智眼看5G
传统(tǒng)工业企业,转(zhuǎn)型升级颇受关注。搭(dā)上5G这班快车,加速(sù)“数(shù)字化”到(dào)“智慧化”进程,让(ràng)传统工业企业与(yǔ)工(gōng)业互联网技术融合(hé)碰撞,在(zài)新时代焕发出(chū)无限生机。
工业(yè)互联网是信(xìn)息领(lǐng)域与物理制造领域的深度融合(hé),被视为5G的核心应用领域。当5G进入规模部署阶段,工业则是其中最重要的应用领域之一。
世界(jiè)5G大会(huì)召开在即,记者采访(fǎng)了全国工业(yè)过(guò)程测(cè)量和控(kòng)制(zhì)标准化技术委员会主任(rèn)、“网络化控制系统”国家地方(fāng)联合工程研究中心主(zhǔ)任、中国科学院沈阳(yáng)自动化研究(jiū)所所长于海斌,畅谈5G时代(dài)制造业面临的(de)机遇与挑战。
“工(gōng)业领域的智(zhì)能生产(chǎn)需要提升柔性、灵(líng)活性、资源(yuán)效率(lǜ)和产品(pǐn)质量,而5G与工业自动化的(de)深度融合,可以(yǐ)提升网(wǎng)络连接力和稳定性,打造未(wèi)来工业(yè)连(lián)接新(xīn)架构,支撑未来全连接智慧工厂建(jiàn)设。”身处东北老工业基地辽(liáo)宁,于海(hǎi)斌对(duì)工(gōng)业互联技术(shù)在传统工业(yè)企业的应用有着深刻理解(jiě)。
技术迭(dié)代,“自主”与“智能”是(shì)关键
一项革命性(xìng)技(jì)术的成熟(shú),需要技术和应(yīng)用(yòng)场(chǎng)景的多(duō)轮迭代和(hé)不断创(chuàng)新,同时也不乏争议(yì)。制造业希望通过工业互联网实(shí)现(xiàn)自动化,但大量工业(yè)制造知(zhī)识亟待挖掘。
于海(hǎi)斌说,工(gōng)业互联网不仅是一(yī)张网,更(gèng)是(shì)互联的(de)工(gōng)业系统。工业系统(tǒng)则(zé)由信(xìn)息网络支撑的互联智能,向知(zhī)识(shí)驱动的自主(zhǔ)智能发展,从而(ér)实现自主与智能。
随着5G应用渐次落地,商用(yòng)5G技术和应用取得巨大成功,理性(xìng)看待工业场景应用(yòng)尤为关键。于海(hǎi)斌表示,工业5G技(jì)术及(jí)其对工业革命的作用(yòng),尚处(chù)在(zài)初始阶(jiē)段。
回(huí)顾无线网络技(jì)术的应用和发展规律,他(tā)认为,工业无线网络技术在自动化领域的应用,从初期的尝试到后期的大规模(mó)产(chǎn)品(pǐn)化(huà)应(yīng)用,已验证了无线技(jì)术在部分工业领域的可行性,并重点解决了流程工业的大规模工业测控问题。
“但(dàn)面向高端加工制造,特别(bié)是精密运动控(kòng)制(zhì),由于无线技术尚未达到传统有(yǒu)线网络的(de)效果,始终(zhōng)缺(quē)少‘无线’的利器(qì)。”于海斌强(qiáng)调。
目前,工业无线技术呈现出百花齐放局面,从不同(tóng)层面支持工业应用(yòng)。但由于工业应用场景千差万别,很难有一种技术可以同(tóng)时支持全部工(gōng)业场景。
“尽管5G采用场景驱(qū)动的技术路线(xiàn)定义了三大场景,但与实(shí)时性密切相关(guān)的工业应用尚需突(tū)破。”于海斌说,由于没有像现场总线、工(gōng)业(yè)以太网一样的知(zhī)识积累和沉淀,时至今日,5G的(de)应(yīng)用仍处于不断地应用尝试和技术创新的(de)迭(dié)代中。
“但(dàn)从目前已经展示出的5G应用创新中,人们(men)看到了很多机遇,如机器人的遥操作远程手术、VR/AR远程示教等,解决(jué)了一些之前难以解决的问题。”于(yú)海斌说。
以点(diǎn)带面,实现应用(yòng)场景与模(mó)式创(chuàng)新
数字显示,5G的链接有望承载(zǎi)10亿个场所的连接,50亿人的连接,500亿物(wù)的连接。未(wèi)来(lái),每(měi)个人、每个(gè)家庭、每个组织都将(jiāng)通过“数字”实现(xiàn)互(hù)联(lián)互通。
