“5G+工业互联网”如何深度落地?这家双跨平台这样看

“5G+工业互联网”要实现大规模推广落地,需正视面对的现实问题。

2022年5G发牌迎来三周年,2B作为5G商用主阵地已在多个行业领域发挥赋能效应,形成多个具备商业价值的典型应用场景。“5G+工业互联网”也从外围应用向企业发展核心环节渗透。

当前,随着5G网络技术发展,5G与工业互联网融合产生的倍增效应正加速释放。但如何在现有基础上,促进5G与工业互联网行业规模化应用是当下必须面对的重大课题。

忽米网CEO巩书凯

忽米网CEO巩书凯

正视规模落地的现实问题

“5G与工业互联网融合应用虽然对工业转型升级起到重要作用,且应用前景广阔,但本身的发展受到一定因素制约,还需要花一段时间才能实现大规模推广落地。”重庆忽米网络科技有限公司CEO巩书凯在5G发牌三周年之际,在接受《通信产业报》全媒体&“工业互联网世界”编辑组记者采访时如是说。

巩书凯认为,在5G与工业互联网融合持续深入赋能过程中,我们需要正视两者融合的现实问题。首先,5G网络基础投资成本高。主要体现在单一设备模组的采购、应用成本高,影响5G技术的全面应用,也是5G技术发展过程中的关键挑战之一。

其次,业务需求缺乏驱动力。目前市场缺乏对“5G+工业互联网”业务需求。主要原因主要有三方面。一是我国企业的信息化、数字化水平总体偏低,不具备应用5G+工业互联网的基础条件;二是目前尚未找到与5G强绑定的代表性工业应用场景;三是投入与产出不成正比,5G发展和应用尚处于起步阶段,给业务场景带来的性能提升并不明显,但5G的部署和应用成本、复杂性却很高。

最后,网络安全性存在疑虑。5G和工业互联网的网络架构都较为开放,且在数据传输过程中涉及大量数据、覆盖范围较广,这就需要在保障数据传输过程中完整性同时保证设备在应用过程中的用户隐私安全等,因此安全保障问题也是一大挑战。

对此,巩书凯认为,针对以上问题,可以从三方面着手。

一是增强发展基础。对于信息化、智能化程度较低的传统企业,采用轻量级应用普及的思路,即由政府制定激励、扶持政策和规定,并培养一批技术和模式领先的工业互联网供应商以在这些企业中推广和帮助落地实施数字化、信息化改造,从而增强我国企业对发展“5G+工业互联网”的动力和需求。对于信息化、智能化基础较扎实的企业,则采用重量级重点应用改造策略,即根据企业战略,重点对其开展“5G+工业互联网”改造和落地,将其打造为国际竞争力的头部企业。

二是加强技术研发和标准制定。联合工业各领域龙头企业、通信企业和科研机构等合作开展5G+工业互联网技术、产品、应用等的研发工作,并共同推进5G+工业互联网在核心技术、融合、应用等方面的标准体系建设。

三是构建完善的产业生态。构建政府机构、各行业企业、科研机构及学校和相关产业联盟组织共同参与、共同促进5G+工业互联网发展和应用的产业生态至关重要。

应用场景开发是关键

5G与工业互联网融合的最终落脚点是展现应用价值。“基于对中小企业的需求洞察,‘5G+工业互联网’的应用场景开发一直是忽米网最重要研发方向。”巩书凯告诉记者,5G应用于工业互联网是必然趋势,忽米网在这一方面也有自己的思考。

一是实现实时监测与控制。借助5G技术能够实现对工业现场的实时监测与控制,及时掌握工业现场的情况并反馈,从而提高生产效率和安全性。利用5G技术,还可以让客户参与到产品的设计和生产过程中,为客户带来高度个性化的产品和服务体验。

二是推动柔性制造变革。柔性生产的关键是实现快速自组织生产线的部署。目前大部分工业现场仍采用有线连接,频繁切换线路成本较高且存在安全隐患。5G作为一种低时延、高带宽、大连接、高可靠性的无线网络技术,实现人、机、料、法、环5大环节中进行柔性协同化管理,实现在不同场景中的平滑切换,从而满足柔性制造的需求。

