5G+工業互聯網 | 三大運營商積極推動工業互聯網加快發展

前言


本文介紹了三大運營商工業互聯網發展的情況及未來發展方向,帶領大家充分了解工業互聯網,推動工業互聯網加快發展。


中國聯合網絡通信集團有限公司

5G+工業互聯網 | 三大運營商積極推動工業互聯網加快發展

中國聯合網絡通信集團有限公司於2009年1月6日在原中國網通和原中國聯通的基礎上合併組建而成,是中國唯一一家在紐約、香港、上海三地同時上市的電信運營企業,連續十年入選“世界500強企業”。中國聯通積極響應國家制造強國號召,利用自身信息化專長和網絡資源優勢,大力推動“5G+工業互聯網”融合創新發展,從成本、效率、質量、安全等方面,有力支撐企業高質量發展。


電信運營商作為基礎網絡設施提供者,在工業互聯網產業發展過程中扮演著不可或缺的角色。作為最早參與工業互聯網的運營商之一——中國聯合網絡通信集團有限公司(以下簡稱“中國聯通”),以相關政策為指導,結合中國聯通自身的資源稟賦,已在工業互聯網領域形成統一佈局,通過多維能力全面賦能產業升級。


  • 發揮自身優勢,積極探索並推進應用落地
  • 5G+工業互聯網,為大飛機制造賦能
  • 5G聯合實驗室,助力三一重工創新發展
  • 多點發力,統一佈局,全面賦能產業升級


發揮自身優勢,積極探索並推進應用落地


中國聯通積極踐行《“5G+工業互聯網”512工程推進方案》要求,將人工智能、大數據、雲計算等IT技術與5G新一代信息技術結合,賦能企業構建智能化業務及全面感知體系,針對企業的個性化需求,從網絡、平臺、應用三個領域打造重點應用產品,並推進標杆示範應用。


在網絡建設方面,中國聯通與中國電信正在共同打造全球首張5G共建共享網,提供覆蓋翻倍、速率翻倍、帶寬翻倍的5G網絡服務。同時,中國聯通還將以SA網絡架構為目標,推進5G網絡能力的持續演進,並積極探索5G+工業互聯網的典型應用場景,為工業企業轉型全面賦能。

中國聯通通過高質量的工業內外網,融合運營技術(OT)和信息技術(IT),構建的打造工業外網CUII(China Unicom Industrial Internet)已實現骨幹網絡的SDN化改造,為公有云、私有云及數據中心託管等混合雲場景提供可自服務的快捷、彈性、隨選的全國組網方案,解決不同地域,不同網絡環境間多雲互聯的問題,實現一點入雲和雲網協同。目前,CUII已覆蓋國內全部334個地級市、全球超過40接入點。

2018年,中國聯通作為首個建設標識解析二級節點的運營商,牽頭打造標識解析二級節點綜合型應用服務平臺,推動標識解析應用體系建設。同時積極響應工信部統籌規劃,承接標識解析類的“工業互聯網創新發展工程”相關工作,積極探索標識解析行業應用的發展路徑。


在平臺方面,中國聯通的工業互聯網平臺整合了工業邊緣雲平臺、工業設備管理雲平臺及區域/行業工業互聯網平臺,為工業企業提供採集、存儲、計算一體的IaaS層能力及工業PaaS組件。


其中,工業邊緣雲平臺滿足廠區內設備敏捷連接、數據本地處理等要求,並提供低時延現場控制、雲邊協同、第三方工業應用的運行承載等功能;工業設備設備管理雲平臺具備工業協議適配、設備採集等功能,並可靈活定義,縮短應用開發週期;區域/行業工業互聯網平臺提供產業決策、資源整合、原材料集採、供應鏈金融等政府服務、產業服務、企業服務,推動產業集群高質量發展。


