智能制造加‘?dāng)?shù)’跑，F(xiàn)5G點(diǎn)亮制造業(yè)發(fā)展新未來

隨著制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入，“智慧工廠”、“黑燈工廠”等概念紛至沓來。

觀其本質(zhì)，是制造企業(yè)需要借助不斷進(jìn)步的ICT技術(shù)來滿足數(shù)據(jù)穩(wěn)定聯(lián)接和深度融合的需求，從而實(shí)現(xiàn)工廠的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、無人化與智能化。在這場(chǎng)以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為背景的智能制造賽程中，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施作為數(shù)字化技術(shù)底座，已發(fā)展為決定制造企業(yè)推進(jìn)智能制造成功道路上不可忽視的關(guān)鍵因素。而F5G（第五代固定網(wǎng)絡(luò)）由于采用光纖作為通信介質(zhì)，具備確定性體驗(yàn)、超大帶寬、安全可靠和綠色節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，可以幫助制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)智慧與場(chǎng)景的融合，以及穩(wěn)定的聯(lián)接，現(xiàn)已成為制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值釋放的有力保障和重要支撐。

在日前舉辦的第十九屆“中國(guó)光谷”國(guó)際光電子博覽會(huì)暨論壇F5G智能制造分論壇上，華為攜創(chuàng)新工業(yè)級(jí)ONU設(shè)備及諸多制造行業(yè)智慧工廠F5G全光網(wǎng)標(biāo)桿案例亮相，并聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界各方正式發(fā)布了業(yè)界首份《智慧工廠F5G全光網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)白皮書》，旨在推進(jìn)F5G在智慧工廠建設(shè)方面帶來的巨大價(jià)值和全新體驗(yàn)。華為政企光領(lǐng)域副總裁李豫西在“F5G是如何賦能智慧工廠從制造到‘智’造”主題演講中表示：“工業(yè)數(shù)字化時(shí)代，高品質(zhì)聯(lián)接才能更高效地釋放數(shù)據(jù)生產(chǎn)力。華為F5G是新一代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，在安全可靠，以及部署運(yùn)維等方面給制造業(yè)數(shù)字化建設(shè)帶來了全新體驗(yàn)?！笨梢钥闯?，華為通過在F5G全光網(wǎng)領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，以及在眾多制造場(chǎng)景中的深入落地，將為制造企業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更加堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)底座。

01 光聯(lián)萬物 F5G釋放工業(yè)數(shù)字價(jià)值

當(dāng)前，數(shù)字革命正在不斷推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。自2020年2月歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ETSI發(fā)布F5G以來，業(yè)內(nèi)就盛行著“5G是天上一張網(wǎng)，F(xiàn)5G是地上一張網(wǎng)”的說法。與更加靈活、方便易用、移動(dòng)性強(qiáng)的5G相比，F(xiàn)5G基于光纖通信技術(shù)具有超大帶寬、全光聯(lián)接、低時(shí)延、安全穩(wěn)定等特點(diǎn)則更適合為制造業(yè)等固定接入場(chǎng)景提供更加穩(wěn)定、高效、可靠的網(wǎng)絡(luò)保障，從而提升數(shù)據(jù)使用效率和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)更安全、高效、高質(zhì)量的發(fā)展。

圖1 固定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)代際

在這場(chǎng)由數(shù)字技術(shù)帶來的創(chuàng)新機(jī)遇當(dāng)中，制造企業(yè)在研發(fā)、物流、生產(chǎn)、質(zhì)檢、安防、供應(yīng)、經(jīng)銷等環(huán)節(jié)都面臨著業(yè)務(wù)重塑和轉(zhuǎn)型，并涉及海量數(shù)據(jù)的連接、傳輸、收集與處理。例如在AI質(zhì)檢環(huán)節(jié)，由于各行業(yè)對(duì)于檢測(cè)的精度、效率要求不同，近端或者遠(yuǎn)端通過AI推理計(jì)算的設(shè)備對(duì)機(jī)器視覺成像的圖片有不同的訴求，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸也有相應(yīng)的要求，主要表現(xiàn)為帶寬、時(shí)延以及圖像傳輸?shù)拇_定性。在產(chǎn)線物料搬運(yùn)環(huán)節(jié)，廣泛應(yīng)用的AGV小車主要通過無線實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入，其對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹饕V求是小車在不同位置移動(dòng)時(shí)無線漫游的低時(shí)延以及盡量不丟包。在倉(cāng)儲(chǔ)物流管理環(huán)節(jié)，RFID倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)要求末端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備IoT網(wǎng)關(guān)的能力，能集成RFID、藍(lán)牙等短距通信模塊，并支持大量節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)通信，對(duì)于時(shí)延和帶寬的要求相對(duì)較低。

