自2019年6月首批5G牌照发放以来,通信技术的发展如同插上了翅膀,开启了全新的商用时代。短短四年间,以中国信息通信技术为代表的5G建设浪潮席卷全国,建成的5G基站数量已突破273万个,网络覆盖触及城市及乡镇的每一个角落,超过6.34亿用户已拥抱5G时代的便捷。这场信息技术的飞跃,不仅改变了人们的生活方式,更以其前所未有的速度和力量,深入渗透到国民经济的各个领域,尤其是在制造业,5G正逐步从“辅助”角色转型为驱动产业变革的“核心引擎”。
工业,5G创新应用的广阔疆场
新一代通信技术,尤其是5G,以其突出的“大带宽、低时延、高可靠、广连接”四大特质,完美契合了制造业转型升级的迫切需求。其先进的网络能力,为各类新兴技术与工业经济的深度融合提供了坚实的通信基础,成为赋能千行百业、驱动全球智能制造发展的强大动力。当前,在全球范围内,5G在工业领域的应用探索正以前所未有的活跃度展开,已然成为5G商业化应用中最具潜力和前景的主战场。
数据显示,截止到2022年末,我国重点制造业企业关键工序数控化率已接近六成(58.6%),数字化研发设计工具的普及率也高达77%。软件业的蓬勃发展,更是突破了万亿元大关,展现出强大的生命力。工业互联网已不再是概念,而是全面融入了45个国民经济的重点行业,初步形成了240个具有区域影响力的工业互联网平台。这些数字直观地表明,工业领域的数字化转型已成为5G落地应用的最重要驱动力量。
通过对全球范围内1600余项5G应用试验的分析(尽管这一统计并非完全详尽),我们不难发现,5G的创新应用愈发聚焦于产业数字化层面,占比已高达约六成。其中,与工业互联网相关的融合应用更是占据了近三成的份额(29.4%)。来自全球移动通信系统协会(GSMA)的预测也印证了这一点:到2030年,5G有望为我国经济带来高达2900亿美元的总收益,而其中制造业将贡献超过57%,远超其他任何行业。这充分证明了5G技术在重塑制造业格局、驱动经济增长方面的巨大潜力。
5G工业新架构:企业数智化升级的加速器
得益于我国对新通信技术早期的积极探索和快速部署,5G在工业领域的应用起步早、发展快,已形成显著的先发优势。在中国的一些领先家电制造工厂和现代化工厂,中国移动推出的5G工业云基站已经实现了场景化的落地应用,并取得了显著成效。最新数据显示,这些5G工业云基站不仅为工厂提供了高质量、稳定的网络连接,还能够通过在工业基站上灵活部署工业控制系统(PLC)、人机界面(HMI)、智能排产规划、机器视觉质量检测以及服务于智能运输的导引等多样化的工业应用,带来了实实在在的效益提升。具体而言,产品质量提升了10%,仓储效率提高了15%,人工投入显著降低了15%,从而大幅提升了整体生产效率。
中国移动研究院的专家进一步强调,5G工业云基站的设计理念,前瞻性地契合了工业网络“云化、集中化、无线化”的全球发展趋势。这使得5G技术能够更深入地渗透到工业生产的核心环节,推动工业现场组网模式从传统的“分布式”向更具协同效应的“集中式”转变。这种转型为工业企业的质量发展和数字化、智能化转型奠定了坚实的网络基础和技术支撑。
为了充分发挥信息通信技术在现代产业链中的“链长”作用,并推动5G技术在工业领域的场景化应用,中国移动集团精心选拔了8家“秘书处”单位,其中中国移动研究院的无线与终端技术研究所承担了与移动通信相关的关键技术攻关任务,重点聚焦无线网络、终端设备、传输网络以及核心网络等产业的关键环节和技术瓶颈。
突破桎梏,驱动工业控制新革命
中国移动研究院推出的5G工业云基站,是实现中国移动基于5G增强的工业集中控制架构这一关键战略的核心支撑。正如专家所言,随着5G技术日益深入地嵌入到工业生产的核心控制环节,面向产线级的应用已从最初的探索阶段,迈入了更为纵深的发展转折期。
在工业生产领域,工业控制系统是企业实现数字化、智能化转型的基石,而PLC(可编程逻辑控制器)正是工业核心生产控制环节不可或缺的“心脏”。然而,目前工业现场普遍存在的有线组网模式,面临着灵活性差、PLC物理实体部署成本高昂、以及多家不同品牌数据难以互通等一系列痛点。与此同时,现有5G网络在某些场景下的“尽力而为”传输模式,已难以完全满足工业现场对低时延、高可靠的严苛业务需求。
为此,中国移动研究院创新性地提出了“基于5G增强的工业集中控制架构”。这一全新的架构,旨在实现产线级控制模式的根本性转变,从传统“有线”走向“无线”,从“分布式”管理转向“集中式”协调。它不仅成功解决了PLC部署成本高企和有线组网灵活性不足的顽疾,更为工业控制领域的未来发展指引了一条崭新的方向。该集中式工业控制架构能够实现数据的无缝、高效流通,通过汇聚、共享与融合应用数据要素,进而驱动工业生产的全要素效率提升,激发创新变革,从而显著增强中国工业企业的核心竞争力,并为智能制造的高质量发展注入源源不断的动力。