2023年12月07日 星期四
5G技术演进为智能制造筑牢根基

    ◎本报记者 崔 爽

    “浙江一家80多个人的轴承公司,经过智能化改造,只需要几个工人就能完成生产任务,生产节拍从原来的18秒提高到15秒,生产效率、人均产值均翻番;陕西一家做汽车发动机的工厂,基本实现全部自动化,一切生产流程依靠数字化技术运行;武汉一家生产光纤的企业,无人车间运转良好,原来的自动生产线进一步发展成智慧生产线、智慧工厂……”

    12月6日,“5G与智能制造论坛”在2023世界5G大会期间举行,中国科学院院士雒建斌感慨万千地讲起他在生产一线目睹的变化。数字技术照拂之下,一幅幅生动的智能制造图景正在各地的厂房、车间上演。

    5G、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术不断取得突破,并加速向制造业融合渗透,数字化、网络化、智能化成为制造业发展的主要方向。同时,制造业也为5G开辟了广阔的应用市场。

    根据世界银行统计,2022年,我国制造业增加值占GDP的比重达到27.7%,占全球制造业增加值的近30%,我国制造业规模已经连续13年位居世界首位。

    “新一代信息技术深刻影响着制造业发展进程,也极大提升了制造业的效率和质量。智能化是制造业当前及未来的主要趋势。”中国机械科学研究总院集团有限公司董事长王德成指出。

    工业系统的智能控制需要高可靠、低时延、高可用、高安全的通信环境,同时面临应用环境的多样性和差异性。在王德成看来,这些典型需求在4G时代受到制约。而5G大带宽、低时延和大规模通信等特征,为智能制造提供了很好的保障。“5G可以助力打通智能生产的执行层、现场层、车间层、工厂层,直到企业管理层,赋能制造业高质量发展。”王德成说。

    中国联通中讯邮电咨询设计院董事长张涌同样谈到,智能制造对于通信的要求在5G出现之前没有好的解决方案,5G近乎完美地解决了在工厂自动化、智能化过程中与通信能力相关的关键问题。

    “5G融合工业网络使得无线技术可以应用于现场设备的数据采集、控制、远程协作、AI视觉监控等工业新领域,也为未来的柔性产线、柔性车间奠定了基础。”张涌说。

    从主机、部件到装备、材料,中国制造业的每个行当都提供着逐级放大的拉动力。这为5G和智能制造提供了广阔发展空间,也对5G能力提出了更高要求。

    “5G技术还需要进一步演进。比如一些特殊制造行业需要4毫秒稳定时延,目前5G技术还满足不了,需要演进到5.5G。”华为5GtoB解决方案总经理王永德解释说,目前5G的上行带宽在一些视频采集的场景下,需要500M甚至1G大带宽,还有高精度定位技术。这些都需要技术的不断演进。

    “除了网络技术需要进一步迭代之外,动辄上千的5G模组成本也在一定程度上阻碍了5G在工业领域的大规模推广。”中国移动上海产业研究院工业能源产品部副总经理周子涔谈到,随着5G轻量化技术的发展,终端成本将持续下降,“为5G在视频、AGV等领域的大规模推广提供条件。”

    另外,通信技术和制造业“两张皮”的问题始终存在,仍有大量制造企业的智能化水平较低,业务响应周期长,自主能力难以提升,在数字化转型中面临困难。

    “从实践来看,绝大部分情况下,5G技术需要融入现有的制造体系、制造流程和制造设备。这是一个跨行业的挑战,需要通信行业更了解制造业,也需要制造业更了解5G。”张涌直言。

    他建议,加强5G与智能制造领域的人才培养,夯实制造业发展根基。“以往多是按事先划定好的学科进行招生培养。但现实工程中,通信、机械、电子,乃至多领域融合智能产线、智能车间等场景更需要5G+智能制造综合型人才。”张涌补充道,很多高校既有产业学院,也有未来制造学院,“大家都在向这个方向努力。”

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