黃 靜
(中國移動通信集團四川有限公司瀘州分公司,四川 瀘州 646000)
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中,網(wǎng)絡安全需求至關重要。一旦工業(yè)制造網(wǎng)絡遭到攻擊,就可能會導致生產(chǎn)線停滯或生產(chǎn)數(shù)據(jù)泄露,給企業(yè)帶來巨大損失。因此,要保障工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全,就必須采用可靠的網(wǎng)絡安全手段,如數(shù)據(jù)加密、訪問控制、漏洞修補等。另外,需要有專門的人員監(jiān)控和維護網(wǎng)絡,及時發(fā)現(xiàn)和應對潛在的安全威脅[1]。
在工業(yè)制造網(wǎng)絡中,數(shù)據(jù)通信需求非常重要。隨著制造業(yè)的數(shù)字化和自動化程度的提高,數(shù)據(jù)的處理和傳輸速度變得越來越重要。因此,需要一個高速、穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡,來滿足實時傳輸大量數(shù)據(jù)的要求。5G技術的引入提供了一個更快速和更可靠的數(shù)據(jù)通信方式,促進了工業(yè)生產(chǎn)的高效運轉(zhuǎn)。5G在工業(yè)制造網(wǎng)絡中的應用極大地提高了工廠的數(shù)字化程度和生產(chǎn)效率,進一步推進了制造業(yè)的智能化進程。
5G網(wǎng)絡的低時延和高帶寬特點可以滿足工業(yè)制造對于實時數(shù)據(jù)的高要求,能夠?qū)崿F(xiàn)更加快速準確地傳輸數(shù)據(jù),大幅優(yōu)化智能制造生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)處理和分析能力。在制造企業(yè)模塊化、柔性化等多元化生產(chǎn)模式中,5G不僅可以高效整合不同的生產(chǎn)線,還可以與設備的自動化技術相結(jié)合,帶來更加高效的生產(chǎn)模式和更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。然而,隨著5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應用不斷擴大,逐漸出現(xiàn)了一些技術和安全等方面的問題,因此企業(yè)需要保持高度警惕和謹慎。
在工業(yè)制造網(wǎng)絡中,現(xiàn)場服務是一個關鍵領域,需要涉及許多傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)以幫助監(jiān)控與維護生產(chǎn)線。5G網(wǎng)絡作為一個快速、可靠的通信技術,可以在處理海量數(shù)據(jù)和支持高速實時通信方面發(fā)揮重要作用,使得它成為現(xiàn)場服務的理想選擇。通過在現(xiàn)場部署5G技術,工廠和工人可以更快地檢測設備故障、快速響應生產(chǎn)線中的問題,并大大縮短停機時間,從而提高工廠的生產(chǎn)率和效率[2]。
目前,許多企業(yè)仍然使用人工進行設備巡檢,不僅費時費力,而且存在精度低、安全性差等問題。為解決這個問題,設備巡檢信息化應運而生。采用5G技術進行設備巡檢,既可以滿足巡檢設備對網(wǎng)絡移動性、大帶寬、低時延、高精度的實時傳輸需求,又可以基于5G專網(wǎng)的切片功能提供專網(wǎng)網(wǎng)絡通道,滿足無線巡檢網(wǎng)絡的隔離性和安全性要求。
預測性維護指在機器故障發(fā)生之前,通過分析機器的數(shù)據(jù)、行為和預測模型,來預測設備何時需要維修、保養(yǎng)或更換零部件的一種維護模式。5G的高速率、低延遲和大容量的特點,使其在預測性維護方面具有巨大的潛力。5G技術可以快速地將設備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫诉M行分析、處理,并實時傳輸返回的結(jié)果,提供更準確、實時的設備健康狀況診斷和預測性維護建議,從而避免或減少設備故障,縮短停機時間,提高生產(chǎn)效率,降低維護成本[3]。
智能制造是5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的重要應用之一。5G技術可以提供高速、高可靠、低時延的網(wǎng)絡支持,使工廠內(nèi)的機器、設備、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設備可以實時連接和通信,實現(xiàn)工廠物聯(lián)網(wǎng)的高效運行。通過5G技術,可以實現(xiàn)工廠內(nèi)的生產(chǎn)過程實時監(jiān)控和調(diào)整,提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量,同時減少人工干預、降低人力成本。因此,5G在智能制造方面的應用具有非常重要的價值。此外,5G技術可以在智能制造過程中實現(xiàn)機器人和自動化生產(chǎn)線的智能協(xié)作。借助于5G的高速、低時延網(wǎng)絡,機器人和自動化生產(chǎn)線可以更好地協(xié)同工作,實現(xiàn)更加高效、精準的生產(chǎn)。例如,在智能車間中,機器人可以通過5G網(wǎng)絡實現(xiàn)實時傳輸數(shù)據(jù),然后根據(jù)數(shù)據(jù)反饋自適應調(diào)整生產(chǎn)過程,從而達到最優(yōu)化的生產(chǎn)效果。這種智能協(xié)作可以大幅提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度,從而為企業(yè)創(chuàng)造更多價值。
