来源 :通信世界网2024-01-04
一直以来，传统工业给人们的印象是高能耗、高污染、高风险的“三高”行业，但是在数字化时代，这一切有望得到显著改善。一直以来，如电力行业、钢铁行业、化工行业等化石燃料的使用大户都为能耗问题头疼不已。而5G工业互联网可以对这些行业的排放环节进行全面的监测和管控，能够降低污染物的排放量。
数字化加速推动绿色化、国产化
在河北煤化工企业裕泰，中国联通专门搭建了一张5G加光纤的园区级专网，在配煤、炼焦、化产16道工序当中把关键的排放环节全部联网，并将排放数据采集到控制平台上进行统一管控。通过这样的方式，裕泰化工的环保超标现象从原来每年94起降到了今天的12起，行政处罚金额从原来400万降低到了今天的30万，环保等级也从原来的C级提升到了A级。
与此同时，国产化也在加速推进。
汽车制造是高度自动化的行业，产线上有数百台机械臂进行自动化操作，如组装、焊接、涂装等。这些产线上的机械臂、滑台、转台、随行夹具上布满了工业控制设备，例如I/O、阀岛、变频器、HMI等，它们之间通过工业总线线缆与机械臂控制柜、PLC控制柜进行连接。
然而，由于机械臂频繁运动，工业总线容易出现磨损和中断，这会影响通信质量和稳定性，导致故障排除时间延长，造成巨大的经济损失。对于一个千亿产值的汽车制造企业，由于停产一小时就是上千万元的损失，因此类故障造成的停产时间一年可达几十小时。因此，如何利用无接触型的无线通信技术来替代工业总线，同时实现前端工具头的柔性更换，是汽车制造行业面临的一个重要挑战。
“利用5G Advanced（5.5G）的技术，中国联通与信通院、华为、长城汽车等合作伙伴一起实现了无接触型的无线通信来替代工业总线，时延要求达到4ms,可靠性99.999%。同时，在国产化替代方面，华为针对5G-A打造了国产化的芯片和模组，长城精工和上海博奥成功地利用软件开发的SDK将模组植入到了工业控制系统和工业终端中，中国联通把5G-A的核心网纳入到了运维网络中去。这些国产化替代已经具备了预商用化的条件。
加速5G从外挂走入核心生产环节
现在各行业都在提数字化转型，到底什么是数字化转型？要知道，数字化转型并不只是技术上的转型，并不是使用了5G，使用了工业互联网的技术就是数字化转型。
“数字化转型是一个系统性工程，需要企业制定转型目标，从公司的战略管控模式、营销模式、服务模式和生产制造的方式等方面进行综合考虑。”范济安介绍道。
如果工业互联网是通过5G技术、互联网技术和工业制造工艺与技术的结合来实现新型工业化，那么工业企业的数字化转型则是通过数据要素结合大数据、人工智能、物联网等技术来实现新型工业化。
如今企业数字化转型遇到的最大问题是数据的割裂与不流通。传统的制造业是按照不同的需求、不同的技术标准建立的财务系统、采购系统、人力资源管理系统、ERP及生产自动化系统。系统之间各自独立，数据之间存在割裂问题。
所以数字化转型就需要在管理信息化领域，利用数据融合的技术，把不同系统的数据汇聚起来，采用云计算、APP、门户的方式，对数据进行统一的治理，再让上层的应用基于数据融合后的同样标准，统一口径的数据去打造融合类的应用，实现业财一体化、设计与生产一体化等。这便是数字化转型想要实现的智能化目标。
从企业现有的自动化和信息化走向智能化，这当中隔了一段网络化阶段。2022年工信部发布的《5G全连接工厂建设指南》曾要求5G的工业专网进入到生产核心业务环节，而不只是一个外挂式的网络来进行点状的示范应用。所以需要在需求侧和供给侧进行全面革新。需求侧未来的发展趋势要求用户企业把核心的业务环节开放给5G工业互联网的领域来进行开发，这也对供给侧的能力提出了更高的要求。
“就5G供给侧来讲，目前中国联通布局的有三大领域。”范济安讲道。
一是超高可靠、超低时延的业务，即 5G-A URLLC的发展方向，瞄准的是如何满足工业控制的需求。二是通感一体化，目前5G的频谱资源在6GHz以下，未来会逐渐发展到高频，即毫米波方向。毫米波的雷达测距定位功能加上毫米波的通信功能是通感一体化的主攻方向。三是无源物联网，可以通过无源IOT技术，比如微波直驱的技术从5G的电磁波当中获取微量能量，用来支持前端感知标签去测量温度、压力、速度，还可以把这些信息传发给5G的接收基站。
“这都是中国联通未来的5G工业互联网的发展方向布局，也有望在2024年能够实现首批商用化应用。”范济安展望道。