目前,工业无线技术(shù)的全(quán)球市场份额只有6%左右,而5G由(yóu)于刚刚(gāng)开始应用(yòng),份额则更小,但其对推动工业基础设施、生(shēng)产方式、创(chuàng)新(xīn)模(mó)式等(děng)方面的持续(xù)变革却很关键,关乎(hū)数字(zì)经济(jì)时(shí)代我国制造业(yè)发展的主动权和话语权。
此外,从数字(zì)比对中(zhōng)也可以看到我国(guó)与其(qí)他国家(jiā)的差距。如光(guāng)刻机加工水平,荷兰为5nm,其7nm精度以上的光刻机占世(shì)界100%份额,而(ér)我国可量(liàng)产的(de)光刻机水平(píng)仅为(wéi)90nm,差距巨大(dà),说(shuō)明挑战(zhàn)与机遇并存。
时(shí)代的(de)变革和政(zhèng)策(cè)的利好,让工业互联网焕发出无(wú)限生(shēng)机,也让人们对5G时代(dài)充满想象。“十四五”期间,突(tū)破传统发展模(mó)式,推动(dòng)制(zhì)造业(yè)模(mó)式创新,充分发挥我(wǒ)国在移动通信产业的优势,特别是5G技(jì)术优势(shì),势在必行。
“以点(diǎn)带面,通过技术突破(pò),实现应用(yòng)场景和(hé)模式上(shàng)的创新(xīn),从而产生行业辐射作用,推动我国工(gōng)业企业和产业发展的持续升级,夯(bèn)实现代化工业体系。”于海斌给出自己的看(kàn)法,把5G应用于工业并渗透到工(gōng)业(yè)系统,将有利于保持并(bìng)扩(kuò)大(dà)我国5G的领先优势(shì)。
交叉融合,新(xīn)技术带给未来无限可(kě)能(néng)
20多年来,于海(hǎi)斌(bīn)率领团队(duì)深耕工(gōng)业无线(xiàn)控制技术,不(bú)仅(jǐn)创建了(le)国际领先的(de)工业无(wú)线控制技术体系,还牵头制定了我(wǒ)国(guó)在工业无线控制领(lǐng)域(yù)首个国际电工委(wěi)员会(IEC)国际标准——WIA-PA标准,使我(wǒ)国工(gōng)业(yè)无线控制技术(shù)达到国际领先水(shuǐ)平(píng),有了国际话语权(quán)。
作(zuò)为我国(guó)机器人和工业自动化事业的发源地(dì)之一,中(zhōng)国科学院沈阳自动化研究所持续推动中国机器人(rén)技术的研究发展(zhǎn),解决了国家制造业发展一(yī)系列(liè)重大关键技术问题。“海翼”水下滑翔机(jī)于2017年打破(pò)世(shì)界水下滑翔(xiáng)机最大下潜深度纪录,“海(hǎi)斗一号”全(quán)海深无人潜水器于(yú)2020年成功海(hǎi)试最深下潜至10907米,工业4.0互(hù)联制造解决方案获评“世(shì)界互(hù)联网领先科(kē)技成果”。
“在(zài)重大科技成果以及特(tè)种场景下(xià)应用,对5G时代(dài)提(tí)出了新需求。而未来,5G技术也将(jiāng)在方方面面得到(dào)应用,但不(bú)能操之过急。”于海斌说,5G应该在不断地技术迭(dié)代中(zhōng),从ICT(信(xìn)息通(tōng)信技术(shù))和OT(运营技(jì)术)角度共(gòng)同推动(dòng)全新的工业无(wú)线(xiàn)网络,抓住机遇(yù),争夺技(jì)术优(yōu)势(shì),猛攻“卡(kǎ)脖子(zǐ)”技(jì)术,强化核心技术的自主可(kě)控性。
注重(chóng)底层支撑,思考技(jì)术融(róng)合。于海斌表示,“人、机、物”全面(miàn)互联的(de)关键(jiàn)基础设施(shī),5G是工业互联网的核(hé)心支(zhī)撑,人(rén)工智能、大(dà)数据、工业计算、5G、工业物(wù)联网等新技术(shù)交叉融合,各类工(gōng)业制造、信息平台以(yǐ)及全流程(chéng)、全链条的安全,将是5G技(jì)术推动(dòng)工业革命(mìng)的载体和途径,产生(shēng)很(hěn)多新技(jì)术(shù)并(bìng)将形成创新(xīn)引领(lǐng)能力,为制造业的智能(néng)化发展(zhǎn)提供无限(xiàn)可能。