工業(yè)安全監(jiān)控是5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的一個重要應用。隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,越來越多的企業(yè)開始關注工業(yè)安全問題。通過5G技術,可以實現(xiàn)實時監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,以及遠程控制與維護設備。5G網(wǎng)絡的高速和低延遲,能夠更加及時精準地掌握現(xiàn)場情況,減輕企業(yè)管理人員的工作壓力,提高生產(chǎn)效率和安全性。同時,加強5G安全機制能有效保護企業(yè)的隱私和數(shù)據(jù)安全。因此,工業(yè)安全監(jiān)控是5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的一個非常有價值的應用,有助于推動企業(yè)安全可持續(xù)發(fā)展[4]。
5G技術的引入可以實現(xiàn)工藝設備的智能化,通過連接傳感器、執(zhí)行機構等設備,實現(xiàn)設備智能協(xié)同,提高生產(chǎn)效率。例如,機器人在生產(chǎn)線上可以通過5G網(wǎng)絡實現(xiàn)智能化操作,提高操作效率。同時,5G技術可以實現(xiàn)精準控制,通過傳感器采集實時數(shù)據(jù),實時監(jiān)測和調(diào)整生產(chǎn)過程,提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此,應用5G技術可以大幅提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)效率和品質(zhì),增強企業(yè)競爭力。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用中,5G技術不僅可以提供更高速率的數(shù)據(jù)傳輸,使得產(chǎn)線生產(chǎn)過程更加平穩(wěn)和高效,還可以降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。尤其是5G技術可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化和智能化。例如,引入5G技術的智能倉庫,可以根據(jù)業(yè)務需求自主發(fā)掘容易被忽視的數(shù)據(jù),分析出不同規(guī)模、不同時期的物流需求,做出智能調(diào)配,從而提高物流效率,降低設備維護成本。
5G的高速、低延遲傳輸特性為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來了極大的優(yōu)勢,可以提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。通過實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和智能控制等應用,工廠可以快速反映和糾正生產(chǎn)中存在的問題,減少人工干預,有效降低產(chǎn)品缺陷率[5]。
隨著5G的普及和應用,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化程度不斷提高。但是,隨著數(shù)字化程度的提高,企業(yè)也面臨越來越多的網(wǎng)絡安全風險。企業(yè)應該建立健全的網(wǎng)絡安全管理體系,包括完善的權限管理、加密傳輸、監(jiān)測報警系統(tǒng)等,并加強網(wǎng)絡安全意識教育,對員工進行安全培訓,提升員工安全意識和防范能力。
合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠的實時監(jiān)控與控制系統(tǒng)是該工廠實現(xiàn)智能化管理和高效生產(chǎn)的關鍵。該系統(tǒng)通過連接傳感器設備與云平臺,實時監(jiān)測和控制生產(chǎn)過程,能夠及時收集和分析生產(chǎn)數(shù)據(jù),以預測和解決潛在的問題,提高生產(chǎn)效率。同時,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控和控制,使管理人員能夠隨時隨地了解生產(chǎn)運行情況,并進行必要的干預和調(diào)整。通過實時監(jiān)控和控制系統(tǒng)的應用,合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠已經(jīng)實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化和智能化。