縱觀歷次工業革命進程,會發現有一件東西,是每次工業生產力大幅提升的必備條件——
那就是路。
18世紀末,運河上往來的蒸汽船,催生了英格蘭大小工廠的崛起。
20世紀初,橫穿歐亞大陸的鐵軌,推動全球工廠走入了真正意義上的現代。
上世紀末,看不見的網絡之路覺醒,無數工廠在寬帶上完成了數字化和網聯化。
無論是什么樣的路,只要它能夠承載更多生產資料的往來運輸,讓工業效率煥然一新,就都會成為工廠的最佳助手,甚至一次新工業革命的契機。
今天AI、云計算、工業互聯網正在醞釀一次新的工業變革,而屬于這個時代的工業之路也日漸清晰。5G網絡,就是其中至關重要的一條。
關于5G如何賦能工業,助力中國制造,在這兩年已經得到了海量的關注和討論。但縱觀這些討論我們會發現,其大部分集中在宏觀的技術邏輯與產業方向。真正能夠深入工廠,構建清晰可執行方案的討論則還處在發軔之初,有待探索與揭示。
2021年5月8日,5G智能制造峰會在深圳舉辦。峰會上,產業各方共同就5GtoB在制造行業落地,進行了多角度、多層次的討論,尤其關注5G網絡與垂直制造領域的深度結合。期間,華為技術有限公司常務董事、運營商BG總裁丁耘發表了題為《5GtoB加速制造行業數智轉型》的主旨演講。丁耘認為,經過兩年多的實踐和探索,5GtoB解決了很多技術和生態的關鍵斷點,2021年毫無疑問是5GtoB的商用元年,接下來要加速把樣板房變成可以規模復制的商品房,希望整個產業鏈攜手,一起點亮1000座5G智慧工廠。
借此機會,讓我們一同回顧一下“5G+制造業”這個關鍵命題的來龍去脈。然后也許可以開始回答這樣一個問題:一千座5G工廠,正在怎樣凝結花苞?
識譜:5G給工廠帶來什么?
討論5G工廠之前,我們還是需要回答一個先決問題:5G對于制造業,對于工廠、工人、工業流程來說究竟意味著什么。
在種植5G工廠之花前,先要識出準確的花譜,然后因勢利導完成落地方案。整體而言,5G作為無線網絡的升級,可以為那些無法被固網覆蓋,或者原本網絡方案效果欠佳的工業設備、工業場景、工業系統聯接網絡,從而高效快速輸送作為生產資料的數據。
在工廠間流淌的5G網絡,相比此前的無線網絡與固定網絡方案,在更加靈活的同時,能夠保證大體量數據完成實時協同、高效協作。我們可以從幾個具體的工廠案例中,看見5G帶來的產業之蕊。
1、工業產線的柔性之變。
在工業場景中,流水線生產是效率之本。但高速運轉的工業產線也帶來了一個問題,那就是一旦其中某個環節需要調整,就會牽一發而動全身,需要浪費大量時間與人力重新調配整條產線的網絡。但在5G幫助下,工業產線就可以獲得實時聯動的柔性生產能力。在華為南方工廠手機產線,傳統布線達到9萬米網線。產線每半年需要進行一次調整,每次調整需要停工兩周,一天停工影響產值達1000多萬。而通過5G技術實現產線各類設備無線化柔性連接,調整時間從兩周縮短為兩天,能夠為自動化產線帶來巨大的價值優化。
2、工業設備的遠程操控。
在能源、鋼鐵、碼頭、化工等工業場景中,有很多天車、吊車、叉車類的工業設備需要人工操控。但其生產作業環境往往條件惡劣,且存在安全隱患。在5G網絡的加持下,這類設備可以結合視頻回傳與AI識別,由人工操作變為遠程控制,甚至實現多臺設備同時操控,從而極大提升了工廠作業效率與工人安全指數。
3、工業場景的AI落地。
工廠中另一項重要工作是巡檢、質檢,這類工作往往需要工人反復長時間進行觀察、比對。一方面人工觀察效率低且必然存在誤檢率,另一方面這類工作非常枯燥無聊,很難長時間從事。而AI技術最基礎也最關鍵的能力就是識別,通過機器視覺技術進入工廠中的質檢、巡檢場景,大量原本需要人工檢測的重復勞動可以被AI所取代。而5G網絡能夠支持機器視覺系統大量視頻回傳的業務模式,以及云端訓練、邊端側部署的數據使用模型,是AI的最佳助手。
4、物流小車的智能升級。
在物流倉儲場景中,AGV小車可以說是最受關注的生力軍。而AGV小車存在的問題在于,很難完成多臺AGV的聯合操作,從而提升倉儲智能化運營效率。在5G網絡的加持下,可以實現2-4臺多AGV協同,兩車20毫秒完成同步。類似能力已經在眾多工廠完成落地。
由此不難看出,5G網絡對工廠的加持,可以滲透到工廠的多個環節,解決眾多種類的問題。在此基礎上我們需要進入下一步,即如何培育產業土壤,構建5G點亮工廠的可執行方案。
