編輯 / 董雅琪

利用“5G＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術，提高行業(yè)的數(shù)字化水平

近日，工信部印發(fā)了第二批“5G ＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個典型應用場景和五個重點行業(yè)實踐。工信部要求，推動各行業(yè)、各領域相關單位借鑒已發(fā)布的第一批、第二批“5G ＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”二十個典型場景和十個重點行業(yè)應用實踐，緊扣行業(yè)領域特點需求，挖掘更多應用場景，推動“5G ＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與實體經(jīng)濟深度融合，在數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮更大作用。

十大典型應用場景包括：生產(chǎn)單元模擬、精準動態(tài)作業(yè)、生產(chǎn)能效管控、工藝合規(guī)校驗、生產(chǎn)過程溯源、設備預測維護、廠區(qū)智能理貨、全域物流監(jiān)測、虛擬現(xiàn)場服務、企業(yè)協(xié)同合作；五大重點行業(yè)實踐包括：石化化工行業(yè)、建材行業(yè)、港口行業(yè)、紡織行業(yè)、家電行業(yè)。

紡織行業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、市場變化快、集群化發(fā)展特征明顯、產(chǎn)品個性化需求不斷增長等特點。當前紡織行業(yè)在增強科技創(chuàng)新能力、適應個性化消費趨勢、產(chǎn)業(yè)綠色轉型等方面存在迫切需求，發(fā)展智能化制造、服務化延伸、網(wǎng)絡化協(xié)同、數(shù)字化管理等模式潛力大。近年來，雅戈爾集團、艾萊依集團、恒申集團、新鳳鳴集團等企業(yè)利用5G 技術，開展了生產(chǎn)單元模擬、工藝合規(guī)校驗、生產(chǎn)過程溯源、企業(yè)協(xié)同合作等典型場景的實踐，極大提高了行業(yè)的數(shù)字化水平。

紡織行業(yè)案例

案例1：雅戈爾集團

雅戈爾服裝制造有限公司與中國聯(lián)通合作，開展了“5G ＋數(shù)字孿生”項目建設，實現(xiàn)了生產(chǎn)單元模擬場景的應用?；跀?shù)字孿生技術，在地理信息、物理信息、運行邏輯上1：1 虛擬還原了雅戈爾西服工廠，通過數(shù)據(jù)采集模塊對縫紉機實時數(shù)據(jù)（如縫紉機的啟停、速度、故障等）、AGV 狀態(tài)信息（位置、速度、配送物料等）以及巡檢機器人的位置和檢測結果等進行采集，利用5G 網(wǎng)絡上傳至數(shù)字孿生系統(tǒng)。通過系統(tǒng)對生產(chǎn)現(xiàn)場特別是移動設備實時生產(chǎn)運行狀態(tài)的監(jiān)測、分析和報警，能夠直觀、可視化地遠程掌握工廠生產(chǎn)、物流、設備等全局信息，解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)因信息抽象、點狀、斷點而導致的決策滯后和工廠異常處理不及時等問題，提高了工廠管理層的決策效率及車間層的執(zhí)行效率，生產(chǎn)效率提升25%，訂單交付周期縮短10%。

案例2：艾萊依集團

艾萊依時尚股份有限公司與中國電信合作，開展“艾萊依5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺”項目建設，實現(xiàn)了工藝合規(guī)校驗場景的應用。通過數(shù)采模塊對縫紉機實時數(shù)據(jù)（如縫紉機的啟停、速度、故障、扎針、工站時間等）進行采集，經(jīng)過5G 網(wǎng)絡傳輸至艾萊依5G ＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺。云平臺將采集的縫紉機實際扎針時間、非扎針時間與工廠MES、標準工時系統(tǒng)（GSD）的數(shù)據(jù)進行融合分析，生成設備實時針動波形圖及各類生產(chǎn)報表。利用云平臺建模，精確分析出每一個員工、每一個工作站、每一臺縫紉機在任何時刻、任何地點、任意周期的工作狀態(tài)，計算每臺機器、每條產(chǎn)線的工藝精準度，及時發(fā)現(xiàn)異常，減少跳針、串針、針距偏差導致的串色等工藝問題。根據(jù)分析調配最優(yōu)參數(shù)，進一步提升產(chǎn)品質量，為數(shù)字工廠的精益生產(chǎn)夯實基礎。

