面向工业领域设备更新,5G如何发挥作用?
日前,工信部、国家发展改革委等七部门印发《推动工业领域设备更新实施方案》,提出“推动人工智能、第五代移动通信(5G)、边缘计算等新技术在制造环节深度应用”,工业5G终端设备迎来良好发展机遇。此实施方案中提到的先进设备更新行动、数字化转型行动、本质安全水平提升行动都与工业5G终端设备有着密切联系。在高端先进设备、智能制造装备、本质安全装备等方面,都能看到工业5G终端设备的身影。5G工业网关、CPE、工业机器人、AGV等已成为工厂柔性生产单元、智能物流、智能检测、个性化定制等智能设备的重要组成部分。
为促进“5G+工业互联网”规模应用,并为工业领域大规模设备更新储备基础,我们联合产业界头部单位编写了《工业5G终端设备发展白皮书(征求意见稿)》,从发展现状、技术架构、产品分类、痛点挑战等方面对工业5G终端设备进行了详细研究。
在5G、人工智能等新一代ICT技术的赋能下,工业终端设备的能力得到了四方面提升:
一是网络互联化,依托5G、千兆光网等技术,工业终端设备能够实现更高速、更可靠的互联互通。这意味着设备间可以实时交互,形成一个高度网络化的生产环境。这种网络化不局限于工厂内部,还可以扩展到供应链和远程监控中心,实现全面的协同作业。
二 是智能自动化,通过使用大模型、计算机视觉等人工智能技术,工业终端设备具备了“思考能力”,能够进行自主决策、自我优化和自适应调整。例如,5G AGV能够学习并优化其路径规划,实现非预定路径的导航,省去了提前铺设导轨这一环。
三是实时分析化,5G MEC技术使得工业终端设备能够在源头对数据进行处理分析,大大减少了数据传输时延。这种及时处理能力对于设备状态监控、实时质量控制等需要快速决策的工业应用至关重要。
四是虚实融合化,通过创建工业终端设备的数字双胞胎,可以在虚拟环境中模拟和分析设备性能,这样工程师能够在不干扰实际生产的情况下测试和优化设备,加速样品制备、中试验证和故障修复。
一是推动5G与工业互联网深度融合,通过5G网络,工业5G终端设备有效支撑工厂的各种设备和系统间进行数据交换和工作协同。随着5G TSN、XSO等技术发展,从终端层面加强5G与工业协议、工业控制系统等融合。
二是支持实时数据分析和智能决策,在5G MEC、人工智能等技术加持下,工业5G终端设备能够处理和分析大量实时数据,帮助企业实现更智能高效的决策,进一步优化生产流程和管理模式。
三是促进工业生产的远程控制和自动化,特别是在环境恶劣或者危险作业场景,工业5G终端设备可以实现“机械化换人、自动化减人”和“机器人替人”,提高生产安全性和效率。
四、我们注意到这本白皮书的参与编制方有设备商、运营商、工业企业、科研院所
可采用适配升级和更新替换“两条腿走路”:对于存量的工业终端设备,通过5G CPE、工业网关等通用通信类终端设备进行快速适配,这种方式对现有工业网络改动较小,可复用已有的终端设备和组网方式。对于增量的工业终端设备,可考虑直接采用集成了5G芯片/模组等通信模块、自身具备5G接入能力的工业终端设备,省去5G工业网关、CPE等转接过程,进一步降低传输时延、提升5G与工业融合度。
结合铸链计划,在工业5G终端设备这块,我们将主要开展三方面工作:一是启动工业5G终端设备典型应用案例征集,遴选出应用效果好、具备复制推广前景的代表性案例。二是将开展工业设备更新对5G的需求调研,摸清底数,梳理工业领域具体哪些设备对5G有需求,以及有哪些需求。三是将开展首批工业5G终端设备产品名录征集,结合评估评测形成“5G+工业互联网”关键终端设备产品清单,通过“5G+工业互联网”公共服务平台等渠道进行宣传推广。