智慧工廠的5G蝶變

5G助益工業(yè)領域數(shù)字化轉型的探索漸入順境，眾多成功案例足證，應以產(chǎn)業(yè)生態(tài)與產(chǎn)業(yè)集群的方式加速力推5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設，盡早實現(xiàn)“未來工廠”生產(chǎn)力極致提升的美好愿景。

5G全連接工廠遍地綻放

5G對工業(yè)生產(chǎn)的人、機、料、環(huán)、測等環(huán)節(jié)都有較好的支撐能力。工信部9月初發(fā)布的《5G全連接工廠建設指南》（簡稱：《指南》）對“5G全連接工廠”做了詳細的解讀，“充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術集成，打造新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施，新建或改造產(chǎn)線級、車間級、工廠級等生產(chǎn)現(xiàn)場，形成生產(chǎn)單元廣泛連接、信息（IT）運營（OT）深度融合、數(shù)據(jù)要素充分利用、創(chuàng)新應用高效賦能的先進工廠。”《指南》提出“十四五”時期推動全國10000家企業(yè)開展5G全連接工廠建設，建成 1000個分類分級、特色鮮明的工廠，打造100個標桿工廠；并為此推行強化產(chǎn)業(yè)支撐、推進多方合作、深化產(chǎn)融結合、開展遴選評估、加強總結宣傳等五項措施，從政策引導、產(chǎn)業(yè)支撐、生態(tài)建設等方面給予保障。

事實上，不同程度的5G全連接工廠已經(jīng)在各地建設有成，工信部同期發(fā)布的《5G全連接工廠探索實踐案例集》集納了其中的41個優(yōu)質(zhì)典范。依托全國第一的4G/5G網(wǎng)絡質(zhì)量，寧波目前擁有該領域數(shù)量最多的示范項目，極氪5G智慧工廠、愛柯迪5G全連接工廠等接連創(chuàng)下“5G+”的多項第一；寧波捷創(chuàng)技術所打造的全國首臺5G網(wǎng)關在寧波40余家5G工廠中應用效果良好。

各個產(chǎn)業(yè)領域都有5G全連接工廠的積極探索。全球首個家電制造領域的5G全連接工廠——美的集團洗衣機荊州產(chǎn)業(yè)園擁有千余臺自動化機器設備、15個應用場景，全面投產(chǎn)后每15秒即有一臺洗衣機下線，實現(xiàn)滾筒洗衣機、干衣機年產(chǎn)能超1500萬臺、產(chǎn)值超200億元。服裝行業(yè)的5G全連接工廠——雅戈爾的全連接5G+西服智能工廠實現(xiàn)了從裁剪布料到可銷售成衣全程在吊掛系統(tǒng)上完成，從而使得標準工時提升20%、物料庫存周期縮短15%、產(chǎn)品不良率降低2%、碳排放減少13%，總體生產(chǎn)效率提升20%。

應用場景最為復雜、要求最為嚴苛的鋼鐵、化工等行業(yè)是5G智慧應用的重要突破口。寶鋼集團梅山鋼鐵公司的5G+智慧鋼廠、鄭州寶冶鋼構的5G鋼結構工廠等實現(xiàn)了無人控制自動化生產(chǎn)流程，減少崗位人數(shù)的同時多煉鋼；通過煉鐵水渣池5G無人行車的應用讓鋼鐵工人脫離惡劣的工作環(huán)境；通過5G機器視覺分析顛覆過去的質(zhì)檢模式，檢測耗時達到毫秒級，整體效率大為提高。天津石化打造的5G助力化工產(chǎn)業(yè)集群數(shù)智化轉型項目以實際業(yè)務痛點為指引，聚焦安全生產(chǎn)、提質(zhì)增效和精益管理，重點規(guī)劃智能倉儲、智能化驗室和智慧工地等5G應用，成效顯著。

以5G點亮智造“燈塔”

