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《瞭望》新闻周刊记者
以5G技术为支撑的无人驾驶集装箱卡车在河北省唐山港投入试运行（11月25日摄）杨世尧摄/本刊 ◇工业是驱动社会变革的关键动力，也是5G兑现期待、发挥威力的重点领域 ◇5G通信具备的三大关键能力，构建了工业转型升级的主阵地 “效果比预想的好得多，企业考虑全部车间都用5G升级换代。”浙江喜临门家具股份有限公司首席信息官费钟海告诉《瞭望》新闻周刊记者，5G带来车间效能革命：单台机床布线成本从元左右降到元以下，设备综合效率提升超过20%，产品质量合格率提高11%。作为典型的传统行业，喜临门家具敞开大门拥抱5G，大大提升产品能级。 记者在浙江省工业重镇绍兴等多地采访了解到，“5G+工业”变革效应初显，但整体尚在试探起步。 中国信息通信研究院副院长王志勤介绍，我国5G+工业互联网融合应用类型已经超过20种，重点聚焦工业制造、能源电网、智慧港口等领域。在机械工业仪器仪表综合技术经济研究所副总工程师刘丹看来，通信技术十年一个周期驱动国家产业竞争力重新洗牌。目前5G无线网络从消费扩展到工业，将驱动产业大变革。 工业重镇5G初体验 以往，车间信息传输基于有线局域网，类似地面交通：线路庞杂无序，费时、费力、费钱，智能化生产系统效果打折、变成“鸡肋”。 如今，5G车间信息传输走“空中航线”：绗缝机、弹簧机、粘胶机等新旧设备连上5G，企业SCADA系统（数据采集监控系统）变得有效可靠：实时监测生产流程、采集数据，防止工件堆积，敏捷控制设备，大幅降低因控制信号中断导致设备损坏、生产事故的概率。 除了看得见的外观上的改变，更重要的是内核效能的提升。在绍兴柯桥某机器人生产公司，记者看到，上位管理平台下发移动和控制指令，3公里外的机器人按照指令进行设备移动、操纵、投料、关闭等操作。 以往该公司生产的机器人AGV小车（无人搬运车）和机械臂，在运维方面需要花费大量人力和物力进行现场调测。绍兴移动公司为其提供5G远程运维方案后，通过专用网关进行公司总部内网及VPN隧道转换，实现远程配置及操控。同样的方案，也应用到厂区内部AGV仓储、焊接车间、生产车间等，实现无线化设备联网，节省有线布线成本，解决信号干扰问题。 公司技术经理金海松介绍，今后销售的每台机器人，均会安装5G通信模块，以后不管它们在哪里，只要在5G网络环境下，公司的工程师就能随时随地实现对它们的运维服务，这让公司的工程技术人员在生产基地远程即可服务遍及全国各地的工业机器人，助力企业实现远程管理与运维服务。5G远程售后替代传统的上门服务，预计每年能为公司节省万元以上的运维成本。 作为浙江省工业重镇，绍兴第二产业年产值超过亿元，化工、装备制造、纺织等产业集聚。探索5G+工业互联网，正成为绍兴工业提质增效的重要机遇。 结合地方产业特征，绍兴移动公司以车间生产效能、物品流通管控、废气废水监测、产品售后服务等为切入口，积极探索5G+工业互联网，已经与有关行业龙头企业联合展开32个实践项目，涉及印染、化工、纺织、家具、家电、医药等，其中多个项目为行业首例。 5G通信“低时延”，尤其适用于精细化工行业安全生产。闰土股份主要生产化工中间体、纺织印染助剂、保险粉等，是国家重点高新技术企业、全球第二大燃料公司。企业与绍兴移动公司、中国移动上海产业研究院反复测验，车间DCS控制系统实现5G网络连接，仪表电器、环境监测、消防预警等设备与生产决策系统联通的灵敏度明显提升。 