案例3：恒申集團

恒申集團化纖板塊河南基地與中國移動合作，開展了“錦綸長絲5G ＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”項目建設，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程溯源場景的應用。采集絲錠的生產(chǎn)批次、生產(chǎn)線別、紡位等生產(chǎn)信息和工藝參數(shù)實時狀態(tài)、卷繞報告、斷絲報告、報警信息等生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，通過5G 網(wǎng)絡實時傳輸至錦綸長絲5G ＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。在平衡間，基于5G ＋射頻識別技術（RFID）讀取絲車信息，記錄每一部絲車的周轉位置以及時間管控情況，結合MES 記錄的質檢結果、人員等信息，實現(xiàn)生產(chǎn)要素前后貫通；在包裝環(huán)節(jié)，利用工業(yè)相機對產(chǎn)品內標二維碼信息進行采集，通過5G 網(wǎng)絡傳輸至云端數(shù)據(jù)庫進行校驗，判斷是否符合包裝規(guī)格要求。通過平臺的海量數(shù)據(jù)存儲功能，可一鍵追溯單個產(chǎn)品的全生產(chǎn)過程，實現(xiàn)包括質量計劃、過程控制、異常處理、管理決策和問題關閉等環(huán)節(jié)在內的質量閉環(huán)控制，完成產(chǎn)品質量追溯和銷售竄貨追蹤等功能。

通過內置5G 模塊的儀器儀表，實現(xiàn)大規(guī)模終端的海量數(shù)據(jù)秒級采集和能效狀態(tài)實時監(jiān)控

案例4：新鳳鳴集團

新鳳鳴集團股份有限公司與中國移動合作，搭建化纖產(chǎn)業(yè)5G ＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺“鳳平臺”，實現(xiàn)了企業(yè)協(xié)同合作場景的應用。平臺集“主數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、企業(yè)資源計劃（ERP）、MES、WMS、大數(shù)據(jù)及商務智能、應用程序（APP）和標識解析”于一體，實現(xiàn)內外部互通互聯(lián)。通過“鳳平臺”整合從市場、銷售到生產(chǎn)物流全環(huán)節(jié)等資源，構建靈活組織能力，實現(xiàn)產(chǎn)品配送、自提一體化管理，采、產(chǎn)、銷一體化分析和內外貿(mào)物流一體化運營，實時掌握化纖生產(chǎn)訂單及質量數(shù)據(jù)。利用5G技術和5G 工業(yè)模組、工業(yè)網(wǎng)關、工業(yè)PLC 等5G 終端，貫穿化纖產(chǎn)業(yè)上下游，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)關鍵設備實現(xiàn)實時監(jiān)控?；w產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)可通過平臺實現(xiàn)資源數(shù)據(jù)共享，高效支撐企業(yè)科學運營，促進產(chǎn)業(yè)互惠互利。

“5G ＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型場景

生產(chǎn)單元模擬

場景描述：在生產(chǎn)單元各類設備上設置5G 模組或部署5G 網(wǎng)關等，采集海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等實時上傳至邊緣云平臺。邊緣云平臺利用三維（3D）建模技術建設與物理生產(chǎn)單元對應的虛擬生產(chǎn)單元，實現(xiàn)生產(chǎn)制造狀態(tài)實時透明化、可視化。利用模型仿真、孿生共智等基于數(shù)字孿生模型的技術進行分析處理，實現(xiàn)產(chǎn)能預測、過程感知、轉產(chǎn)輔助等功能。企業(yè)可將實際的生產(chǎn)結果與5G 虛擬生產(chǎn)單元的預期結果進行比對，根據(jù)比對差異對物理生產(chǎn)單元進行優(yōu)化，實現(xiàn)生產(chǎn)要素、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)活動的實時精準管控，確保生產(chǎn)穩(wěn)定高效運行。

基礎條件：企業(yè)的物理生產(chǎn)單元具備較好的數(shù)字化、網(wǎng)絡化基礎，企業(yè)的數(shù)字化研發(fā)與設計、設備和系統(tǒng)運維管理等經(jīng)驗較為豐富，生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)5G 網(wǎng)絡覆蓋，生產(chǎn)設備具備5G 網(wǎng)絡接入能力。

精準動態(tài)作業(yè)

