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邬贺铨院士:工业5G应用技术仍需改进 企业数字化转型可考虑直接“上云”

国际金属加工网 2022年11月24日

11月19日-21日,2022中国“5G+工业互联网”大会在湖北武汉召开。中国工程院院士邬贺铨在大会期间接受了21世纪经济报道等媒体的专访,并对三年来“5G+工业互联网”的进展和未来趋势提出看法。

邬贺铨认为,目前5G技术仍需要把“服务工业应用”作为主要的技术改进方向,并加强相关标准的统一建设,从而推动规模性的需求增长,降低企业应用成本。对于数字化转型程度较低的中小企业,上云是完成数字化转型最直接的方式,不需要自建工业互联网平台,要摆脱固化思维,从企业自身痛点着手,因时因势地进行数字化转型。

5G工业应用仍需加快推进

自从2019年我国正式商用5G后,工业和信息化部便出台了《“5G+工业互联网”512工程推进方案》,有针对性地推进5G和工业互联网融合发展。在邬贺铨看来,目前5G与工业互联网双向驱动发展,5G应用的近三年发展越来越以工业应用为主体,其中有两大领域进展较快。

一是工业的智能遥控。以矿山为例,井下的采矿作业面急需改进劳动条件和安全性,利用物联网摄像头等5G设备来对井下的采掘设备进行遥控,可以节约人力,提高生产效率,减少安全隐患。还有油田、码头吊装机,都可以利用5G实现高准度遥控。

二是机器视觉质量检测。数据统计,中国每天生产线上有250万工人进行着目测产品质量的工作。仅靠人力难免产生差错,利用5G摄像头,可以把成品、半成品的在线运行状况和实时图像传到后端,通过人工智能技术来比对预存的标准图像,从而提升质量检测的效率。

“发展过程中还是遇到了一些困难和挑战。”邬贺铨举例说,存在于大量工业生产线上的PLC(可编程逻辑控制器),国内大部分是进口的,且标准繁多。国际标准就有14种,真正在产业应用的标准可以上百种,而一个PLC对应的生产装备必须是同一标准。由于标准的碎片化、协议不开放等情况,修改协议的成本太高,从而导致大量PLC场景难以真正落地。尤其进入到“5G+工业互联网”的阶段中,虽然有些大企业还是做了协议的修改,但这对于大量的中小企业而言成本过高,也就意味着5G很难进入生产的主战场。

对于如何解决当前的难题,邬贺铨告诉21世纪经济报道,首先还是要从标准入手。“过去PLC存在多标准,是没有形成统一标准的需求。随着数字化转型的推广,统一标准就显得越发重要,至少要在新的增量部分避免重复设置标准,有一些协议也可以在存量上来实现不同标准,但可能要付出一些成本和时延的代价。”

同时,邬贺铨指出,目前5G技术仍需要把“适应工业应用”作为主要的技术改进方向。“1G到4G都是面向消费者的应用,现在到了5G时代,很多设计仍有这种思维惯性,但面向消费者和面向工业的应用是不同的。针对消费的应用往往希望消费者从网上下载得多回传得少,而工业应用恰恰相反,ToB端的应用更加需要扁平化、层次小、可靠性、低时延的应用技术。如果直接将面向公众的应用搬到企业,不一定适应企业需要,所以也需要做很多改进。”

“上云”成最直接的转型方式

有关机构测算,现阶段我国企业数字化转型比例约为25%,低于欧洲的46%和美国的54%。尤其是中小企业,2021年79%的中小企业仍处于数字化转型的初级阶段。

邬贺铨认为,目前很多企业都在进行数字化转型,但并不都是成功的,尤其是工业应用,不是投入之后就能立刻见效,如果仅买了软件设备,却没有流程密切结合,或者缺少对行业有深入了解的工程师,就没办法发挥预期的效果。

“整个工业企业数字化转型的难度要比公众互联网难得多,在节点上要有足够的耐心决心。而且我们已经看到了很多数字化转型的成功企业,大多都是从自身痛点入手,哪个地方最痛,哪里就是需求所在,哪个环节有数据可以被利用,就从哪里切入。”

邬贺铨指出,不同企业的数字化转型可以有多种路径,要因时因势选择最适合自己的,最简单的就是“上云”,利用5G的工业模组,通过租用运营商的基站和租用运营商提供的5G核心网的用户面功能就实现上云。上云之后,企业就可以利用自身数据来实现工业设计、建模分析、优化管理等功能。

值得注意的是,今年9月初,工信部已经发布《5G全连接工厂建设指南》,提出“十四五”时期推动全国10000家企业开展5G全连接工厂建设。

“所谓5G全连接工厂,应该是以5G为带动,把新一代的信息技术都用起来,并不是说所有工厂都用5G,原有网络就不用了。”邬贺铨解释,5G相比有线网络的优势在于,可以让生产装备摆脱固定连线,适用于生产线需要灵活调整的场景,而且5G比Wi-Fi的可靠性也更高,但Wi-Fi比较便宜,在生产前端还可以使用Wi-Fi,应该在成本可控的情况下逐渐过渡 。

未来打造1万家5G全连接工厂该如何解决成本问题?邬贺铨认为,目前在5G工业的应用,由于标准化问题没解决,很难成规模性需求,进而制约了5G成本。而且现在没有区分工业应用和消费应用的频率,在设计工业应用的5G模组时,不得不按消费应用去做,导致多频多模,成本也难以控制。建议为工业应用划定专用的频率,与消费应用有所区别,既可以减少干扰,也能够降低成本。如果大企业愿意自建5G专网,也可以使用专用频率。

对于缺人、缺钱、缺技术的中小企业,邬贺铨强调,不要什么都搞“自建”,实际上只有大企业可能才需要自建工业互联网平台,中小企业有多种模式可以因地制宜,简化5G成本。要结合有效市场和有为政府,适当放开政府所掌握的大数据、应用场景和技术经验,为大企业和中小企业牵线搭桥,通过服务带动企业上云。


(21世纪经济报道记者 缴翼飞 实习生 莫予滴)

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