在應用方面,中國聯通在高端裝備、通用設備製造、專用設備製造、鋼鐵冶煉、汽車製造、煤炭開採、家電電子等領域積極進行“5G+工業互聯網”的融合創新發展實踐探索,打造了中國商飛、上海江南造船、珠海格力電器、山推工程機械、三一重工、青島港等一批業內有影響力的標杆項目和示範應用。


5G+工業互聯網 為大飛機制造賦能


自2018年1月起,中國聯通聯合華為、上海交大等企業和研究機構,與中國商飛共同探索5G+工業互聯網為大飛機制造賦能的實踐應用,目前已經取得階段性成果。


2019年,全球第一個5G工業園區——中國商飛位於浦東的基地,搭建了5座宏基站、7套室分系統、1套邊緣計算設備,實現整個工業園區5000畝地的5G信號全覆蓋,下載速率達到1.6Gbps,時延低於10ms。此外,園區還構建基於5G的工業雲端和人工智能計算模塊,通過外網光纖,實現設計、製造、試飛和客服的5G網絡的異地貫通。


中國聯通與中國商飛還合作建成國內第一個5G全連接工廠,實現車間基於6I(設備互聯、刀具互聯、工裝互聯、物料互聯、產品互聯、人的互聯)的全生產要素連接,實現製造過程數據共享、敏捷互聯、應用雲化、設計製造協同、設計試驗協同,從成本、效率、質量等方面,助力商飛高質量智能製造的實施。例如,飛機表面鉚釘檢測,使用

5G+8K視頻+機器視覺,質檢效率提升30%;基於AR的線纜裝配,提升30%以上的裝配效率,減少60%的人員投入。


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(5G+全連接工廠)


5G聯合實驗室,助力三一重工創新發展


中國聯通與三一重工聯合成立“5G聯合實驗室”,打造了集5G+MEC、工業PON、工業外網為一體的高質量工業網絡,全面連接三一重工全國17個產業園區,通過聯通CUII承載,底層與城域網實現物理的隔離,真正實現了專網專用,安全可靠。


目前已成功驗證5G入網方式,可以在工廠5G覆蓋區域通過5G專線實現高質量、低時延的數據傳送。這張網預接入運營商數據中心和多雲平臺,覆蓋國內334個地級市及海外110個業務接入點;具備一點接入的擴展能力,可以將數據中心、工業雲、工業園區之間、工廠、分支機構、集團總部全網接入,為後期拓展設備聯網服務、海外工廠接入等應用奠定了堅實的網絡基礎。

針對三一重工內網與聯通SDN化骨幹A網在最後一公里接入問題,中國聯通基於5G網絡的性能優勢推出“5G雲專線”產品,使得業務提供時間從3周-6周縮短為3天-6天,實現了客戶“三現”(現場、現物、現實)業務彈性帶寬、在線服務、即時開通、安全可靠的訴求。目前,三一重工已將北京南口、北京回龍觀、長沙、崑山、珠海、瀋陽、天津7大產業園8個6S店在內的15個重要節點接入中國聯通CUII雲聯網。

據統計,與傳統工業以太網組網方式相比,該方案可節約成本20%-30%,全面支撐三一重工的智慧化轉型;雙方聯合開展的工廠內高精度定位、基於5G和MEC的巡檢機器人、超高清視頻回傳等應用服務,促進提升生產要素等的管理效率。


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(三一重工工業外網)


多點發力,統一佈局,全面賦能產業升級

中國聯通已將“5G+工業互聯網”512工程列入中國聯通2020年-2022年滾動規劃,大力打造中國聯通工業互聯網平臺和工業創新應用能力,切實推進“5G﹢工業互聯網”融合創新發展;持續沉澱加強自主產品能力,構建包括網絡、平臺、應用三方面的“5G+工業互聯網”自有產品體系;強化行業支撐,聚焦航空、裝備製造、鋼鐵冶煉、汽車製造、煤炭開採、家電電子六大行業及中小企業產業集群,構建行業支撐體系。