三是推动智能服务转型。将5G技术应用于工业互联网,可以创造出预测性维护、B2C定制等新的智能服务模式,推动工业互联网向智能服务转型。基于人工智能及工业机理,根据占星者5G边缘计算器采集数据建立数学模型,实现对设备运行状态的实时监测、故障预警、故障分析等功能,预测设备故障等隐患并提前维护,从而减少损失。

据记者了解,忽米网作为中西部地区唯一一家国家级“双跨”平台企业紧跟国家战略规划,自主研发了核心产品忽米占星者(Moscryer)™5G边缘计算器,可支持WIFI、5G、蓝牙3种方式组网,占星者可以对旋转类设备的振动、噪音、温度状态数据的实时采集、处理分析,利用AI融合工业机理的的算法,构建旋转设备故障模型库,在平台上实现对设备的全生命周期管理、定位点检、状态监测、远程控制、预测性维护、故障预警(报警)、健康及故障诊断、数据可视化和分析等功能应用,将工厂环境中的事后维修变为事前预防,可用于解决各大企业因设备损坏而产生的停机停产等问题。

在实际应用中,忽米网基于小康控股旗下渝安减震的痛点及需求,忽米网运用5G、工业互联网、人工智能、物联网等新一代信息技术,建设5G内网、车间数据采集系统、MES系统等,打造5G+设备数据采集、5G+智能物流、5G+高清视觉装配防错、5G+行为监测等5G+工业互联网应用场景,构建渝安减震器5G+工业互联网数字化工厂,整体提升企业智能制造能力,使企业降本提质增效,并以渝安5G+工业互联网创新示范项目为契机,打造减震器行业“5G+工业互联网”示范标杆。

最后,巩书凯表示,未来随着5G网络覆盖和配套设施的日益完善,5G低时延、高可靠性、大带宽等特性,与工业领域低时延、高可靠性、广覆盖的网络基础要求将紧密契合,基于更加灵活的组网模式和更加高速的传输通道等属性,为工业互联网实现网络协议、系统、软硬件的创新发展提供了新的方向。

