智眼看5G
传(chuán)统工业企业,转(zhuǎn)型升(shēng)级颇受(shòu)关注。搭上5G这班(bān)快车,加速“数字(zì)化”到“智慧化”进程,让传(chuán)统工业企(qǐ)业与工(gōng)业互联网技术融合碰撞,在新时代焕发出无限生机。
工业互联网是信息(xī)领(lǐng)域与物理(lǐ)制造领(lǐng)域的深度融(róng)合,被视为5G的核心(xīn)应用(yòng)领域。当(dāng)5G进入(rù)规模部署阶(jiē)段,工业(yè)则是(shì)其中最(zuì)重(chóng)要的应用(yòng)领域(yù)之(zhī)一。
世界5G大会召开在即,记者采访了(le)全国工业过程测量和控(kòng)制标准化技(jì)术委员(yuán)会主任、“网络化控制系统”国(guó)家(jiā)地方联合工程(chéng)研究中心主任(rèn)、中国科学院沈阳自(zì)动化(huà)研究所所长于海斌(bīn),畅谈5G时代(dài)制造业(yè)面(miàn)临的机遇(yù)与挑战。
“工业领域的智能生产需要提升柔性、灵活性、资源效(xiào)率和产品质量,而(ér)5G与工业自动化的深度融合,可以提升网(wǎng)络连接力和稳定性,打造未来工业(yè)连接(jiē)新架构,支撑(chēng)未来全连接(jiē)智慧(huì)工(gōng)厂建设。”身处(chù)东北老工业基地辽宁,于(yú)海斌对工业互联技术在传统工(gōng)业企(qǐ)业的应用有着(zhe)深刻理解。
技术迭代,“自主”与“智能”是关键
一项革命性技术的成熟,需要技术和应用场景(jǐng)的多轮(lún)迭代和(hé)不断(duàn)创新,同时也不(bú)乏争议。制造业希望通过(guò)工业互联(lián)网实现(xiàn)自动化,但(dàn)大量工业制(zhì)造知识亟待(dài)挖掘。
于(yú)海斌说,工业互联网不仅是一张网(wǎng),更是互联的(de)工业系统。工业系统则由(yóu)信息网络(luò)支撑的互联智能(néng),向(xiàng)知识驱(qū)动的自主(zhǔ)智能发展,从而实现自(zì)主与智能。
随着(zhe)5G应(yīng)用(yòng)渐次落地(dì),商(shāng)用5G技术和应用取得(dé)巨(jù)大成功(gōng),理性(xìng)看待工业场景应用尤为关(guān)键。于海斌表示,工业(yè)5G技(jì)术及其对工业革命的(de)作用,尚处在(zài)初始阶段。
回顾无线网络技术的应用和(hé)发(fā)展规(guī)律,他认为,工业无线网络技(jì)术(shù)在(zài)自动化领域的应用,从初期的(de)尝试(shì)到后期的大规模(mó)产品化应用,已(yǐ)验证了无线技术在(zài)部分工业领域的可行性,并重点(diǎn)解决了流程工业的大规模(mó)工业测控问题。
“但面向高端加工制造,特别是(shì)精密运动控(kòng)制(zhì),由于无线技术尚未(wèi)达(dá)到传统有线网(wǎng)络的效(xiào)果,始终缺(quē)少‘无(wú)线’的利(lì)器(qì)。”于海斌强调。
目前,工业无(wú)线技术呈现出(chū)百(bǎi)花齐放局面,从不同层面支(zhī)持工业应用。但由(yóu)于工业应(yīng)用(yòng)场景千差万别,很难有一种技术(shù)可以同时支持全(quán)部工业场(chǎng)景。
“尽管5G采用场景驱动的(de)技术(shù)路(lù)线(xiàn)定义了三大场景,但与实时性密切相关的工业应用尚需突破。”于海斌(bīn)说,由于没有像现场总线、工业以太网一样(yàng)的知识积累和沉淀,时至今日,5G的应用仍处于(yú)不断地应用尝(cháng)试(shì)和技术创(chuàng)新的迭代中(zhōng)。
“但从目前已经展示出(chū)的5G应用创新中,人们看到了很多机遇,如机器(qì)人的遥(yáo)操(cāo)作远程(chéng)手术、VR/AR远程示教(jiāo)等,解(jiě)决了一些之前难以解决(jué)的问(wèn)题。”于(yú)海斌说(shuō)。
以点带面,实现应用场(chǎng)景与模(mó)式创新
数字(zì)显(xiǎn)示(shì),5G的链(liàn)接有(yǒu)望承载(zǎi)10亿个场所的连接,50亿人的连接,500亿物(wù)的连接。未来,每个人、每个家庭、每(měi)个组织都(dōu)将通过“数(shù)字”实(shí)现互联互通。