中國聯通還將針對大型企業打造、複製推廣商飛以大數據為基礎的5G全連接智慧工廠系列應用和解決方案,提供諮詢規劃、數字化工廠、預測性維護、智能調度與工藝優化、工業視覺等工業應用和工業APP。面向中小製造企業,通過中國聯通雲鏑工業互聯網平臺提供區域產業集群、行業聚類的工業APP應用服務,滿足其協同設計、原料集採、跨境供應鏈、設備租賃等需求,帶動中小企業業務系統向雲端遷移,促進大中小企業融通發展。


中國移動通信集團有限公司

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中國移動通信集團有限公司是按照國家電信體制改革的總體部署,於2000年組建成立的中央企業。目前是全球網絡規模最大、客戶數量最多、品牌價值和市值排名位居前列的電信運營企業,連續19年入選《財富》世界500強企業。


5G作為萬物互聯的新技術,被各行各業寄予厚望;工業互聯網作為5G的重要應用場景,是製造業提質增效的關鍵。兩者結合,必將催生更加豐富多彩的應用,為我國智能製造描繪出更加美好的藍圖。


中國移動不負時代使命,勇於踐行央企責任,在5G+工業互聯網領域積極發揮帶頭效應。目前已在網絡部署、平臺建設、場景落地與推廣、生態打造等多個方面取得積極的成效。


  • 不斷完善5G+工業互聯網網絡基礎
  • 推動5G+AICDE融合,構建“端管雲用”為一體的中國移動工業互聯網平臺
  • 深耕30餘個應用場景,推動示範標杆建設
  • 5G+工業互聯網產業生態初步形成,帶動產業鏈共同發展
  • 案例1:5G+智慧工廠助力企業提高生產質量和生產效率
  • 案例2:5G+智慧礦山實現無人化採掘
  • 案例3:5G+智慧電力為電力行業的發展提智賦能
  • 三大重點、五個策略,切實助力5G+工業互聯網發展


不斷完善5G+工業互聯網網絡基礎


中國移動率先推進5G網絡的商用部署,2019年建設開通的5G基站數超過5萬個,在50餘個城市實現5G商用服務。同時,中國移動立足行業客戶的定製化需求,打造網絡即服務(NaaS)的創新能力,通過建設5G專網,提供專屬的網絡覆蓋、專用的網絡資源、專有的網絡服務。


推動5G+AICDE融合,構建“端管雲用”為一體的中國移動工業互聯網平臺


中國移動積極推進“5G+”計劃,切實落實以5G為接入方式、與人工智能、物聯網、雲計算等新興信息技術深度融合的發展策略,圍繞5G技術打造以工業互聯網基礎設施,具體包括:


做強工業模組,推動工控設備5G化改造;做厚關鍵能力,強化機器視覺AI、工業大數據、工業邊緣計算等5G+AICDE核心能力,實現技術領先;做實工業應用,加速突破重點行業。目前,中國移動工業互聯網平臺已經通過AII“工業互聯網平臺可信服務評估”認證,正式加入工業互聯網平臺國家隊。


深耕30餘個應用場景,推動示範標杆建設


圍繞“機器視覺、遠程控制、遠程現場”三大方向,形成機器視覺質量檢測、工程機械遠程控制、廠內設備數採、AR運維輔助、VR裝配培訓等六類應用,並在工廠、電力、礦山、鋼鐵、港口五大行業,推動落地30餘個應用場景


在此基礎上,嚴格甄選有生命力的5G+工業互聯網應用場景,打造100個集團級龍頭示範項目,500個省級標杆示範項目,形成“有深度的5G應用、有行業影響力、有清晰的商業模式、有複製推廣性”的“四有”樣板房。。並結合行業發展趨勢,積極推進“樣板房”向“商品房”升級演進,全面深化5G+工業互聯網的影響力。


5G+工業互聯網產業生態初步形成,帶動產業鏈共同發展


中國移動致力於5G+工業互聯網的生態建設,並攜手優秀的合作伙伴完成100個龍頭示範項目的落地推廣。同時,中國移動聯合設立300億元的5G基金,進一步聚焦行業市場、重點行業頭部和新興企業的價值提升,帶動產業鏈共同發展。