各地在助推5G全連接工廠建設時，重點選取裝備制造、原材料、電子、消費品等行業(yè)中基礎較好、需求較明確的企業(yè)，從設備、人員、物料、生產(chǎn)、環(huán)境和產(chǎn)品等方面探索5G連接新模式。期間，工業(yè)機器人、機器臂、自動運輸車成為5G全連接工廠生產(chǎn)線上的主角，中國信息通信研究院總工程師敖立指出，“5G全連接工廠以5G為重要基礎，但不局限于5G，要發(fā)揮5G的聚合作用，有機集成人工智能、云計算等各類技術，創(chuàng)新各種新模式、新業(yè)態(tài)、新場景。‘全連接’主要指推動人、機、料等‘能連盡連’，但不是‘樣樣都連’，最終是要幫助企業(yè)解決數(shù)字化轉型過程中的難點、痛點和堵點，實現(xiàn)提質(zhì)、降本、增效、綠色、安全發(fā)展。”

浙江大學國際聯(lián)合商學院數(shù)字經(jīng)濟與金融創(chuàng)新研究中心聯(lián)席主任盤和林認為，“燈塔工廠是先進生產(chǎn)力的代表，一方面可以通過智能化來實現(xiàn)制造業(yè)提質(zhì)增效；另一方面燈塔工廠可以輸出數(shù)字化轉型的經(jīng)驗，賦能其他行業(yè)，讓燈塔效應不斷外溢。”因所處產(chǎn)業(yè)領域不同而形態(tài)有所差別的5G全連接工廠與燈塔工廠一樣，是制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉型的重要形態(tài)，兩者要素趨同、目標一致：以“智改數(shù)轉”裝上“智能大腦”之后，變得更可靠、更柔軟、更高效。

有的5G全連接工廠本身已入選燈塔工廠，寧德時代的5G燈塔工廠項目建設了一張橫跨福建、江蘇、四川、廣東、上海、青海，面積超500萬平方米的全國最大企業(yè)5G專網(wǎng)，并采用華為獨創(chuàng)的5G邊緣計算高可靠解決方案——“風箏方案”，通過全流程的智能優(yōu)化反饋控制，提升20%的設備使用壽命，實現(xiàn)量產(chǎn)電池產(chǎn)品一致性大幅提高。寧德時代宜賓工廠、海爾青島工廠、美的順德工廠、三一重工長沙工廠和西部數(shù)據(jù)上海工廠均位列世界經(jīng)濟論壇發(fā)布的新一期全球制造業(yè)領域“燈塔工廠”名單之上，協(xié)力占據(jù)近一半的名額，也讓全國的燈塔工廠數(shù)量升至42家，其中海爾以5家燈塔工廠成為數(shù)量領跑的中國企業(yè)。

業(yè)內(nèi)人士將5G全連接工廠關鍵環(huán)節(jié)應用分為5個層面，“5G、VR/ AR等技術在研發(fā)、設計、生產(chǎn)等領域的交互應用；5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)柔性生產(chǎn)、敏捷交付；5G+機器視覺等檢測監(jiān)測；5G+定位識別實現(xiàn)智慧倉儲物流；5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識平臺運營管理。”這些都需要大量的資源、資金投入，196.8萬個建成開通的5G基站和覆蓋300多個城市的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量外網(wǎng)，以及建設中的國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心體系只是外部的基礎，一家5G全連接工廠的建成需要千萬級別的投入，各地正針對此陸續(xù)出臺支持政策，以解決重視程度差異、資金支持力度不到位等問題。

隨著“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”進入深耕細作階段，工廠對5G的利用更鮮明地體現(xiàn)在5G和裝備的融合、5G和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的融合、5G和人工智能的結合3個方面。產(chǎn)業(yè)層面需從技術、產(chǎn)品、人才等維度強化供給，企業(yè)層面則要重點圍繞基礎設施建設、廠區(qū)現(xiàn)場升級、關鍵環(huán)節(jié)應用、網(wǎng)絡安全防護4個方面鋪開。