目(mù)前,工业无线技术的全球市场份额只有6%左右,而5G由于刚刚开始(shǐ)应用,份(fèn)额则更小,但其对(duì)推动工业基(jī)础设施、生产方(fāng)式、创(chuàng)新模式等方(fāng)面的持续变(biàn)革却很关键,关乎数字经济(jì)时代我国制造(zào)业发(fā)展的(de)主动权和话语权。
此外,从数字比对(duì)中也可以看到我国与(yǔ)其他(tā)国家的差距。如光刻机加工(gōng)水(shuǐ)平,荷(hé)兰为5nm,其7nm精度(dù)以(yǐ)上(shàng)的光刻机占世(shì)界100%份额,而我国可量产的光刻机水平仅为90nm,差距巨大,说明挑战(zhàn)与机遇并存(cún)。
时代的变革(gé)和政(zhèng)策的(de)利好,让(ràng)工业(yè)互联网焕(huàn)发出无(wú)限生(shēng)机,也让人们对5G时代充满想象。“十四(sì)五”期间,突破传统发展(zhǎn)模式,推动制造业模式创(chuàng)新,充分发挥我国在移动通(tōng)信(xìn)产业的(de)优势,特别是5G技术优势,势在必行。
“以点带面,通过(guò)技术突破,实(shí)现应用场(chǎng)景和模式上的创(chuàng)新,从(cóng)而产生(shēng)行业辐(fú)射作用,推动(dòng)我(wǒ)国工业企业和产业发展的持续(xù)升级,夯实现代(dài)化工业体(tǐ)系。”于海斌给出(chū)自己的(de)看法,把5G应用于(yú)工业并渗(shèn)透(tòu)到工业系统(tǒng),将有利(lì)于保持并扩大我国(guó)5G的(de)领(lǐng)先(xiān)优势。
交叉融合,新技术(shù)带给未来无限可能(néng)
20多(duō)年来(lái),于海斌(bīn)率领团队深耕工业无线控制技术,不(bú)仅创建了国际领先的(de)工业无线(xiàn)控制技术体系,还牵头制(zhì)定了我(wǒ)国在工业无线控制领域首(shǒu)个国(guó)际电工委员会(IEC)国际标准——WIA-PA标准(zhǔn),使我国工业无线(xiàn)控制技术达到国际领先水(shuǐ)平,有了国际话语权(quán)。
作为我国机(jī)器(qì)人和工业自动化事(shì)业的发源地之一(yī),中(zhōng)国科学院沈(shěn)阳自动化研究所持续推动(dòng)中(zhōng)国机器(qì)人(rén)技术(shù)的(de)研(yán)究发(fā)展,解决了国家制(zhì)造业发展一系列(liè)重大关键(jiàn)技术(shù)问题。“海翼”水下滑翔机于2017年(nián)打破世界水(shuǐ)下滑(huá)翔机最大(dà)下潜深度纪录,“海斗一(yī)号”全(quán)海深(shēn)无(wú)人(rén)潜水器于2020年(nián)成(chéng)功海试最深下(xià)潜(qián)至10907米,工业(yè)4.0互联制造解决方案获评“世界互联网领先科技成果(guǒ)”。
“在重(chóng)大科技成(chéng)果以及(jí)特种场景(jǐng)下应用,对(duì)5G时代提出了新需求(qiú)。而未来,5G技术(shù)也将在方方面面得到(dào)应(yīng)用,但不能操之过急。”于海斌说,5G应该在不断地技术迭代中,从ICT(信(xìn)息通信技术)和OT(运营(yíng)技术)角度共同推动全新的(de)工业无线网络(luò),抓住机遇,争夺技术优势,猛(měng)攻(gōng)“卡脖子(zǐ)”技术,强化核(hé)心(xīn)技术(shù)的自主可控性。
注(zhù)重(chóng)底层支撑,思考(kǎo)技术(shù)融合。于海斌表示,“人、机、物”全面互联的关键基(jī)础设(shè)施,5G是工业互联网的核心支撑,人工智能、大数据、工(gōng)业计算、5G、工业物联网等新技术交叉融(róng)合,各类(lèi)工业制造、信息平台(tái)以及全流程、全链条的安全(quán),将是5G技术(shù)推动工业革命的载体(tǐ)和途径,产生很多新(xīn)技术并将(jiāng)形(xíng)成创新引领能力,为制造业的智能化发(fā)展提(tí)供无限可能。