从“尝鲜”到“钢花四溅” 5G+工业互联网应用铿锵落地

从“尝鲜”到“钢花四溅” 5G+工业互联网应用铿锵落地 字体： 小 中 大 分享到： 从“尝鲜”到“钢花四溅” 5G+工业互联网应用铿锵落地 2021-11-25 08:44:14 来源：中国电子报

以细如发丝的玻璃纤维为例，快速包覆一层层钢丝和塑料保护层，再有序通过昌飞光纤光缆有限公司光缆车间的5G机器视觉质检，千分之一厘米的检测精度，不会放过光纤保护层上的任何鼓包和拉伸缺陷。在武钢冷轧厂4#镀锌线上，操作人员在中控室轻点鼠标，一台捞渣机器人用力挥动机械臂，带动下方的捞渣斗按照设定的路线和速度，缓缓伸入锌池，将漂浮的锌渣慢慢捞出...

近日，记者来到武汉5G+工业互联网现场调研时，感受到了5G与工业制造不一样的火花。不仅在钢铁和电子设备制造业，“5G+工业互联网”已经深度应用到20个典型应用场景所在的22个国民经济重点行业。随着应用从制造业外围环节向内部关键环节加速延伸，下一阶段各行业面临的共性问题，如数据要素的流转确认、生产安全等，值得关注。

已经在20个应用场景、22个重点行业进行了深度应用。

走进武钢，在控制中心、热轧控制中心和2250mm热连轧生产线，记者看到，“智慧大脑”实现了从原料进厂到成品出厂的全过程可视化管理，以及从铁水入口到成品轧制的全生命周期增值服务，无需操作；机器人是忠实而“虔诚”的，在3D位置上充满了能量。“现在高炉操作现场的检测人员和调试人员已经从操作现场解放出来，坐在控制中心，使用手机和电脑，就能完成工作。”一位来自武钢热轧控制中心的“90后”工程师告诉《中国电子报》记者。

不仅仅是将工人从生产一线解放出来，5G、AI等新一代信息技术从外围操作环节向关键生产环节渗透，是武钢近两年应用工业互联网取得的重大突破。据了解，从2020年初开始，WISCO股份开始使用“一键式”钢铁智能制造。今年5月，WISCO有限公司和湖北联通在厂区建成并开通了49个5GC核心网配套基站，基本覆盖了厂区室外公共区域。核心网和承载网全部下沉到企业园区，5G+无人驾驶、5G+智能铁水调度、5G+无人机巡线等得到全面应用。

在日前举行的2021中国5G+工业互联网大会上，工信部发布了“5G+工业互联网”第二批典型应用场景和重点行业实践，涉及生产单元模拟、精准动态运行、生产能效控制、工艺合规性验证、生产过程追溯、设备预测维护、厂区智能理货、全球物流监控、虚拟现场服务、企业合作等10个应用场景，并囊括了石化行业和建材行业。

从此次发布的五大重点行业和今年5月工信部发布的第一批“5G+工业互联网”重点行业可以看出，应用已经从领先的应用领域逐步扩展到国民经济的各个重点领域；从5个局部场景到10个深度场景，应用已经逐渐到达生产环境的核心区域。

“去年，我们还在分享宁波港等港口‘尝鲜’5g+工业互联网的典型案例，但如今，包括天津港、镇江港在内的全国智慧港口已经超过30个，应用场景也从最初的‘龙门吊’扩展到无人收卡等场景。”华为技术有限公司轮值董事长胡在大会发言中高兴地说。

作为为工业互联网提供坚实网络基础设施的电信运营商，中国移动董事长杨洁指出了工业互联网发展中的三个特点。一是产业体系更加完善。网络、平台、数据、安全全产业链体系逐步完善，由电信运营商、制造企业、平台服务商、行业应用提供商组成的产业生态快速成长。二是服务领域更加广泛。从个别典型领域到钢铁、机械、电力等几十个国民经济重点行业，高端领域竞争力逐步提升。第三，应用链接更深。从生产的辅助环节逐步渗透到生产的核心环节。5G全连接工厂、机器视觉检测、精准远程控制等应用场景。已经具备规模化复制的条件。

