當(dāng)5G遇到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，會(huì)發(fā)生什么？
這從海螺水泥的案例可見一斑。說(shuō)起水泥廠，我們總是會(huì)想起粉塵漫天、灰頭土臉，但在海螺水泥，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用讓其煥發(fā)新顏：水泥礦山開采、運(yùn)輸、水泥生產(chǎn)各環(huán)節(jié)運(yùn)作效率大大提升。以礦區(qū)爆破預(yù)警應(yīng)用為例，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)讓無(wú)人機(jī)4K高清視頻實(shí)時(shí)回傳，結(jié)合AI保障實(shí)時(shí)視頻清晰度和精準(zhǔn)識(shí)別，爆破警戒覆蓋范圍從原來(lái)的500米擴(kuò)大到2公里，原來(lái)2小時(shí)的人力檢查工作量降低到了半小時(shí)。而在石灰石預(yù)均化車間，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為往復(fù)移動(dòng)作業(yè)的堆取料設(shè)備提供實(shí)時(shí)高清視頻監(jiān)控，縮短了工人在高粉塵環(huán)節(jié)下的工作時(shí)間。
9月1日，在北京舉行的2021世界5G大會(huì)暨5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高端論壇向我們完整展現(xiàn)出5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展景象：5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)不僅僅是從0到1，而且正在走到大規(guī)模應(yīng)用的十字路口，從1到N。
從0到1的雙輪驅(qū)動(dòng)
數(shù)據(jù)顯示，截至目前，我國(guó)已經(jīng)建成“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目近1600個(gè)，覆蓋了20余個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域，在138家鋼鐵企業(yè)、194家電力企業(yè)、175座礦山、89個(gè)港口實(shí)現(xiàn)5G應(yīng)用商用落地。
任何一個(gè)技術(shù)從0到1的成功落地，都需要技術(shù)創(chuàng)新與用戶需求的“雙輪驅(qū)動(dòng)”，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也不例外。
一方面，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)走向成熟。華為副總裁、ICT產(chǎn)品組合管理與解決方案部總裁馬海旭表示，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)，隨著聯(lián)接、計(jì)算、云、AI等技術(shù)日益成熟，ICT成為聯(lián)接工業(yè)終端與應(yīng)用的紐帶，推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí)。
在這些技術(shù)中，毫無(wú)疑問5G是最關(guān)鍵的技術(shù)之一。眾所周知，5G的特點(diǎn)包括大帶寬、低時(shí)延和廣覆蓋，其中高可靠低時(shí)延通信和大上行帶寬特別契合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景。尤其是5G的不斷進(jìn)化更是讓其可以為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景構(gòu)建確定性網(wǎng)絡(luò)。
例如，上面提到的海螺水泥的案例中就用到了華為與中國(guó)電信聯(lián)合提供的5G“超級(jí)上行”技術(shù)，在靠近基站區(qū)域上行速率可以提升20-60%，在偏遠(yuǎn)弱覆蓋的區(qū)域最大可以提升300%，為5G帶來(lái)了更高的上行體驗(yàn)速率和更廣的覆蓋范圍，從而為移動(dòng)場(chǎng)景下的連續(xù)安全作業(yè)、智能預(yù)警、實(shí)時(shí)監(jiān)控等場(chǎng)景提供了有力支撐。
又如，5G工廠切片技術(shù)，可以在同一個(gè)核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)不同的QoS，按需靈活調(diào)整，從而適應(yīng)工廠內(nèi)不同生產(chǎn)場(chǎng)景的需求。馬海旭透露，華為聯(lián)合法國(guó)某制造工廠打造柔性生產(chǎn)線，使5G網(wǎng)絡(luò)的切片策略隨多流程產(chǎn)線靈活調(diào)整，可以幫助產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)30分鐘快速換型，提升產(chǎn)能30%。在5G的驅(qū)動(dòng)下，工廠的維護(hù)模式也在全面升級(jí)，在5G工廠，當(dāng)某一物體發(fā)生故障時(shí)，故障將能“零”時(shí)延上報(bào)到工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人在大部分情況下可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)修復(fù)故障，即使工業(yè)機(jī)器人無(wú)法自動(dòng)修復(fù)，修復(fù)工人也能通過(guò)VR等設(shè)備遠(yuǎn)程控制工業(yè)機(jī)器人對(duì)故障進(jìn)行修復(fù)。
另一方面，是智能化時(shí)代對(duì)工業(yè)系統(tǒng)提出的新需求，為了滿足這些新需求，工業(yè)領(lǐng)域逐漸形成了四種發(fā)展模式，它們都對(duì)5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用起到了推動(dòng)作用。這四種發(fā)展模式包括：
