5G+工業互聯網為工業智造賦能

徐安定

摘要：工業工程是有效組織、規劃和協調工業中人、機、物、能、環境、信息等資源的管理和控制，實現高質量、高效率、精益化、低成本和敏捷化生產過程的科學方法。5g通信具有連接量大、速度快、帶寬高、可靠性高、時延低等特點。實驗和應用實例表明，該系統可以利用5g通信實現生產過程、工藝、場景、生產線、車間、工廠等的智能聯網，實現了生產過程調整、仿真控制、動態監控、預測和預警等智能功能。整合網絡和智能技術，不斷實施優化策略，提高生產效率和資源利用率，降低生產成本，提高產品質量和生產安全。工業工程、5g通信和智能技術的集成有利于工業制造業的現代化進程，有利于提高工業生產效率。

關鍵詞：工業工程;5g;智能網;動態監控;仿真控制

1建強廣電5G網融通工業互聯網

中國廣電定位為媒體、信息和科技融合的平臺型企業，深入貫徹新發展理念，主動融入新發展格局，加快建設廣電的5G網絡，加速推進5G﹢工業互聯網融合應用，壯大數字經濟發展新動能。

一是著眼建立5G和有線一體化高品質網絡。中國廣電將順應廣播電視網、消費互聯網和工業互聯網融合共生的演進趨勢，堅持以IP化、云化、智能化、融合化為發展方向，推動建設全互聯、廣連接、廣電和通信技術融合的新型廣電網絡。一方面，深化共建共享，建設高品質5G網絡。著力加快700MHz頻率遷移工作，推進700MHz和5GNR廣播電視國家標準以及700MHz5G終端成熟。截至10月底，新入網5G終端支持700MHz的占比已達72%，年底前將建成20萬個基站，明年上半年累計建成48萬個基站。另一方面，立足云網端協同，加快推進有線網絡改造升級。重點實施國家干線網擴容工程，建好互聯互通平臺和國家IP骨干網;合理布局大中小數據中心，建成層次化CDN中心;加快有線電視網絡“雙千兆”升級，推動網絡光纖化、傳輸IP化、終端智能化改造升級;推進業務中臺、數據中臺、運營和運維平臺等建設，構建技術統一、能力開放、安全有效的智慧中臺和支撐平臺;推動有線、無線和衛星網絡協同發展，建設兼具宣傳文化和綜合信息服務特色、可管可控、新型智慧融合網絡。

二是探索融合共生，創新廣電5G﹢工業互聯網應用服務。中國廣電以推進全國有線電視網絡整合和廣電5G建設一體化發展為契機，充分發揮700MHz優勢，深入實施工業互聯網創新發展戰略，聚焦政用、民用、商用領域，在網絡建設、技術融合、平臺開放、生態培育等方面多點發力，推動廣電5G與工業互聯網融合創新發展。

三是聚焦差異化，激活廣電5G﹢工業互聯網融合應用的新動能。打造廣電5G﹢工業互聯網差異化發展優勢，發揮廣電5G網絡覆蓋和媒體領域生態資源的優勢，強化內容為王、品質至上，構建“科技﹢媒體﹢通信”融合發展新范式。

四是筑牢安全基石，構建工業互聯網網絡安全公共服務平臺。中國廣電已啟動國家級工業互聯網網絡安全公共服務平臺建設，打造實時可控的安全體系，面向企業提供安全防護服務。

2行業痛點及需求分析

（1）工業基礎網絡需升級

項目實施之前，傳統車間機床及工位機均是采用有線連接方式，車間產線經常需要根據生產業務需要而進行調整。有線連接方式限制了設備的工作空間及協同能力，導致車間無法快速響應產線的調整需求，出現車間生產周期緊、產能降低等問題。

為解決上述問題，需對園區、車間等進行工業基礎網絡的升級改造，提升車間產線調整的靈活性，助力柔性制造。

（2）商務服務模式需拓展

企業傳統的商務服務模式只限于設備及零配件的銷售，與上下游企業聯動性不強。而隨著5G、云計算等工業互聯網技術高速發展，現有的商務服務模式已不能完全滿足市場和企業自身發展的需求。

企業需要在現有的商務服務模式基礎上進行拓展，通過產品和解決方案實現服務，通過數據體現價值，而有價值的服務才是客戶的需求。

（3）生產管理方法需創新

①AGV工作空間有限，調配不靈活，協同能力差

傳統的小型AGV（AutomatedGuidedVehicle，自動導航車）需配有電磁或光學等自動導航裝置，且只能夠沿規定的導航路徑行駛，導致工作空間受限、調配不靈活。使用WiFi連接時，信號間切換時延大，且存在干擾，協同能力差。

②傳統大型機器操作難度大，存在安全隱患

傳統大型機器（如工程車輛、吊機、機床等）均是需要由專業的操作員進行操作，要求高。若操作員長時間操作，容易產生疲勞而導致安全事故的發生。

③人員、設備等無法進行精細化管理，影響車間產能

傳統車間人員、設備等管理主要是依靠人力管理和員工的自覺性，對上班期間員工是否在崗且在安全區域、設備是否在線，無法做到精細化地實時管理。經常會出現車間工人消極怠工、未經許可進入危險區域的安全隱患，設備的閑置等問題，導致車間產能受到影響，沒有達到最大化。

④日常巡檢效率低，場外專家指導成本高，培訓效率低

傳統車間的日常巡檢還是由人工來完成，復雜機器對操作技能要求高，導致巡檢效率低。作為高新技術產業，企業經常需要請場外專家來廠進行指導，專家指導運行成本高。其次對員工進行培訓，常規的培訓方式不能讓所有員工都能直觀明了的理解設備的關鍵構造點，從而導致效率低、效果差。

⑤產品質檢缺少統一標準，效率低、存在誤檢可能

傳統車間的產品質檢主要依靠質檢人員的經驗判斷是否符合標準，沒有形成數據庫支撐可量化的質檢標準，產品出廠標準不一致，存在優劣高低之分。而且人工質檢存在視覺疲勞的問題，會導致產品誤檢過關，質量不達標，

3結束語

5G通信技術、新一代信息技術與工業制造深度融合，將成為傳統制造向智能制造邁進的主要推動力。

IE工程師充分利用5G、邊緣計算和人工智能等技術，可實現工業制造的智能化，動態監控、智能數據分析、故障預警和模擬控制等正不斷優化工業制造場景、流程和工業管理，大幅提高工業制造的生產率、效率和質量，降低成本，改善工人的工作環境并提高安全度。5G的采用，將使得以提質降本增效為根本使命的工業工程又進入更高層次的藍海。

參考文獻

[1]工信部、中國工程院起草，國務院簽發，《中國制造2025》，2015年9月。