闰土股份副总经理徐军介绍，5G网络应用后，通信数据时延约为15毫秒，企业生产因此直接受益，故障率下降36%以上，排障时间下降52%。 “5G+工业”恰逢其时 当前我国制造业向着网络化、智能化方向加速迈进，现有连接技术已经无法满足智能工厂日益增长的低时延、大数据、高同步精度、高稳定性的需求，“5G+工业”恰逢其时。 “超大连接、超高速率、超低时延，5G通信具备的三大关键能力，构建了工业转型升级的主阵地。”中国移动绍兴分公司总经理熊宙实表示，5G为工业互联网提供10G以上的峰值速率、毫秒级的传输时延、千亿级的连接能力和纳秒级的高同步精度，是人机深度交互、万物广泛互联的关键支撑。 记者在浙江、江苏、湖北等地走访看到，5G网络有力支撑智能生产、精细作业，高效衔接管理和生产，且能覆盖家具、装备制造、化工、机器人等多类型企业，驱动工厂车间“减负增效”，展现较大的应用潜力。 中国电信与汽车、家电、钢铁、装备制造等领域企业联手打造多个5G应用案例，其中与中建钢构联合，通过“5G+工业PON”采集生产管理数据，“5G+工业互联网平台+AI”优化生产工艺，“5G+天翼云+视频AI”构建智慧工厂立体停车库，综合解决企业数据采集困难、生产方式传统、运营管理粗放等痛点。 刘丹认为，通信技术从2G到5G，大概十年一个周期，能驱动国家产业竞争力重新洗牌。目前，5G无线网络从消费扩展到工业，将推动无人驾驶、物联网、车联网、智能制造等产业兴起。 倒逼5G产业生态加速形成 有关专家认为，目前我国5G商用主要聚焦于消费端，以手机承载主要应用场景，而在工业领域展现变革效应则需时日，大量配套仍需加速。 一方面，5G公共网络是重要的基础设施，需提前一步布局。受访者认为，5G时代工业生产更依赖公共网络，看重稳定性。而5G网络频率高、衰减快，室外基站与室内设备搭配才能确保网络覆盖面和质量，其前期建设和维护成本整体较高，需要政府和运营商加强协作，加快规划布局。 同时，随着5G布局的推进、换机潮来临，芯片、射频器件、终端天线、光学元件、传感器、面板等产品需求猛增，对电子制造装备、检测设备、激光加工设备、模组设备等提出升级改造需求，但欠缺相关标准与规范。 比如工业模组，熊宙实认为，直接插到机器上就能帮助联网的5G通信模组，现在还只是起步阶段。记者了解到，5G应用初期，模组开发成本较高，设备开模成本超过20万元，通讯运营商和工业企业都难以承担。按照产业化脉络，企业会首先聚焦消费端，通过5G手机量产销售、降低芯片成本，此后再研发工业批量使用的模组。 工信部赛迪智库电子信息研究所认为，5G行业级应用开发，需要基于适应5G新应用特性的软硬件开发平台，目前国内尚无雏形。在基础软件开发平台方面，传统基于宏内核的主流操作系统不能满足5G多场景、多业务连接类型的新特性，不能满足5G高效的软件调配以及系统安全要求。 “5G+工业”对电磁屏蔽材料提出更高需求。专家介绍，高频率的引入、硬件零部件的升级、联网设备及天线数量的成倍增长，使得车间电磁辐射，以及设备内部、设备与设备之间的电磁干扰明显增强，电磁屏蔽材料的作用凸显，目前该领域产业竞争已经开启。 在应用中倒逼5G产业生态加速形成。受访者表示，不少企业因为缺乏了解而存有戒备心，不愿将生产数据上传公共平台，或者对5G抱着观望心态。建议政府引导行业领军企业带头，加快试点应用5G网络，引领全产业竞争力整体提升。 （采写记者：方问禹王贤赵久龙向定杰丁怡全）
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