場景描述：利用5G 傳輸和定位的技術能力，在室外場景下配合北斗定位，精確測量大型機械的位置以及偏轉角、俯仰角等姿態(tài)數(shù)據(jù)；在室內場景下配合工業(yè)相機等設備，精確測量生產(chǎn)對象的高度、位移、角度等數(shù)據(jù)，通過5G 網(wǎng)絡將測量數(shù)據(jù)實時傳輸至控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)需要實時、動態(tài)調整對象的位置和姿態(tài)，提升生產(chǎn)作業(yè)精度和自動化水平。

基礎條件：企業(yè)具備生產(chǎn)自動化基礎，能夠部署室內外定位系統(tǒng)，生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)5G 網(wǎng)絡覆蓋，測量設備具備5G 網(wǎng)絡接入能力。

生產(chǎn)能效管控

場景描述：通過內置5G 模塊的儀器儀表，實時采集企業(yè)用電、水、燃氣等各類能源消耗數(shù)據(jù)和總烴、苯系物、粉塵等污染物排放數(shù)據(jù)，實現(xiàn)大規(guī)模終端的海量數(shù)據(jù)秒級采集和能效狀態(tài)實時監(jiān)控，輔助企業(yè)降低生產(chǎn)能耗，減少污染物排放量，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。結合人工智能等算法分析，可對企業(yè)用能需求進行預測，智能制定節(jié)能計劃，進一步挖掘節(jié)能潛力空間。通過對用能設備進行監(jiān)控告警、遠程調度等操作，配合產(chǎn)線排程調整和設備參數(shù)設置，實現(xiàn)節(jié)能減排、削峰填谷。

基礎條件：生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)5G 網(wǎng)絡覆蓋，現(xiàn)場儀器儀表可進行5G 采集模塊改造，監(jiān)測設備具備5G 網(wǎng)絡接入能力。

工藝合規(guī)校驗

場景描述：綜合利用工業(yè)相機、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、激光雷達、智能儀表等設備，全方位監(jiān)測企業(yè)生產(chǎn)原料、半成品和成品的各項指標，實時跟蹤工作區(qū)域工人手工、操作設備的流程步驟，監(jiān)測投料和配料數(shù)量，通過5G 網(wǎng)絡將采集的指標、操作信息等同步傳送至邊緣云平臺。邊緣云平臺利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術對工人實際操作工序、取料信息等進行分析，并與規(guī)定標準流程進行實時合規(guī)校對，分析找出顛倒順序、危險操作和錯誤取料等現(xiàn)象，實現(xiàn)工藝檢測自動告警。

基礎條件：企業(yè)能夠提供質檢標準、工藝操作合規(guī)標準和自動質檢基礎設施建設條件，工藝具有明確的標準流程，生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)5G 網(wǎng)絡覆蓋。

生產(chǎn)過程溯源

場景描述：將企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的掃碼槍、工業(yè)相機、攝像頭、刷卡機等設備接入5G 網(wǎng)絡，將生產(chǎn)過程每個工序的物料編碼、作業(yè)人員、生產(chǎn)設備狀態(tài)等信息實時傳輸?shù)皆破脚_。云平臺將產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的人、機、料信息進行關聯(lián)整合形成溯源數(shù)據(jù)庫，運用區(qū)塊鏈、標識等技術，實現(xiàn)產(chǎn)品關鍵要素和生產(chǎn)過程追溯。通過實時追溯批次、品質等原料信息，可動態(tài)調整后道工序參數(shù)，提升產(chǎn)品質量。

基礎條件：生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)5G 網(wǎng)絡覆蓋，企業(yè)工業(yè)設備已完成自動化改造，具備條形碼、二維碼、用戶身份識別模塊（SIM）卡或軟SIM卡等多種標識載體，具有統(tǒng)一的產(chǎn)品標識編碼規(guī)范。

設備預測維護

場景描述：將企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工業(yè)設備、攝像頭、傳感器等接入5G 網(wǎng)絡，實時傳輸設備的運行狀態(tài)至云平臺，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)設備性能和狀態(tài)的實時監(jiān)控，構建設備歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)庫?；诠收项A測機理建模等人工智能技術對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時分析，評估設備健康狀態(tài)，預判設備運行趨勢，智能制定設備維護保養(yǎng)計劃，實現(xiàn)設備安全預測與生產(chǎn)輔助決策，有效降低設備維護成本，延長設備使用壽命，確保生產(chǎn)過程連續(xù)、安全、高效。