工业数据通用标准的制定迫在眉睫。

工业数据是工业制造企业的“无形资产”，是工厂产品和服务全生命周期运营和业务优化升级的命脉。

中国工程院院士吴在大会发言中指出，工业互联网的赋能主要体现在工厂数据采集、数据分析、自主决策等方面。5G的高带宽、低时延、广连接的优势，打通了从数据采集到传输的全流程，使得数据在生产要素中发挥着越来越重要的作用。

在胡看来，数字化转型实际上是一种数据驱动的转型，不仅要求工厂能够快速获取和计算，而且能够很好地使用。但目前国内工业设备种类繁多，源数据格式不一致，互联协议不统一，会导致数据采集成本高、周期长，整合分析难度很大。所以要把数据标准化，解决数据标准化的问题。

“以华为工厂为例。我们做印刷电路板，印刷机有36个参数，其中有六七个参数对质量有关键影响。就算我们想收集这六七个参数，以前也是很难的。因为印刷设备的生产厂家很多，一个生产厂往往有十几种设备，每个人的接口协议都不一样。过去，为了收集这些数据，需要两三个月才能完成设备连接。”胡介绍，“那么华为呢？我们在华为内部建立了统一的数据标准和互联协议。有了内部统一的数据标准互联协议，设备的IOT周期可以从过去的两三个月缩短到一周。有了这样的协议，华为的制造基地已经完成了超过7万套工业设备的连接。

除了数据元素的流通，数据确认的问题也亟待解决。一组数据在这个场景下是有价值的，但是用在另一个场景下就不一定有价值，就像小区的电梯数据，是属于业主的还是小区的，很难界定。

谈及数据确认的路径，与会专家普遍指出了两条实现路径，一是解决数据流转中的问题，价值可以互相理解。另一种是通过行业上下游的某种技术机制，可以知道数据是谁在用，也可以收回来。但这仍需要产业上下游的方方面面共同推动，但这将是一个相当漫长的过程。

牢牢守住工业安全生产“红线”

5G与工业系统的深度融合，打破了传统行业相对封闭可信的生产环境，扩大了网络攻击面，使工业互联网的安全防护变得脆弱不堪。《2020年工业信息安全形势报告》显示，公开发布的工业信息安全事件有274起，涉及20多个国家的几个重点行业。

安信集团总裁吴云坤指出了目前工业安全面临的三大挑战:一是由于工业互联网软硬件基础安全脆弱，配置和管理跟不上；二是数据流动加快，数据泄露风险加剧；第三，信任机制广泛，内部威胁愈演愈烈。

吴云坤建议建立“一中心两体系”，即态势感知与控制中心、零信任体系和安全防护体系。实现态势感知，可以将工业控制网络的资产、漏洞、威胁、行为等数据收集、统一、汇总到工业安全态势感知平台进行集中分析和可视化呈现，从而实现控制网络的整体安全监控，开放与工业互联网安全态势监控平台的接口，实现与行业监管机构的事件通报和处理联动，同时有助于保护主机安全和监控安全风险，建立“最小权限”原则，防范内部威胁。

武汉大学国家网络安全学院常务副院长赵波从系统层面和网络层面给出了工业安全建议。基于可信计算技术、密码保护技术、深度感知和检测技术，确保工业控制系统环境、认证和运行的可信性，从而实现高可靠的5G融合工业控制系统。

“为了工业安全，我们需要将现有的生产流程从流程驱动转变为数据驱动。为了减少故障损失，提高设备完好率，需要把生产全过程从一个“黑匣子”中可视化，把有经验的工人和技术人员的能力变成数字的，可以复制的，从而提高安全生产能力。”中兴通讯总裁徐子阳说。

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