来源:工业互联网世界

责任编辑:LuYue

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建立健全两化深度融合标准体系,依托全国两化融合管理标委会(TC573)、科研院所、联盟团体等各类专业技术组织,开展两化融合度、两化融合管理体系、数字化转型、工业互联网、信息物理系统(CPS)、数字孪生、数字化供应链、设备上云、数据字典、制造业数字化仿真、工业信息安全等重点领域国家标准、行业标准和团体标准制修订工作。 ——《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》 突破工业现场多维智能感知、基于人机协作的生产过程优化、装备与生产过程数字孪生、质量在线精密检测、生产过程精益管控、装备故障诊断与预测性维护、复杂环境动态生产计划与调度、生产全流程智能决策、供应链协同优化等共性技术。 推动数字孪生、人工智能、5G、大数据、区块链、虚拟现实(VR)/增强现实(AR)/混合现实(MR)等新技术在制造环节的深度应用,探索形成一批“数字孪生+”“人工智能+”“虚拟/增强/混合现实(XR)+”等智能场景。 推动数字孪生、人工智能等新技术创新应用,研制一批国际先进的新型智能制造装备。研发融合数字孪生、大数据、人工智能、边缘计算、虚拟现实/增强现实(VR/AR)、5G、北斗、卫星互联网等新技术的智能工控系统、智能工作母机、协作机器人、自适应机器人等新型装备 推动数字孪生、数据字典、人机协作、智慧供应链、系统可靠性、信息安全与功能安全一体化等基础共性和关键技术标准制修订,满足技术演进和产业发展需求,加快开展行业应用标准研制。 ——《“十四五”智能制造发展规划》 提高生产智能水平。构建面向主要生产场景、工艺流程、关键核心设备的数字孪生模型。 ——《“十四五”原材料工业发展规划》 推动数字化智能化绿色化融合发展。深化产品研发设计、生产制造、应用服役、回收利用等环节的数字化应用,加快人工智能、物联网、云计算、数字孪生、区块链等信息技术在绿色制造领域的应用,提高绿色转型发展效率和效益。 ——《“十四五”工业绿色发展规划》 建筑工程领域 在建筑工程领域,《“十四五”建筑业发展规划》明确提出,要加快推进建筑信息模型(BIM)技术在设计、审查、生产、施工、管理、监理等工程环节的集成应用。规划还指出,要推进自主可控 BIM 软件研发、完善 BIM 标准体系、建立基于 BIM 的区域管理体系、建立基于 BIM 的区域管理体系以及开展 BIM 报建审批试点,到2025 年,要基本形成 BIM 技术框架和标准体系。 加快推进建筑信息模型(BIM)技术在工程全寿命期的集成应用,健全数据交互和安全标准,强化设计、生产、施工各环节数字化协同,推动工程建设全过程数字化成果交付和应用。 推进BIM技术、物联网、人工智能等现代信息技术在工程监理中的融合应用。在工程总承包项目中推进全过程 BIM 技术应用,促进技术与管理、设计与施工深度融合。强化施工图审查作用,全面推广数字化审查,探索推进 BIM 审查和人工智能审查。 2025 年,基本形成 BIM 技术框架和标准体系。 1、推进自主可控 BIM 软件研发。积极引导培育一批BIM 软件开发骨干企业和专业人才,保障信息安全。 2、完善 BIM 标准体系。加快编制数据接口、信息交换等标准,推进 BIM 与生产管理系统、工程管理信息系统、建筑产业互联网平台的一体化应用。 3、引导企业建立 BIM 云服务平台。推动信息传递云端化,实现设计、生产、施工环节数据共享。 4、建立基于 BIM 的区域管理体系。研究利用BIM 技术进行区域管理的标准、导则和平台建设要求,建立应用场景,在新建区域探索建立单个项目建设与区域管理融合的新模式,在既有建筑区域探索基于现状的快速建模技术 5、开展 BIM 报建审批试点。完善 BIM 报建审批标准,建立BIM辅助审查审批的信息系统,推进 BIM 与城市信息模型(CIM)平台融通联动,提高信息化监管能力。 ——《“十四五”建筑业发展规划》 水利应急领域 在水利应急领域,《“十四五”水安全保障规划》重点提出,要加快已建水利工程智能化改造,不断提升水利工程建设运行管理智能化水平,要推进数字流域、数字孪生流域建设,实现防洪调度、水资源管理与调配、水生态过程调节等功能,推动构建水安全模拟分析模型,要在重点防洪区域开展数字孪生流域试点建设。另外,《“十四五”国家应急体系规划》也提出了,要加强城乡防灾基础设施建设,推动基于城市信息模型的防洪排涝智能化管理平台建设。 推进智能水利建设。积极推进BIM 技术在水利工程全生命周期运用,新建骨干项目鼓励按照智能化要求同步进行规划建设管理,同步构建实体工程和数字孪生工程。加快建设覆盖重大水利工程,联通国家、流域、区域的水利工程控制网和业务网,实现水流、信息流和业务流的互联互通。 推进数字流域建设。以流域为单元、数字地形为基石、干支流水系为骨干、水利工程为重要节点,对物理流域的全要素进行数字化映射。加强自然地理、经济社会等信息数据采集与处理,深化遥感技术和地面监测技术的有机结合,推进建立空天地一体化的流域全覆盖监测。构建覆盖全国主要江河流域的数字化映像,开展长江、黄河、淮河、海河、珠江、松辽、太湖等大江大河大湖数字流域建设。 