“5G＋工业互联网”将是产业融合的重要方向

当前，全球正在经历一场更大范围、更深层次的科技革命和产业变革。自2018年中央经济工作会议提出，加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设后，5G开启了万物互联的数字化新时代。工业互联网是5G应用的主战场，二者的融合发展已成为当前产业界探索的重要方向，将对我国经济社会发展带来重大影响。

5G开启万物互联的数字化新时代，工业互联网是5G最主要的应用场景，“5G＋工业互联网”将是产业融合的重要方向，可进一步促进各生产要素间的高效协同，助力企业实现数字化转型升级。

传统工业时代，生产设备、原材料和能源是工业生产的三个基本要素。传统制造业的发展历史，其实就是企业利用生产设备、原材料和能源进行物质生产的历史，每一次生产设备、原材料和能源领域的技术革命都催生了生产方式的变革和生产力的飞跃。

但是，近年来，随着物联网、移动互联网、云计算、大数据等新一代信息技术的快速发展，越来越多的生产设备及零部件以无线方式实现了与互联网或其他终端设备之间的互联，由此衍生出工业互联网。

随着信息技术与制造业日益深度融合，工业生产朝向数字化转型升级的趋势愈发明显，数字化的知识和信息数据已成为企业的关键生产要素。

工业互联网可以实现企业柔性生产

未来，通过全面的互通互联，云计算、大数据和区块链等新技术将与自动化技术结合，使得生产工序实现纵向集成，设备与设备之间、员工与设备之间的协同合作将整个工厂内部全部连接起来，可以相互之间发出请求并及时响应，还可以调整利用资源的多少及产品的生产率，开展个性化的柔性生产。

工业互联网时代，企业必须确保基本生产工序与物品物料和设备之间的互联互通，以感知实时决策所需的各项数据。一方面，传感器遍布企业的各个生产设备之中，系统可不断从各个流程感知数据，确保数据实时更新；另一方面，通过整合来自企业运营系统（ERP等）、业务系统（MES等）以及供应商和客户的数据，可全面、动态、实时地掌控供应链上下游各个环节的所有流程，从而提高企业供应链网络的整体效率。

工业互联网中，在设备/产线原有的自动化控制功能基础上，通过附加“感知”这一新功能，即可实现生产安全和产品生命周期管理等智能化指标要求。

这些附加于生产设备的“感知”功能指通过为设备/产线配置众多物联网传感器或5G无线网络通信模块，将所感知的信息数据通过无线网络传输到工业互联网平台背后的数据中心或智能计算中心，再通过大数据分析，实现智能决策，使得设备/产线具有可视化、可控化、自动化和自我优化等功能，从而实现设备/产线的智能化，形成感知式的管理生产过程。

实现资源有效配置

通过感知数据，再经过对大数据的挖掘分析，未来的生产过程可实现高可靠性、高稳定性运转，每个生产环节清晰可见，最大限度地降低人工干预，使整个企业有序高效地自动运营。

形成感知式管理生产过程之后，企业可以实时掌握生产资源状况；同时随着产品全生命周期管理系统与生产调度系统的优化，原材料使用和能源消耗也会更加节约，从而进一步促进企业降本增效。

通过感知，企业可以识别生产过程的各种异常情况，监控生产安全，及时进行设备维修、储备并补充库存、发现并提前解决质量问题；通过感知，企业能够基于历史数据与实时采集数据的对比分析，预测产量和销量，从而提高生产效率、产品产量与质量，及时调整生产调度和供销存体系，同时预防生产安全等问题。

随着5G时代的到来，工业互联网领域将会有更多的5G局域网。与其他本地无线网络相比，5G局域网主要优点是：更高的容量支持更多设备，高带宽应用、更广的范围、无缝移动性、工业级可靠性、一致的延迟、更高的服务质量及安全性，还有与产业链上游多个供应商之间的互操作性。

在德国，5G已经成为工业4.0的重要基础设施。除了奥迪、戴姆勒、大众等汽车制造企业，石油、化工、海港等企业以及公用事业领域也正在考虑5G网络的构建——5G技术带来的更低延迟、更高带宽、更快的速度和更大的容量正在推动制造业在各种领域的数字化转型。

5G还可用于改善企业的质量管理

人工智能的视觉识别系统会以百万量级的图像数据集进行训练，以确保其能够识别所有潜在的缺陷，使得企业能够迅速识别那些可能影响产品质量的问题。

5G带来的不仅是万物互联，还有所有信息数据的追踪溯源，使得未来企业的质量管理工作不仅仅局限在工厂内开展。工业互联网时代，工厂中每个物品物料都是一个有唯一标识的终端，使得生产环节所使用的原材料或零部件都具有信息属性，会根据信息自动进入下一道工序或环节。员工的工作不是搬运物品物料，也不是操作机器设备，而是与带有唯一标识的原材料、生产设备、产品进行信息数据的交互。同时，借助工业互联网，产品和原材料及零部件的全部数据都可通过5G网络直接传输到各类相关的知识和经验数据库中。一旦产品发生故障，即可通过查询数据库，利用海量的经验和专业知识进行快速诊断，提高故障问题定位精准度，快速开展售后维修服务，从而实现产品的全生命周期管理。

产品全生命周期管理既是一个信息化管理系统，又是一种现代化管理理念。基于产品全生命周期管理，企业能够实现并行设计、柔性制造、敏捷制造、协同制造等先进的生产管理方式。

工业互联网最重要的价值是借助5G和区块链等技术打通企业的各个流程，实现从采购、设计、生产到销售各个环节的互联互通与分布式管理，并在此基础上实现资源的按需配置。

以往，企业通常通过研发、计划、采购、生产、配送、服务六个环节组织运营。这六个环节是相对固定的，也是缺一不可的。但是在工业互联网时代，这六个环节甚至可以相对独立，演变为六个可以根据需要而进行动态配置的模块。每个模块都具有物联网感知能力和相应的软件管理系统，它们根据客户的需求，可以高效地自行整合，既不多又不少、既高效又灵活地满足生产工艺需求。

5G是数字化转型的关键支撑，工业互联网是第四次工业革命的重要基石，“5G+工业互联网”对加快数字化、网络化、智能化发展，做大做强数字经济，促进数字经济和实体经济融合，具有重要意义。

（控制工程网）

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