典型案例


01

5G+智慧工廠助力企業提高生產質量和生產效率

case


中國移動發揮5G網絡優勢,打造集機器視覺、工業標識、室內高精度定位、生產安防等工業互聯網產品體系,一方面實現原材料、生產設備、產品、物流等要素間的連接,另一方面結合人工智能技術,實現缺陷檢測、生產安防、OCR識別,助力企業提高生產質量和生產效率。


目前中國移動攜手東方電氣、中航商發、海爾集團、TCL集團、中煙機械、廣西玉柴等龍頭企業聯合打造5G智慧工廠,實現了機器視覺缺陷檢測與生產安防、AR遠程維修指導與培訓、5G工業數採、AGV、機器人控制等應用落地。


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02

5G+智慧礦山實現無人化採掘

case

中國移動已經與包鋼集團聯合在白雲鄂博礦區實現了多輛重型礦卡無人駕駛編組作業,平均每年每車可節約成本超100萬元,礦卡行駛速度也由15km/h提升至35km/h,綜合生產效率提升25%以上,為智慧礦山發展注入無限可能。


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03

5G+智慧電力為電力行業的發展提智賦能

case

電力通信網貫穿發輸變配用各個環節,中國移動依託5G+AICDE,構建覆蓋設備故障監測、運維、配電自動化、用電精細化管理等多場景的“端+管+雲+安全+應用”的智慧電力整體解決方案。


目前,中國移動已與國家電網、南方電網、國家電投等行業頭部企業聯合打造5G智慧電力示範應用,為電力行業的發展提智賦能,推動電力行業進入高質量發展的新時代。


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三大重點、五個策略,切實助力5G+工業互聯網發展


在推動5G+工業互聯網的發展過程中也面臨著諸多挑戰,


一是跨界融合難,各細分行業的生產流程與痛點不同,仍需加強與其溝通;

二是場景碎片化,工業企業定製化程度高,個性化場景多,為工業互聯網的建設與運營帶來挑戰;

三是商業模式有待進一步探索,由於工業企業運營模式的多樣性,工業互聯網商業模式仍需進一步完善。


未來,中國移動將積極推動工業互聯網發展,聚焦三大重點:


一是打造公共服務平臺,堅持從項目到產品到平臺(Project→Product→Platform)的發展思路,依託項目推進企業內網核心技術突破、通過產品實現標準服務提升、做大平臺推動業務規模發展;

二是深入重點細分行業

基於移動提出的新3C理念(Connec-tion→Control→Convergence),在5G時代,推進連接末梢深入垂直行業、實現控制指令實時傳輸交互、促進行業融合帶動新模式和新業態的發展;

三是構建標杆應用場景,工業能源行業細分領域多、產業鏈條長,行業門檻高,只有聯合產業鏈共同創新,打造典型場景,才能實現規模複製,帶動行業提升。


通過“五個升級”實現工業互聯網加速發展。


一是網絡升級,網隨業動、按需建網,構建全球領先的新一代5G+工業互聯網智能基礎設施,推動5G融入企業的生產經營;

二是平臺升級,發揮5G放大、疊加、倍增效應,全面升級工業互聯網平臺體系,繼續推進工業模組、關鍵能力、應用場景的深化與提升;

三是應用升級,深入典型生產場景,鼓勵重點省份推動“樣板房”升級為“商品房”,並在全國複製推廣;

四是模式升級,基於“四個共同”,促進跨界融合創新,聯合產業客戶與合作伙伴,實現共同發現需求、共同創新產品、共同交付項目、共同創造價值;五是生態升級,推出四類合作方式,做大工業互聯網朋友圈。


中國電信集團有限公司

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中國電信有全球規模最大的寬帶互聯網絡和技術領先的移動通信網絡,具備為全球客戶提供跨地域、全業務的綜合信息服務能力和客戶服務渠道體系。


