2019年11月，工信部印發(fā)《“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》，推動“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合創(chuàng)新發(fā)展。一年多來，在產(chǎn)業(yè)各方共同努力下，“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在建項目已超過1500個，覆蓋20余個國民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)，在實體經(jīng)濟(jì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用。

　　5G 代表“第五代”，即第五代蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。更具體地說，5G 是一種電信網(wǎng)絡(luò)，將為全球消費者和企業(yè)提供移動、陸地和有線服務(wù)。

　　當(dāng)今的電信網(wǎng)絡(luò) (4G) 已針對視頻和數(shù)據(jù)流進(jìn)行了優(yōu)化。4G 改變了我們使用手機(jī)的方式，使每個人都成為流媒體視頻內(nèi)容的潛在廣播者和/或消費者。借助 5G，我們將看到另一場變革，它可以讓虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實、人工智能甚至無人機(jī)等下一代技術(shù)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?，而無需大量專用設(shè)備。

　　日前，工信部信息通信管理局系統(tǒng)總結(jié)“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展成效，列出“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十大典型應(yīng)用場景，為更多行業(yè)和企業(yè)應(yīng)用“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”提供可借鑒的經(jīng)驗和模式。

　　典型場景一：協(xié)同研發(fā)設(shè)計

　　協(xié)同研發(fā)設(shè)計主要包括遠(yuǎn)程研發(fā)實驗和異地協(xié)同設(shè)計兩個環(huán)節(jié)。遠(yuǎn)程研發(fā)實驗是指利用5G及增強(qiáng)現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實(AR/VR)技術(shù)建設(shè)或升級企業(yè)研發(fā)實驗系統(tǒng)，實時采集現(xiàn)場實驗畫面和實驗數(shù)據(jù)，通過5G網(wǎng)絡(luò)同步傳送到分布在不同地域的科研人員;科研人員跨地域在線協(xié)同操作完成實驗流程，聯(lián)合攻關(guān)解決問題，加快研發(fā)進(jìn)程。

　　異地協(xié)同設(shè)計是指基于5G、數(shù)字孿生、AR/VR等技術(shù)建設(shè)協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)，實時生成工業(yè)部件、設(shè)備、系統(tǒng)、環(huán)境等數(shù)字模型，通過5G網(wǎng)絡(luò)同步傳輸設(shè)計數(shù)據(jù)，實現(xiàn)異地設(shè)計人員利用洞穴狀自動虛擬環(huán)境(CAVE)仿真系統(tǒng)、頭戴式5G AR/VR、5G便攜式設(shè)備(Pad)等終端接入沉浸式虛擬環(huán)境，實現(xiàn)對2D/3D設(shè)計圖紙的協(xié)同修改與完善，提高設(shè)計效率。

　　典型場景二：遠(yuǎn)程設(shè)備操控

　　綜合利用5G、自動化控制、邊緣計算等技術(shù)，建設(shè)或升級設(shè)備操控系統(tǒng)，通過在工業(yè)設(shè)備、攝像頭、傳感器等數(shù)據(jù)采集終端上內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備與各類數(shù)據(jù)采集終端的網(wǎng)絡(luò)化，設(shè)備操控員可以通過5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實時獲得生產(chǎn)現(xiàn)場全景高清視頻畫面及各類終端數(shù)據(jù)，并通過設(shè)備操控系統(tǒng)實現(xiàn)對現(xiàn)場工業(yè)設(shè)備的實時精準(zhǔn)操控，有效保證控制指令快速、準(zhǔn)確、可靠執(zhí)行。

　　典型場景三：設(shè)備協(xié)同作業(yè)

　　綜合利用5G授時定位、人工智能、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等技術(shù)，建設(shè)或升級設(shè)備協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，在生產(chǎn)現(xiàn)場的工業(yè)設(shè)備，以及攝像頭、傳感器等數(shù)據(jù)采集終端上內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)，通過5G網(wǎng)絡(luò)實時采集生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備運行軌跡、工序完成情況等相關(guān)數(shù)據(jù)，并綜合運用統(tǒng)計、規(guī)劃、模擬仿真等方法，將生產(chǎn)現(xiàn)場的多臺設(shè)備按需靈活組成一個協(xié)同工作體系，對設(shè)備間協(xié)同工作方式進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、可編程邏輯控制器(PLC)等工業(yè)系統(tǒng)和設(shè)備下發(fā)調(diào)度策略等相關(guān)指令，實現(xiàn)多個設(shè)備的分工合作，減少同時在線生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量，提高設(shè)備利用效率，降低生產(chǎn)能耗。

　　典型場景四：柔性生產(chǎn)制造

　　數(shù)控機(jī)床和其他自動化工藝設(shè)備、物料自動儲運設(shè)備通過內(nèi)置5G模組或部署的5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)設(shè)備連接無線化，大幅度減小網(wǎng)線布放成本，縮短生產(chǎn)線調(diào)整時間。通過5G網(wǎng)絡(luò)與多接入邊緣計算系統(tǒng)(MEC)結(jié)合，部署柔性生產(chǎn)制造應(yīng)用，滿足工廠在柔性生產(chǎn)制造過程中對實時控制、數(shù)據(jù)集成與互操作、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求，支持生產(chǎn)線根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行快速重構(gòu)，實現(xiàn)同一條生產(chǎn)線根據(jù)市場對不同產(chǎn)品的需求進(jìn)行快速配置優(yōu)化。同時，柔性生產(chǎn)相關(guān)應(yīng)用可與企業(yè)資源計劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、倉儲物流管理系統(tǒng)(WMS)等相結(jié)合，將用戶需求、產(chǎn)品信息、設(shè)備信息、生產(chǎn)計劃等信息進(jìn)行實時分析、處理，動態(tài)制定最優(yōu)生產(chǎn)方案。

