5G+工业互联网为工业智造赋能

徐安定

摘要：工业工程是有效组织、规划和协调工业中人、机、物、能、环境、信息等资源的管理和控制，实现高质量、高效率、精益化、低成本和敏捷化生产过程的科学方法。5g通信具有连接量大、速度快、带宽高、可靠性高、时延低等特点。实验和应用实例表明，该系统可以利用5g通信实现生产过程、工艺、场景、生产线、车间、工厂等的智能联网，实现了生产过程调整、仿真控制、动态监控、预测和预警等智能功能。整合网络和智能技术，不断实施优化策略，提高生产效率和资源利用率，降低生产成本，提高产品质量和生产安全。工业工程、5g通信和智能技术的集成有利于工业制造业的现代化进程，有利于提高工业生产效率。

关键词：工业工程;5g;智能网;动态监控;仿真控制

1建强广电5G网融通工业互联网

中国广电定位为媒体、信息和科技融合的平台型企业，深入贯彻新发展理念，主动融入新发展格局，加快建设广电的5G网络，加速推进5G﹢工业互联网融合应用，壮大数字经济发展新动能。

一是着眼建立5G和有线一体化高品质网络。中国广电将顺应广播电视网、消费互联网和工业互联网融合共生的演进趋势，坚持以IP化、云化、智能化、融合化为发展方向，推动建设全互联、广连接、广电和通信技术融合的新型广电网络。一方面，深化共建共享，建设高品质5G网络。着力加快700MHz频率迁移工作，推进700MHz和5GNR广播电视国家标准以及700MHz5G终端成熟。截至10月底，新入网5G终端支持700MHz的占比已达72%，年底前将建成20万个基站，明年上半年累计建成48万个基站。另一方面，立足云网端协同，加快推进有线网络改造升级。重点实施国家干线网扩容工程，建好互联互通平台和国家IP骨干网;合理布局大中小数据中心，建成层次化CDN中心;加快有线电视网络“双千兆”升级，推动网络光纤化、传输IP化、终端智能化改造升级;推进业务中台、数据中台、运营和运维平台等建设，构建技术统一、能力开放、安全有效的智慧中台和支撑平台;推动有线、无线和卫星网络协同发展，建设兼具宣传文化和综合信息服务特色、可管可控、新型智慧融合网络。

二是探索融合共生，创新广电5G﹢工业互联网应用服务。中国广电以推进全国有线电视网络整合和广电5G建设一体化发展为契机，充分发挥700MHz优势，深入实施工业互联网创新发展战略，聚焦政用、民用、商用领域，在网络建设、技术融合、平台开放、生态培育等方面多點发力，推动广电5G与工业互联网融合创新发展。

三是聚焦差异化，激活广电5G﹢工业互联网融合应用的新动能。打造广电5G﹢工业互联网差异化发展优势，发挥广电5G网络覆盖和媒体领域生态资源的优势，强化内容为王、品质至上，构建“科技﹢媒体﹢通信”融合发展新范式。

四是筑牢安全基石，构建工业互联网网络安全公共服务平台。中国广电已启动国家级工业互联网网络安全公共服务平台建设，打造实时可控的安全体系，面向企业提供安全防护服务。

2行业痛点及需求分析

（1）工业基础网络需升级

项目实施之前，传统车间机床及工位机均是采用有线连接方式，车间产线经常需要根据生产业务需要而进行调整。有线连接方式限制了设备的工作空间及协同能力，导致车间无法快速响应产线的调整需求，出现车间生产周期紧、产能降低等问题。

为解决上述问题，需对园区、车间等进行工业基础网络的升级改造，提升车间产线调整的灵活性，助力柔性制造。

（2）商务服务模式需拓展

企业传统的商务服务模式只限于设备及零配件的销售，与上下游企业联动性不强。而随着5G、云计算等工业互联网技术高速发展，现有的商务服务模式已不能完全满足市场和企业自身发展的需求。

企业需要在现有的商务服务模式基础上进行拓展，通过产品和解决方案实现服务，通过数据体现价值，而有价值的服务才是客户的需求。

（3）生产管理方法需创新

①AGV工作空间有限，调配不灵活，协同能力差

传统的小型AGV（AutomatedGuidedVehicle，自动导航车）需配有电磁或光学等自动导航装置，且只能够沿规定的导航路径行驶，导致工作空间受限、调配不灵活。使用WiFi连接时，信号间切换时延大，且存在干扰，协同能力差。

②传统大型机器操作难度大，存在安全隐患

传统大型机器（如工程车辆、吊机、机床等）均是需要由专业的操作员进行操作，要求高。若操作员长时间操作，容易产生疲劳而导致安全事故的发生。

③人员、设备等无法进行精细化管理，影响车间产能

传统车间人员、设备等管理主要是依靠人力管理和员工的自觉性，对上班期间员工是否在岗且在安全区域、设备是否在线，无法做到精细化地实时管理。经常会出现车间工人消极怠工、未经许可进入危险区域的安全隐患，设备的闲置等问题，导致车间产能受到影响，没有达到最大化。

④日常巡检效率低，场外专家指导成本高，培训效率低

传统车间的日常巡检还是由人工来完成，复杂机器对操作技能要求高，导致巡检效率低。作为高新技术产业，企业经常需要请场外专家来厂进行指导，专家指导运行成本高。其次对员工进行培训，常规的培训方式不能让所有员工都能直观明了的理解设备的关键构造点，从而导致效率低、效果差。

⑤产品质检缺少统一标准，效率低、存在误检可能

传统车间的产品质检主要依靠质检人员的经验判断是否符合标准，没有形成数据库支撑可量化的质检标准，产品出厂标准不一致，存在优劣高低之分。而且人工质检存在视觉疲劳的问题，会导致产品误检过关，质量不达标，

3结束语

5G通信技术、新一代信息技术与工业制造深度融合，将成为传统制造向智能制造迈进的主要推动力。

IE工程师充分利用5G、边缘计算和人工智能等技术，可实现工业制造的智能化，动态监控、智能数据分析、故障预警和模拟控制等正不断优化工业制造场景、流程和工业管理，大幅提高工业制造的生产率、效率和质量，降低成本，改善工人的工作环境并提高安全度。5G的采用，将使得以提质降本增效为根本使命的工业工程又进入更高层次的蓝海。

参考文献

[1]工信部、中国工程院起草，国务院签发，《中国制造2025》，2015年9月。