長期以來積極發揮通信行業信息化發展與建設主力軍作用,全面貫徹落實國家“寬帶中國”戰略,積極響應落實國家“互聯網+”行動的指導意見作為深化轉型的重大戰略舉措,支撐《中國製造2025》實施和製造強國、網絡強國建設。


2020年3月,中央再次強調推動“新基建”和工業互聯網發展,5G+工業互聯網戰略成為通信業的重要發展機遇。中國電信集團有限公司(簡稱“中國電信”)經過不斷深入探索,打破行業壁壘,實現了跨行業跨領域的多項示範性應用落地,攻克諸多技術難題,為產業發展輸出大量研究成果。


  • 積極參與國家項目及行業協會相關工作
  • 匯聚專業人才隊伍,集中輸出行業應用
  • 提升自主研發能力,助力中小企業信息化建設
  • 推動“新基建”基礎電信網絡建設 做工業領域領先的綜合智能信息服務運營商


積極參與國家項目及行業協會相關工作


中國電信承接工業和信息化部《2018年製造業“雙創”平臺建設專項—製造業“雙創”技術轉移中心建設》任務,建設“標識解析雲服務技術轉讓中心平臺項目,並持續進行後續升級和推廣。截至目前,中國電信已深入參與工業互聯網相關國家項目20餘個,在全國16個重點工業省份展開了相關探索實踐,在超過10個省市建立了工業互聯網雲平臺


匯聚專業人才隊伍,集中輸出行業應用


中國電信於2019年成立工業互聯網創新發展中心,在重點區域成立了工業互聯網專職團隊,深入10餘個細分行業,打造了30餘個具備示範效應的行業標杆,聯合各相關單位開展基於5G網絡協同邊緣計算、網絡切片、物聯網能力的研究,

並與海爾、中建鋼構、三一、徐工、吉利、濰柴等十餘家行業龍頭共同驗證打造了5G+智慧工廠、智慧工地、智能倉儲等多個工業互聯網創新場景與應用


提升自主研發能力,公共服務平臺助力中小企業信息化建設


2019年,中國電信發佈了自主研發建設的“天翼雲工業互聯網平臺”,該平臺以工業智能連接為切入,提供先進的工業PON網絡連接、數據採集、設備監控、數據存儲、數據分析、運營優化、資源管理等一系列服務,可以幫助企業提高生產效率、縮短研發和生產週期、挖掘數據價值、節約人力成本、降低能耗,推動傳統產業轉型升級。


5G+工業互聯網 | 三大運營商積極推動工業互聯網加快發展


新冠疫情發生後,中國電信基於天翼雲平臺積累的基礎和能力,面向各地政府、園區等“戰疫”管理服務部門,迅速上線了為企業提供復工復產、做好防疫防控的跟蹤服務的公共服務平臺——“翼企復工”,在特殊時期為政府與企業架好橋樑,為有序復工復產保駕護航。


平臺建立了全國企業復工復產大數據中心,基於疫情後企業復產情況制定針對性政策,及時響應企業物流、缺人、原料等多類訴求;工業主管部門可以通過平臺提供智能車間、工業雲等信息化手段跟蹤企業復產運行情況,綜合分析產業經濟運行態勢,研判各地、各企業產能恢復週期。


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疫情期間,中國電信免費為工業企業提供天翼雲會議等12項信息化工具,天翼雲會議累計服務會議107.56萬個(累計參會人數423.96萬人,累計總時長76.36萬小時),智能音箱累計服務客戶620個(累計開通1.1萬個客戶端,累計播報33萬次)。


“翼企復工”平臺覆蓋全國14個省,累計註冊用戶3617個,報備企業909家,員工信息8295個。基於以上應用和普及情況,在疫情結束後,該平臺可作為政府基於數字化精準施策、產業經濟運行態勢監控、長期精準高效服務企業的重要載體和抓手。