基礎條件：生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)5G 網(wǎng)絡覆蓋，企業(yè)工業(yè)設備具備數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化基礎，具備5G網(wǎng)絡接入能力。

廠區(qū)智能理貨

場景描述：在企業(yè)廠區(qū)、工業(yè)園區(qū)內部署基于5G 網(wǎng)絡的掃碼槍、工業(yè)相機或網(wǎng)絡視頻錄像機（NVR）等信息采集終端，將拍攝的條碼數(shù)據(jù)、高清圖像或視頻等信息實時上傳至云平臺。利用光學字符識別（OCR）等人工智能技術自動識別貨物標識、外觀、尺寸、品相等信息，實現(xiàn)全廠貨物的實時盤點和管理。云平臺與廠區(qū)業(yè)務系統(tǒng)實時交互，實現(xiàn)按需碼放貨物、品質定級、實時分揀等功能的自動化和智能化，助力企業(yè)提升產(chǎn)品全生命周期的管理能力。

基礎條件：全廠區(qū)或園區(qū)實現(xiàn)5G網(wǎng)絡覆蓋，采集設備具備5G 網(wǎng)絡接入能力。

全域物流監(jiān)測

場景描述：綜合利用5G、大數(shù)據(jù)、邊緣計算、人工智能等技術，通過工業(yè)運輸裝備上的智能監(jiān)控終端，實時采集全域運輸途中的運輸裝備、貨物、人員等的圖像和視頻數(shù)據(jù)，并通過5G 網(wǎng)絡傳輸至云平臺。云平臺對運輸裝備進行實時定位和軌跡回放，對貨物、人員進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)工業(yè)運輸?shù)娜^程監(jiān)控，能夠避免疲勞駕駛、危險駕駛等行為，有效保障冷鏈物流、保稅品運輸、?；愤\輸?shù)冗^程中運輸裝備、貨物和人身安全。

基礎條件：運輸裝備能夠配備接入5G 網(wǎng)絡的智能監(jiān)控終端，運輸路線中有穩(wěn)定的5G 網(wǎng)絡覆蓋。

虛擬現(xiàn)場服務

場景描述：虛擬現(xiàn)場服務主要包括產(chǎn)品展示體驗、輔助技能學習、遠程運維指導等三類服務。產(chǎn)品展示體驗服務通過對工業(yè)產(chǎn)品的外型數(shù)據(jù)及內部結構進行立體化建模，構建虛擬數(shù)字展廳，通過5G 網(wǎng)絡傳輸至平板電腦、增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實（AR/VR）眼鏡等智能終端，與數(shù)字模型實時互動，實現(xiàn)產(chǎn)品細節(jié)的沉浸式體驗和感受。輔助技能學習服務基于5G 和AR/VR 融合構建貼近真實場景的全虛擬場景，進行操作技能培訓和自由操作練習，提高技能學習效率。遠程運維指導服務通過在全虛擬場景中，疊加遠端專家指導數(shù)據(jù)形成端云協(xié)同，使端側獲得實時操作指導，提升運維服務的效率和質量。

基礎條件：企業(yè)具有較為豐富的數(shù)字化研發(fā)與設計經(jīng)驗，具有較為完善的數(shù)字化管理流程，具備跨地域5G 網(wǎng)絡接入能力，具有AR/VR 應用基礎。

企業(yè)協(xié)同合作

場景描述：利用5G ＋數(shù)采技術，縱向實現(xiàn)上下游企業(yè)大規(guī)模關鍵設備聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)實時采集；通過5G ＋邊緣計算，橫向實現(xiàn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、供應商關系管理系統(tǒng)（SRM）等互聯(lián)互通，并統(tǒng)一集成至云平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。企業(yè)可實時追蹤內部生產(chǎn)過程和進度，對委托外部生產(chǎn)的工序進行監(jiān)控并實時跟蹤協(xié)同流程，快速滿足用戶的個性化定制需求和多品類生產(chǎn)需求。通過平臺連接供給側和需求側，實現(xiàn)供需對接與交易撮合。

基礎條件：產(chǎn)業(yè)具有同類企業(yè)聚集或者上下游企業(yè)緊密協(xié)作的特征，企業(yè)在距離相近園區(qū)內可搭建5G ＋多接入邊緣計算（MEC）平臺，具有一定的業(yè)務協(xié)作基礎。