合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠的實時監(jiān)控與控制系統(tǒng)具備4方面的功能。首先,該系統(tǒng)可以監(jiān)測設備的運行狀態(tài)和工藝參數(shù),實時反饋給操作員,使操作員能夠及時發(fā)現(xiàn)設備異?;蚬に嚻?,并及時采取措施進行調(diào)整,從而保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和安全性。其次,實時監(jiān)控與控制系統(tǒng)能夠跟蹤和管理工廠內(nèi)的物料和產(chǎn)品,通過對物料的射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)標識和條碼掃描,實時記錄物料的進出、使用和流轉(zhuǎn)情況,從而實現(xiàn)物料的追溯和管理。再次,實時監(jiān)控與控制系統(tǒng)能夠與企業(yè)的企業(yè)資源計劃(Enterprise Resource Planning,ERP)系統(tǒng)進行集成,實現(xiàn)生產(chǎn)計劃和物料管理的一體化,根據(jù)生產(chǎn)計劃進行生產(chǎn)調(diào)度和物料配送,從而提高生產(chǎn)效率和資源利用率。最后,實時監(jiān)控與控制系統(tǒng)支持分析生產(chǎn)數(shù)據(jù),能夠提供生產(chǎn)過程的關鍵指標和趨勢分析,幫助企業(yè)管理層做出決策,優(yōu)化生產(chǎn)流程和工藝參數(shù),提高生產(chǎn)效益。
以合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠為例,5G技術在實時監(jiān)控中發(fā)揮了重要作用。通過部署5G網(wǎng)絡,工廠能夠快速并穩(wěn)定地傳輸大量的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)。相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡技術,5G的高速率和低延遲可以確保監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時性和準確性。另外,5G網(wǎng)絡的高容量使得工廠能夠同時監(jiān)控多個設備和系統(tǒng),從而提高了生產(chǎn)效率和安全性。通過5G技術,合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,為工廠的高效運行提供了有力保障。因此,5G在實時監(jiān)控中的應用對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有重要意義。在工業(yè)領域中的機器人操作和自動化控制過程中,5G的高速率和低延遲能夠確保實時數(shù)據(jù)的快速傳輸,從而實現(xiàn)對機器人動作的準確控制和監(jiān)測。5G技術可以應用于無人駕駛車輛的實時監(jiān)控和交通管理,通過高速率的數(shù)據(jù)傳輸和車輛間的實時通信,實時監(jiān)測車輛狀態(tài),準確控制車輛。另外,5G技術可以應用于醫(yī)療行業(yè)的實時監(jiān)護系統(tǒng),為醫(yī)護人員提供實時的患者監(jiān)測數(shù)據(jù)。
智能控制指利用先進的技術手段,通過感知、分析和決策自動化控制與優(yōu)化系統(tǒng)的過程。5G作為第五代移動通信技術,具備低延遲、高可靠性和大帶寬的特點,為智能控制提供了新的可能性。5G在智能控制中可以提供更低的時延。傳統(tǒng)的無線通信技術在傳輸數(shù)據(jù)時,存在著較高的延遲,對于需要實時反饋和響應的控制系統(tǒng)來說十分不利。而5G能夠提供毫秒級的時延,使得智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r感知和響應外部環(huán)境的變化,提高了系統(tǒng)的控制精度和效率。此外,5G的高可靠性使得智能控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定和可靠。在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中,通信中斷或者延遲過高可能會導致嚴重的生產(chǎn)事故。而5G的高可靠性能夠保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,減少了通信故障帶來的安全隱患和生產(chǎn)風險。
5G技術在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應用和價值不容忽視,其發(fā)展需要依賴于基礎設施的建設和管理,因此需要更多的投資和人才培養(yǎng)。只有通過努力和不斷的創(chuàng)新,結(jié)合5G技術在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應用需求,才能夠充分利用5G的潛力,實現(xiàn)工業(yè)智能化的目標。