推动数字孪生流域建设。集成耦合水文、水力学、泥沙动力学、水资源、水工程等专业模型和可视化模型,推进集防洪调度、水资源管理与调配、水生态过程调节等功能为一体的数字孪生流域模拟仿真能力建设。推动构建水安全全要素预报、预警、预演、预案的模拟分析模型,强化洪水演进等可视化场景仿真能力。选择淮河、海河流域重点防洪区域,开展数字孪生流域试点建设。 建设流域防洪管理与调度体系。以数字流域为基础,加快流域水工程防灾联合调度系统建设,在国家防汛抗旱指挥系统的基础上,汇集气象、水情、雨情、工情、墒情、灾情等信息,优化水库、河道、蓄滞洪区等工程联合调度运用,加强对洪水资源的调度、管理与利用,制定动态优化的精细数字预案,开展人机互动的同步仿真预演,形成智慧防洪体系,实现及时准确预报、全面精准预警,提高流域防洪管理和调度运用水平。 按照大系统设计、分系统建设、模块化链接的建设思路,以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,积极探索构建水利数字孪生应用场景,推动构建水利“2+N”智能业务应用体系,提升仿真、分析、预警、调度、决策和管理支撑能力。 ——《“十四五”水安全保障规划》 推动基于城市信息模型的防洪排涝智能化管理平台建设。 ——《“十四五”国家应急体系规划》 综合交通领域 在综合交通领域,《“十四五”铁路科技创新规划》提出,要推进数字孪生等前沿技术与铁路领域深度融合,加强智能铁路技术研发应用,开展铁路设备智能建造数字孪生平台研发应用。《公路“十四五”发展规划》则提出要建设智慧公路,推动建筑信息模型、路网感知网络与公路基础设施同步规划建设。《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》提出,构建设施运行状态感知系统,加强重要通道和枢纽数字化感知监测覆盖,增强关键路段和重要节点全天候、全周期运行状态监测和主动预警能力。 研究5G成套技术,推进毫米波通信、无线大数据、数字孪生、云网边端协同、感知-通信-计算一体化等技术在铁路通信信号领域的应用。 围绕全生命周期与全业务融合目标,持续加强智能铁路顶层规划研究,构建智能铁路技术体系架构2.0版本。深化智能建造、智能装备、智能运营技术创新,开展智能建造数字孪生平台研发应用。 ——《“十四五”铁路科技创新规划》 建设智慧公路。推动建筑信息模型、路网感知网络与公路基础设施同步规划建设,加快公路基础设施数字化改造,推进公路基础设施全要素、全周期数字化转型发展,加强重点基础设施关键信息的主动安全预警。 ——《公路“十四五”发展规划》 完善设施数字化感知系统。推动既有设施数字化改造升级,加强新建设施与感知网络同步规划建设。构建设施运行状态感知系统,加强重要通道和枢纽数字化感知监测覆盖,增强关键路段和重要节点全天候、全周期运行状态监测和主动预警能力。 ——《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》 标准构建领域 在标准构建领域,《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》提出,要围绕智慧城市建设内容,加强城市数字孪生、城市数据大脑、城市数字资源体系等方面的标准体系建设,规范引导智慧城市发展。 围绕智慧城市分级分类建设、基础设施智能化改造、城市数字资源利用、城市数据大脑、人工智能创新应用、城市数字孪生等方面完善标准体系建设,面向智慧应急、智慧养老、智慧社区和智慧商圈等典型领域加快标准研制。开展标准实验验证与应用实施,以标准化引领和支撑智慧城市建设。 ——《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》 能源安全领域 在能源领域,《“电力安全生产“十四五”行动计划》提出,要基于三维数字信息模型技术进行安全预警;依托互联网推动数字孪生、边缘计算等技术应用。 大力推进新能源智慧电站建设。运用基于三维数字信息模型技术,实现机组设备在线故障诊断和异常情况即时预警功能,提高新能源发电安全管理成效。 打造基于工业互联网的电力安全生产新型能力,组织开展“工业互联网+安全生产”应用试点,推动5G+安全生产、边缘计算、数字孪生、智慧屏、安全芯片等新技术新产品应用和展示。 ——《电力安全生产“十四五”行动计划》 城市发展领域 在城市发展领域,《“十四五”支持老工业城市和资源型城市产业转型升级示范区高质量发展实施方案》提出,要加速推进老工业城市和资源型城市的智慧城市建设,推进数字技术与经济社会发展和产业发展各领域广泛融合,完成城市绿色化改造。 加快构筑数字社会,支持发展远程办公、远程教育、远程医疗、智慧楼宇、智慧社区和数字家庭。加快智慧城市建设,推进数字技术广泛应用于市域社会治理现代化。推动 5G 网络 规模化部署,争取至 2025 年覆盖所有示范区城市。 ——《“十四五”支持老工业城市和资源型城市产业转型升级示范区高质量发展实施方案》[详细]2023-03-06 09:55

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