典型案例

01

美的5G+智慧工廠

為助力美的構建智慧工廠,打造大灣區5G智能製造典範,中國電信為美的提供基於5G移動網絡的“5G+智慧工廠”整體化解決方案。通過部署5G宏基站、室分系統、邊緣計算MEC、控制切片和採集切片,實現園區、生產線實驗室5G網絡全覆蓋,提供統一化、標準化的無線接入,實現高可靠、高性能的數據傳輸和數據分流,做到關鍵數據不出園區。


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方案實施後,美的實現了整廠視頻監控、智慧看板、MES掃碼和機器人巡檢等智能化管理。採集的信息通過中國電信MEC進行分流,本地數據通過5G基站回傳至美的數據中心,遠程數據通過5G基站傳輸至5G核心網。


操控人員可通過中國電信5G+MEC邊緣雲實時控制生產區域的機器人。中國電信5G上行增強技術為AR攝像頭提供大帶寬網絡,避免WIFI和佈線帶來的運維困擾;通過MEC系統為視頻AI處理提供集中算力支持,虛實結合指導一線人員操作。


預計未來兩三年,“5G+智慧工廠”提供的AGV小車、AR工業輔助、KUKA機器人等柔性智能製造場景,將實現生產效率提升10%、利潤增長3億,並將推進柔性生產、帶動產業升級。在此項合作基礎上輸出的《美的5G工業互聯網應用白皮書》,對5G工業互聯網產業具有指導意義。

02

中建鋼構工業互聯網製造大數據平臺

隨著鋼結構行業智能化生產線的升級,新的加工方式、新的數據收集與傳遞方式、新的生產資源配給等問題給傳統的製造管理模式帶來的衝擊愈加明顯,對業務協同、資源調配、人員能力、運營分析等方面的要求也愈來愈高。


5G+工業互聯網 | 三大運營商積極推動工業互聯網加快發展


中國電信依託天翼雲工業互聯網平臺的搭建與部署,為中建鋼構提供了面向鋼結構製造的大數據分析平臺,包括工業PaaS子系統、運維管理子系統、工業智能網關管理子系統。


基於工業互聯網平臺採集和匯聚設備運行數據、工藝參數、能耗數據、物料配送數據和進度管理數據等現場生產數據,通過數據分析和反饋,在製造工藝、質量管理、設備維護和能耗管理等具體場景中實現優化應用,為鋼結構行業提供工業互聯網大數據服務,集成以成本為維度的面向企業運營管理的決策優化分析應用。


平臺建成後,客戶生產效率提高10%,產品不良率下降10%,整體運營成本降低6%。5G創新應用為企業內部成本降低超4000萬,新業務增長點預計每年帶來1.6億元經濟效益


推動“新基建”基礎電信網絡建設 做工業領域領先的綜合智能信息服務運營商


中國電信將推動“新基建”基礎電信網絡建設,增強網絡基礎資源支撐能力,做大做深工業連接,將5G與工業PON等技術延伸至工廠內網,為產業鏈各環節提供全面連接生產要素的網絡基礎,以有線與無線相結合的形式,實現工廠內網的廣覆蓋、大連接、高可靠。


提升天翼雲工業互聯網平臺能力,著力打造數據中臺的核心能力,增強基礎設施和數據資源管理能力。構建1+1+5+N的工業互聯網體系架構,以工業雲網為基礎設施提供高質量互聯基礎,以工業互聯網開放平臺為匯聚核心,面向各細分行業打造合作生態圈,實現典型場景和應用的全覆蓋。


推進5G行業無線專網策略研究和邊雲協同能力的研究,結合不同行業客戶無線專網需求,在滿足生產建設需要的同時,增強服務的安全性,切實為行業客戶探索低成本、低難度、輕量級、更靈活的綜合部署方案。


持續積極響應國家政策和產業聯盟相關發展要求,助力企業實現上雲上平臺完成數字化轉型,降低中小企業接入門檻,推出優惠政策,加快更多關鍵技術產品的供給和可複製的行業應用案例。


本文由工業互聯說整理自工業互聯網產業聯盟


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