　　典型場景五：現(xiàn)場輔助裝配

　　通過內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，實現(xiàn)AR/VR眼鏡、智能手機(jī)、Pad等智能終端的5G網(wǎng)絡(luò)接入，采集現(xiàn)場圖像、視頻、聲音等數(shù)據(jù)，通過5G網(wǎng)絡(luò)實時傳輸至現(xiàn)場輔助裝配系統(tǒng)，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成生產(chǎn)輔助信息，通過5G網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至現(xiàn)場終端，實現(xiàn)操作步驟的增強(qiáng)圖像疊加、裝配環(huán)節(jié)的可視化呈現(xiàn)，幫助現(xiàn)場人員進(jìn)行復(fù)雜設(shè)備或精細(xì)化設(shè)備的裝配。另外，專家的指導(dǎo)信息、設(shè)備操作說明書、圖紙、文件等也可以通過5G網(wǎng)絡(luò)實時同步到現(xiàn)場終端，現(xiàn)場裝配人員簡單培訓(xùn)后即可上崗，有效提升現(xiàn)場操作人員的裝配水平，實現(xiàn)裝配過程智能化，提升裝配效率。

　　典型場景六：機(jī)器視覺質(zhì)檢

　　在生產(chǎn)現(xiàn)場部署工業(yè)相機(jī)或激光掃描儀等質(zhì)檢終端，通過內(nèi)嵌5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，實現(xiàn)工業(yè)相機(jī)或激光掃描儀的5G網(wǎng)絡(luò)接入，實時拍攝產(chǎn)品的高清圖像，通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至部署在MEC上的專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)基于人工智能算法模型進(jìn)行實時分析，對比系統(tǒng)中的規(guī)則或模型要求，判斷物料或產(chǎn)品是否合格，實現(xiàn)缺陷實時檢測與自動報警，并有效記錄瑕疵信息，為質(zhì)量溯源提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時，專家系統(tǒng)可進(jìn)一步將數(shù)據(jù)聚合，上傳到企業(yè)質(zhì)量檢測系統(tǒng)，根據(jù)周期數(shù)據(jù)流完成模型迭代，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)模型的多生產(chǎn)線共享。

　　典型場景七：設(shè)備故障診斷

　　在現(xiàn)場設(shè)備上加裝功率傳感器、振動傳感器和高清攝像頭等，并通過內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò)，實時采集設(shè)備數(shù)據(jù)，傳輸?shù)皆O(shè)備故障診斷系統(tǒng)。設(shè)備故障診斷系統(tǒng)負(fù)責(zé)對采集到的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)和現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行全周期監(jiān)測，建立設(shè)備故障知識圖譜，對發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行診斷和定位，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對設(shè)備運行趨勢進(jìn)行動態(tài)智能分析預(yù)測，并通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)報警信息、診斷信息、預(yù)測信息、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等信息的智能推送。

　　典型場景八：廠區(qū)智能物流

　　廠區(qū)智能物流場景主要包括線邊物流和智能倉儲。線邊物流是指從生產(chǎn)線的上游工位到下游工位、從工位到緩沖倉、從集中倉庫到線邊倉，實現(xiàn)物料定時定點定量配送。智能倉儲是指通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算和機(jī)電一體化等技術(shù)共同實現(xiàn)智慧物流，降低倉儲成本、提升運營效率、提升倉儲管理能力。通過內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備可以實現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)自動導(dǎo)引車輛(AGV)、自動移動機(jī)器人(AMR)、叉車、機(jī)械臂和無人倉視覺系統(tǒng)的5G網(wǎng)絡(luò)接入，部署智能物流調(diào)度系統(tǒng)，結(jié)合5G MEC﹢超寬帶(UWB)室內(nèi)高精度定位技術(shù)，可以實現(xiàn)物流終端控制、商品入庫存儲、搬運、分揀等作業(yè)全流程自動化、智能化。

　　典型場景九：無人智能巡檢

　　通過內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，實現(xiàn)巡檢機(jī)器人或無人機(jī)等移動化、智能化安防設(shè)備的5G網(wǎng)絡(luò)接入，替代巡檢人員進(jìn)行巡邏值守，采集現(xiàn)場視頻、語音、圖片等各項數(shù)據(jù)，自動完成檢測、巡航以及記錄數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程告警確認(rèn)等工作;相關(guān)數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)實時回傳至智能巡檢系統(tǒng)，智能巡檢系統(tǒng)利用圖像識別、深度學(xué)習(xí)等智能技術(shù)和算法處理，綜合判斷得出巡檢結(jié)果，有效提升安全等級、巡檢效率及安防效果。

　　典型場景十：生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測

　　在工業(yè)園區(qū)、廠區(qū)、車間等現(xiàn)場，通過內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，各類傳感器、攝像頭和數(shù)據(jù)監(jiān)測終端設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò)，采集環(huán)境、人員動作、設(shè)備運行等監(jiān)測數(shù)據(jù)，回傳至生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)，對生產(chǎn)活動進(jìn)行高精度識別、自定義報警和區(qū)域監(jiān)控，實時提醒異常狀態(tài)，實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的全方位智能化監(jiān)測和管理，為安全生產(chǎn)管理提供保障。