培土:點亮5G工廠的可執行方案
5G點亮工廠,深度賦能工業場景,顯然需要將原本處在隔離狀態的各方產業力量聚合組織起來,形成可被復用推廣的“5G+制造業”解決方案。只有產業協作度高,制造業企業應用有效5G方案的成本才能下降,流程才會縮短。
為了實現這一方案,丁耘詳細介紹了華為經過兩年多實踐,攜手運營商和合作伙伴,構建的面向5GtoB“銷售、運營、服務”一站式解決方案。整體而言,華為5GtoB解決方案由4大部分組成,包括“5GtoB的基礎網絡”“5GtoB的網絡能力開放”“5GtoB的應用使能”和“5GtoB的行業市場”。
“5GtoB的基礎網絡”是5G解決方案的底座,只有不斷提升5G網絡質量與運維管理水平,才能從根本上吸引制造業用戶選擇相關方案。
而在5GtoB網絡的能力開放部分,華為希望將能力編排成商品進行發布,從而讓企業用戶和開發者簡單進入5GtoB服務,并能不斷管理、升級、優化自身的5G能力。
“5GtoB應用使能”則是以應用創新中心的形式,讓開發者和系統集成商可以在應用使能平臺上進行5G能力的開發、測試、部署,從而讓5GtoB應用開發更高效,應用集成更簡單,建立5G網絡能力到5GtoB應用的橋梁,實現業務敏捷開發和上線。
“5GtoB行業市場”則是在云上構建的數字超市,企業用戶可以按照不同的場景,在數字化的超市里,一站式訂購所需要的5G行業解決方案。
基于5GtoB一站式解決方案,華為希望與運營商、應用合作伙伴深度協同,逐步實現5G相關的技術協同、產業協同,通過技術創新驅動制造業數字化、智能化升級。
借助這樣的落地方案,已經有越來越多的工廠開始點亮屬于自己的5G星光。5G工業的宏偉藍圖,或許已經處在含苞待放時。
含苞:5G工廠星光乍放時
在5G智能制造峰會中,我們可以看到眾多具有代表性的工業企業、工業園區,都已經基于5G完成了價值創新與產業升級。這些案例不僅是5GtoB一站式解決方案的價值證明,也是5G賦能制造業方案,進行規模化復制的先鋒與示范。
這些綻放出光亮的5G工廠,也許就是你家鄉那棟記憶里的老工廠,某種程度上的確定性未來。
在為無數中國家庭提供家電產品的美的,通過5G專網和AI工業大腦推動物聯化升級,工廠已經實現了業務數據的提取,對整個制造過程的異常,進行閉環改善及優化控制;基于5G網絡實現全方位、數智化的管控,通過智能檢驗,實現品質透明及剛性;基于5G的廣域聯接能力實現供應鏈云化協同,拉通供應鏈全流程;基于5G網絡搭建智能物流平臺,拉通物流時刻,對產前、產中、產后物流進行全方位數智化優化;基于5G網絡發展智能制造和數智化生產,構建智能制造標桿??,實現人、設備、物料、機器、產品的互聯互通。
在柳州鋼鐵集團防城港基地,柳鋼對智慧生產和智慧園區兩個維度進行5G數字化改造。在智慧生產方面,通過使用5G對遠控天車和大機、AI焊縫表面自動檢測、智能配煤、5G預測性維護等一系列生產環節的智能應用改造,實現生產效率的大幅提升。在智慧園區領域,柳鋼在5G園區加裝AI安防監控、智能門禁、智能消防與環境監控、無人機、和交通卡口等先進系統,實現從全局視角掌握園區運行情況,極大提升了生產能效與安全水平。
在三一重工,5G滿足了三一工業制造去網線、去機房化、少人化的需求,打造“端、管、邊、云”協同的5G+工業互聯網云應用架構,貫穿業務全流程,從生產制造、視覺管理、智慧物流、智慧園區、智能研發、智慧營銷與服務等8大類共計30余個細分場景,打造5G全聯接燈塔工廠。
在東營經濟開發區,5G全面賦能了園區的園區數據中心和應急指揮中心建設,三大基礎網絡,全場景引入5G、AI和大數據分析技術。5G網絡可以幫助實現對園區化工企業、重要化工裝置、危化品運輸車輛的全面覆蓋、實時監測和有效管控。并可以建立污染物地圖,利用5G+物聯網技術開展異味溯源分析,自動生成污染治理方案。
透過這些案例,我們不僅可以整理出5G點亮智慧工廠的基礎邏輯與應用模型,還可以窺見5G帶給工業的紛繁想象力。
而實現這些目標的第一步,是走進工廠,回到工業場景本身,聚合產業力量,去構建整理一套清晰可行的執行方案。
在點亮5G工業時代的前夜,我們需要先去培育一朵5G工廠的花苞。
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