隨著企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)中新業(yè)務(wù)的涌現(xiàn)，接入信息點(diǎn)的數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模以及各種泛智能化電子設(shè)備的成倍增加，給工廠網(wǎng)絡(luò)帶來了更大的挑戰(zhàn)，而F5G則可以滿足制造企業(yè)更強(qiáng)穩(wěn)定、更高可靠以及更大規(guī)模終端互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)訴求，助力實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的數(shù)字化，從而釋放業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)價(jià)值，全面激活企業(yè)數(shù)字生產(chǎn)力。

02 光聚萬物 F5G應(yīng)用案例持續(xù)豐富

在制造領(lǐng)域，華為持續(xù)深耕行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，打造了基于F5G 無源光局域網(wǎng)（POL）技術(shù)、OLT設(shè)備和ONU設(shè)備通過無源的分光器實(shí)現(xiàn)P2MP的連接的F5G全光工廠解決方案，為制造企業(yè)提供簡(jiǎn)架構(gòu)、易演進(jìn)、智運(yùn)維和高可靠的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、辦公網(wǎng)絡(luò)，全面賦能生產(chǎn)制造提質(zhì)增效，從而推動(dòng)F5G在制造行業(yè)場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)更加廣泛與深入的落地。

圖2 智慧工廠F5G全光網(wǎng)架構(gòu)示意

在工程機(jī)械行業(yè)，徐工集團(tuán)作為中國(guó)工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)的奠基者、開拓者和引領(lǐng)者，在持續(xù)推進(jìn)徐工智造4.0的過程中，其數(shù)字化、智能化水平不斷提升，亟需構(gòu)建一個(gè)安全可靠、靈活高效的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)底座，以支撐集團(tuán)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。借助華為F5G全光工業(yè)網(wǎng)的落地，徐工集團(tuán)不僅為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造夯實(shí)了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，也通過硬管道隔離技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了企業(yè)數(shù)字化、智能化建設(shè)的安全性。此外，徐工集團(tuán)還實(shí)現(xiàn)了整體弱電間規(guī)劃50%的減少，單位設(shè)備能耗78%的節(jié)約和交付時(shí)間60%的降低。

在生物醫(yī)藥行業(yè)，為響應(yīng)國(guó)家政策與順應(yīng)數(shù)字化趨勢(shì)，宜昌人福藥業(yè)在打造現(xiàn)代化、智能化、國(guó)際化總部基地過程中，亟需構(gòu)建業(yè)界先進(jìn)、覆蓋全園區(qū)、高可靠運(yùn)行和易維護(hù)管理的網(wǎng)絡(luò)，從而滿足安防、辦公、Wi-Fi等建網(wǎng)需求。借助華為F5G綠色全光網(wǎng)的落地，宜昌人福藥業(yè)實(shí)現(xiàn)了OLT+ONU兩層P2MP綠色架構(gòu)的快速建網(wǎng)與布線，可靠性、靈活性與抗干擾性高，不僅降低了50%的綜合布線成本和40%的網(wǎng)絡(luò)能耗，提升了60%的網(wǎng)絡(luò)部署效率，還將產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)調(diào)整時(shí)間從2天降低至小時(shí)級(jí)。

隨著制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷推進(jìn)，無論是研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造，還是經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷，企業(yè)運(yùn)作的全生命周期業(yè)務(wù)流程都在加速智能化融合。由此帶來的海量制造數(shù)據(jù)以及高峰值需求的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)傳輸，對(duì)帶寬、時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)的安全性及穩(wěn)定性有極高的要求，這也意味在未來制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中，F(xiàn)5G存在著豐富的應(yīng)用場(chǎng)景與廣闊的落地空間。

03 光聯(lián)萬物 F5G產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展

制造業(yè)是立國(guó)之本、強(qiáng)國(guó)之基，針對(duì)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，我國(guó)正在以智能制造為主攻方向，從數(shù)據(jù)、裝備、車間等場(chǎng)景推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革，發(fā)展服務(wù)型制造新模式，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端。由此，F(xiàn)5G也將會(huì)迎來全新的發(fā)展機(jī)遇。會(huì)上，華為制造軍團(tuán)CEO劉超指出：“F5G采用光纖作為通信介質(zhì)，具備確定性體驗(yàn)、超大帶寬和綠色節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，正在多種作業(yè)場(chǎng)景里重塑制造行業(yè)。華為愿與業(yè)界伙伴一起擁抱F5G，為智能制造助跑?！?/p>