智能化生產(chǎn)，即通過(guò)生產(chǎn)流程的智能化改造，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的跨系統(tǒng)流動(dòng)、采集、分析和優(yōu)化，滿足智能排產(chǎn)、AI質(zhì)檢等新型生產(chǎn)要求。智能化生產(chǎn)，其中一個(gè)需求是需要對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，而實(shí)時(shí)監(jiān)控中無(wú)論是超高清視頻的雙向?qū)崟r(shí)傳輸，還是無(wú)人機(jī)巡檢中的視頻回傳，都需要高速率、低時(shí)延的5G網(wǎng)絡(luò)支撐。
網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同，即打通設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、銷售全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)供銷一體化。其中，基于5G網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)專網(wǎng)以大帶寬、廣連接、高可靠、低時(shí)延的特性，以及私網(wǎng)部署、生產(chǎn)數(shù)據(jù)不外流的安全性成為支撐這種網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同的基礎(chǔ)。
個(gè)性化定制，即通過(guò)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性改造，實(shí)現(xiàn)工藝流程和參數(shù)的靈活調(diào)整，滿足消費(fèi)者的個(gè)性定制需求。個(gè)性化定制同樣需要5G。一方面，柔性生產(chǎn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的靈活移動(dòng)性和差異化業(yè)務(wù)處理提出了很高要求，這方面5G可以實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)的高可靠網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋，使得機(jī)器人的移動(dòng)不受限；另一方面，5G還能建立工廠內(nèi)外的人和機(jī)器為中心的全方位的信息生態(tài)系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)任何人和物在任何時(shí)候、任何地方的信息共享，從而很好地助力企業(yè)基于消費(fèi)者個(gè)性化需求的柔性生產(chǎn)。
服務(wù)化延伸，即通過(guò)機(jī)器互聯(lián)和大數(shù)據(jù)融合分析，提供資產(chǎn)管理、保險(xiǎn)金融等創(chuàng)新業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)從賣產(chǎn)品到賣服務(wù)。
所以，正是因?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新和用戶需求的雙輪驅(qū)動(dòng)，才讓5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從0到1，實(shí)現(xiàn)了首批落地。
從1到N的難點(diǎn)何在？
在《從0到1：開啟商業(yè)與未來(lái)的秘密》中，彼得·蒂爾將創(chuàng)新分為兩種，一種是從0到1的新突破，另一種是從1到N，即創(chuàng)新的推廣和復(fù)制。
從0到1不易，從1到N同樣不易。在演講中，馬海旭認(rèn)為5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模發(fā)展有四大關(guān)鍵要素：進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)，解決業(yè)務(wù)剛需；規(guī)建維優(yōu)統(tǒng)籌，實(shí)現(xiàn)柔性制造；制定產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件，快速規(guī)模復(fù)制；產(chǎn)業(yè)鏈各方協(xié)同，共建生態(tài)繁榮。
在筆者看來(lái)，這四點(diǎn)可以總結(jié)為九個(gè)字：正飛輪，標(biāo)準(zhǔn)件，生態(tài)圈。
從0到1是從1到N規(guī)模應(yīng)用的前提，尤其是這個(gè)從0到1一定是要進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)，真正為企業(yè)帶來(lái)價(jià)值，因?yàn)橹挥羞@樣才能在行業(yè)形成示范效應(yīng)，促使其他企業(yè)有復(fù)制的積極性。當(dāng)越來(lái)越多的企業(yè)應(yīng)用，就像推動(dòng)飛輪一樣，剛開始轉(zhuǎn)的慢，但是隨著加入的企業(yè)增多，飛輪會(huì)越轉(zhuǎn)越快，形成正向的飛輪效應(yīng)。
在這方面，我們可以看到5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)迸發(fā)出價(jià)值，在降低成本、提升效率、改善質(zhì)量和安全生產(chǎn)等剛需的方面扮演了越來(lái)越重要的角色。以華為和湘鋼的合作為例，5G的應(yīng)用讓工人可以在空調(diào)房?jī)?nèi)將廢鋼運(yùn)送到指定區(qū)域回爐再造，讓鋼鐵工人可以遠(yuǎn)離惡劣的工作環(huán)境。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在5G的賦能下，湘鋼的生產(chǎn)效率提升了30%。在東莞的華為工廠，在手機(jī)制造的點(diǎn)導(dǎo)熱凝膠工序，利用5G實(shí)時(shí)傳送高清照片，實(shí)現(xiàn)AI質(zhì)檢，壞件攔截率達(dá)到100%。在煤炭行業(yè)，截至7月中旬，山西、內(nèi)蒙古、山東等多省區(qū)新上采礦類“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目28個(gè)。5G賦能采礦業(yè)實(shí)現(xiàn)無(wú)人礦卡駕駛和井下采掘，有效降低人員傷亡等事故發(fā)生率。
