在工业转型升级的浪潮中,5G技术正以前所未有的速度与深度,与传统工业控制领域加速融合。三大通信运营商凭借其在5G领域的先发优势,正不遗余力地与传统工控企业携手,共同布局并抢占智能制造的战略高地。其中,“5G+云化PLC”的创新模式尤为引人瞩目,它不仅颠覆了传统工业控制架构,更预示着未来工业生产的全新图景。
巨头联手:云化PLC实践加速
近年来,5G云化PLC的实践案例层出不穷,展现出强大的生命力:
• 2020年,中国电信 在美的微波炉生产线率先行动,将传统分布式部署的PLC改造为基于5G网络的集中化部署,迈出了云化PLC实践的关键一步。
• 2021年,中国联通、东土科技和三一重工 强强联合,重磅发布全球灯塔工厂的5G云化PLC应用,为业界树立了标杆。
• 2022年6月,中国移动研究院与政企事业部联手京信网络及东土科技,发布并成功验证了业界首个5G云化工业基站,这是我国在工业控制领域的一项重大突破。
这些里程碑式的进展,不仅彰显了通信运营商和工控企业的战略眼光,也为5G技术在工业场景的深度落地积累了宝贵经验。
解密5G云化工业基站:内生控制能力的革新
那么,究竟什么是5G云化工业基站?它为何能成为驱动智能制造的新引擎?
简而言之,5G云化工业基站,是一种基于统一基站云底座的创新型解决方案。它将工业控制的核心器件——可编程逻辑控制器(PLC)——进行了云化处理,并直接集成部署到工业基站的云平台上。 这一革命性举措,使得基站不仅具备了通信能力,更“内生”了工业控制能力,从而推动5G专网更深层次地融入工业现场。
业内专家普遍认为,在5G基站中部署云化PLC,无疑为PLC这项有着悠久历史的传统技术注入了新鲜血液。它巧妙地将信息技术(IT)、通信技术(CT)与操作技术(OT)深度融合,实现了5G、人工智能、边缘计算以及工业互联网等前沿技术对工业控制的全面赋能。这不仅构建了一个创新的云边协同智能化控制系统,更将控制技术更好地服务于智能制造和柔性生产,为5G工业基站在更多工业场景的落地应用描绘了宏伟蓝图。
值得一提的是,中国移动此次发布的5G云化工业基站是基于其提出的“智简5G行业网”技术体系进行开发的。在短短三个月内就完成了设备开发和端到端验证,充分展示了该技术体系满足行业需求的敏捷性和高效性。在验证中,它成功面向工业传感器数据采集场景,通过5G实现了传感器数据的PLC控制和上报,真正打通了5G网络与工业控制网络之间的融合壁垒。
“云网业一体化”:定制化与规模化兼得
5G云化工业基站的强大之处,还在于其“云网业一体化”的技术构建理念。这一技术构建了行业能力平台层,具备将各行业应用云化的能力,实现了能力的快速集成。这意味着,运营商能够在极短时间内为特定行业提供定制化的基站解决方案,如港口基站、矿山基站等。这一突破性进展,完美解决了行业定制化需求与规模化复制之间的长期矛盾。
未来,这样的基站还将集成更多人工智能(AI)和大数据等先进能力,进一步支撑中国移动构建“连接+算力+能力”的新型信息服务体系,其潜力不可限量。正如日本通信运营商高管所预言,通信基础设施的构建重心正从传统的“构建通信网”转向“构建数据中心网”,这与云基站的发展势头不谋而合,预示着数据中心化、云化将成为通信网络演进的必然趋势。
赋能工业专网:构建全域覆盖的新型基础设施
制造业作为中国国民经济的支柱产业,其网络化、数字化、智能化转型是国家“新基建”战略和5G应用“扬帆”行动的核心内容。工业互联网作为新一代信息通信技术与现代工业深度融合所形成的新兴业态与应用模式,对促进生产和社会发展变革具有不可估量的重要意义。
当前,工业互联网在生产辅助类、车间级以及现场级产线生产类等IT(信息技术)和OT(操作技术)场景对网络提出了差异化的需求。工业界普遍期待有一张高性能网络,能够一网承载从IT到OT的所有需求。对于5G而言,它已基本能满足IT网络的需求,而后续的重点,无疑将聚焦于深度解决OT层面的严苛需求。
此次5G工业基站的发布和成功验证,恰恰将5G专网的极致能力和确定性网络引入了工业控制系统。这对于深化5G与工业的融合具有里程碑式的意义,它实现了5G“一网到底”,承载IT和OT域的全部工业应用,从而有力促进了工业互联网的:
• 云化发展: 5G工业基站方案实现了传统PLC硬件实体的软件化和基站算力集成,允许多个PLC实现云化集中部署。这不仅有效扩展了PLC算力,更显著提升了部署效率,降低了部署成本,为工厂带来了降本增效的新途径。
• 无线化发展: 5G工业基站让PLC的全向连接得以无线化实现,彻底规避了传统PLC与I/O(输入/输出)之间有线连接易磨损、易折断导致生产效率降低的问题。同时,它解决了工业现场线路排布复杂、工位安插不灵活的难题,极大地加快了工业企业构建“小单快跑”的能力,促进了柔性制造、敏捷部署和灵活定制,为数字化转型升级注入了强大动能。
• 国产化发展: 5G工业基站方案紧密结合我国在5G通信产业的领先优势,为后续制定具有我国自主知识产权的工业协议奠定了坚实基础。这不仅有利于推动5G与工业控制的深度协同,更将有力推动构筑我国在“5G+工业互联网”,特别是在工业控制领域,在全球的技术先进性和领先地位。
可以预见,随着5G云化工业基站等创新技术的不断成熟与普及,一个更加智能、高效、柔性且自主可控的工业生产体系正加速构建,为中国制造业的转型升级和数字经济的蓬勃发展提供核心动力。