標(biāo)準(zhǔn)件，相當(dāng)于是將5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中積累的經(jīng)營(yíng)固化下來(lái)，可以更簡(jiǎn)便地進(jìn)行復(fù)制。據(jù)馬海旭介紹，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的解決方案標(biāo)準(zhǔn)件分為5G網(wǎng)絡(luò)原子能力、基于原子能力組合的通用方案、基于通用方案的標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)應(yīng)用、多種應(yīng)用預(yù)集成的解決方案這四個(gè)層次。標(biāo)準(zhǔn)件這個(gè)詞語(yǔ)來(lái)自于建筑行業(yè)，打個(gè)比方，就像是提前用鋼筋混凝土做好了各種規(guī)格的磚，當(dāng)應(yīng)用的時(shí)候就可以如樂高積木一樣拼搭，而不用再回到鋼筋混凝土的原始狀態(tài)制造。
需要指出的是，這四個(gè)層次的標(biāo)準(zhǔn)件都是持續(xù)進(jìn)化的，這意味著隨著應(yīng)用范圍的加大、應(yīng)用程度的加深，標(biāo)準(zhǔn)件會(huì)越來(lái)越多，豐富多彩。而且，這些標(biāo)準(zhǔn)件會(huì)在行業(yè)規(guī)范和生態(tài)兩個(gè)維度進(jìn)行擴(kuò)展，保證語(yǔ)言統(tǒng)一，從而提高復(fù)制的速度。
生態(tài)圈，則是這種標(biāo)準(zhǔn)件豐富度的有力保障。在這方面華為身體力行，起到了產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和生態(tài)圈繁榮的重要推動(dòng)者的作用。據(jù)馬海旭透露，華為計(jì)劃建設(shè)由7個(gè)開放性實(shí)驗(yàn)室組成的測(cè)試認(rèn)證中心，部署自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)，目前已經(jīng)對(duì)33類終端和40多個(gè)行業(yè)應(yīng)用完成認(rèn)證，未來(lái)將會(huì)生態(tài)伙伴全面開放。而且，華為也將與行業(yè)組織、運(yùn)營(yíng)商和龍頭企業(yè)合作建立集成驗(yàn)證中心，這兩個(gè)中心將在年內(nèi)正式發(fā)布。
可以預(yù)計(jì)，在一系列推動(dòng)生態(tài)圈繁榮的舉措下，加上標(biāo)準(zhǔn)件的策略得當(dāng)，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模化復(fù)制將能形成正飛輪，在規(guī)模化應(yīng)用上按下加速鍵。
后記：5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的拐點(diǎn)
總而言之，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是天時(shí)、地利、人和齊聚。包括5G、AI、云計(jì)算等創(chuàng)新技術(shù)的日趨成熟，是天時(shí)；智能化時(shí)代對(duì)工業(yè)系統(tǒng)提出新需求，客戶有剛需，是地利；而正飛輪、標(biāo)準(zhǔn)件、生態(tài)圈等一系列規(guī)模應(yīng)用的積極舉措，則是人和。
這一切殊為不易。正如中國(guó)信息通信研究院副院長(zhǎng)王志勤所說(shuō)，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)仍然存在“不會(huì)用、不敢用、用不起”等現(xiàn)實(shí)難題。尤其是5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)意味著IT、CT與OT原本相互獨(dú)立發(fā)展的技術(shù)體系走向跨界融合，無(wú)論是復(fù)雜程度還是不同領(lǐng)域的思維模式差異，都是需要邁過(guò)的坎兒。據(jù)四川省發(fā)展改革委調(diào)研，四川95%以上的傳統(tǒng)企業(yè)有數(shù)字化轉(zhuǎn)型意愿，但真正“試水”的僅有30%左右。
可喜的是，在政策的大力扶持下，在華為等頭部廠商的大力推動(dòng)下，加上整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在走到規(guī)模增長(zhǎng)的拐點(diǎn)。中國(guó)信息通信研究院院長(zhǎng)余曉暉表示，預(yù)計(jì)明年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)會(huì)進(jìn)入快速發(fā)展階段，經(jīng)過(guò)三年的快速成長(zhǎng)期，2024年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)規(guī)模增長(zhǎng)。
5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?；瘧?yīng)用，具有重要意義。一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為5G最佳應(yīng)用場(chǎng)景之一，可以充分驗(yàn)證5G的價(jià)值，對(duì)于5GtoB乃至整個(gè)5G的發(fā)展都具有示范意義和推動(dòng)作用。另一方面，5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將能加速制造領(lǐng)域的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，從而提升整個(gè)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新力和競(jìng)爭(zhēng)力。
“5G將與人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建數(shù)據(jù)要素更快速可靠流通的信息‘大動(dòng)脈’，釋放數(shù)字對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的放大、疊加、倍增作用，優(yōu)化技術(shù)、資本、人才等要素配置，賦能經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。”工信部肖亞慶部長(zhǎng)這樣說(shuō)。
是的，當(dāng)5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的大幕拉開，5G推動(dòng)下的數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化將在未來(lái)迸發(fā)出巨大潛力。