針對(duì)智慧工廠在安全可靠與部署運(yùn)維方面的切實(shí)需求，華為在會(huì)上推出創(chuàng)新工業(yè)級(jí)ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）設(shè)備。該設(shè)備做到了三個(gè)“極”，即極致可靠、極致安全和極簡(jiǎn)裝維。一方面，設(shè)備可在零下40攝氏度至70攝氏度下穩(wěn)定工作，適用于各類制造工廠復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境中；另一方面，支持“雙發(fā)選收”能力，即正常工作時(shí)，采用雙光纖上行，當(dāng)其中一根光纖因?yàn)楦鞣N原因?qū)е轮袛鄷r(shí)，業(yè)務(wù)會(huì)自動(dòng)倒換到另一根光纖，并且過程0丟包，這在工業(yè)控制領(lǐng)域非常重要。同時(shí)，數(shù)據(jù)的雙向加密，進(jìn)一步提高了工廠數(shù)據(jù)的安全性。該設(shè)備支持DIN導(dǎo)軌安裝、即插即用，在安裝和運(yùn)維方面給客戶提供了更大的便捷性。

同時(shí)，為定義智慧工廠F5G全光網(wǎng)的應(yīng)用架構(gòu)、設(shè)計(jì)原則，加快智慧工廠F5G 全光網(wǎng)絡(luò)生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)的完善，綠色全光網(wǎng)絡(luò)專業(yè)委員會(huì)（ONA）聯(lián)合中國(guó)勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)智能分會(huì)、華為等行業(yè)先鋒企業(yè)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)伙伴共同編撰了業(yè)界首份《智慧工廠F5G全光網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)白皮書》，并在5月17日上午舉辦的F5G產(chǎn)業(yè)峰會(huì)暨ONA年度盛典上進(jìn)行了正式發(fā)布。白皮書詳細(xì)地介紹了智慧工廠網(wǎng)絡(luò)建設(shè)趨勢(shì)和挑戰(zhàn)、F5G全光網(wǎng)的方案，并系統(tǒng)闡述了智慧工廠F5G全光網(wǎng)及設(shè)計(jì)原則，同時(shí)提供了諸多制造行業(yè)智慧工廠F5G全光網(wǎng)的應(yīng)用案例，為制造企業(yè)推進(jìn)F5G在智慧工廠建設(shè)方面的應(yīng)用提供了借鑒與參考：

首先，制造企業(yè)應(yīng)該明確自身智能制造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃，F(xiàn)5G作為構(gòu)建企業(yè)數(shù)字化的技術(shù)底座，在推進(jìn)應(yīng)用過程中，不僅要滿足近階段數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)的訴求，還需要具備一定的拓展能力從而形成對(duì)長(zhǎng)期戰(zhàn)略和新業(yè)務(wù)持續(xù)演進(jìn)的技術(shù)支撐。

其次，制造企業(yè)需要遵循循序漸進(jìn)的原則，分階段地逐步推進(jìn)F5G在智慧工廠中的應(yīng)用。建設(shè)智慧工廠是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及各方、各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的全面連接與數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，難以一蹴而就。因此，制造企業(yè)還需綜合考慮建設(shè)與運(yùn)行智慧工廠的投入產(chǎn)出比，考慮遠(yuǎn)期的戰(zhàn)略價(jià)值和近期的投入壓力，循序漸進(jìn)，逐步推進(jìn)F5G在智慧工廠中的應(yīng)用。

最后，制造企業(yè)應(yīng)該注重打造良性循環(huán)、協(xié)同開放的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，依托F5G構(gòu)筑“光聯(lián)萬物”的新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建包括研究機(jī)構(gòu)與解決方案服務(wù)商、上游原材料與供應(yīng)商、下游渠道與運(yùn)營(yíng)商在內(nèi)的全產(chǎn)業(yè)鏈融合生態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)整體資源利用與生產(chǎn)效能的盡可能優(yōu)化。

后記

近年來，隨著國(guó)內(nèi)推進(jìn)智能制造的持續(xù)深入，F(xiàn)5G的應(yīng)用也變得愈發(fā)廣泛，并在底層聯(lián)接、數(shù)據(jù)傳輸、融合交互等方面扮演著日益重要的角色。光聯(lián)萬物，智引未來；光造萬物，智創(chuàng)未來。面對(duì)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速發(fā)展，華為正在通過自身ICT技術(shù)和實(shí)踐應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，積極聯(lián)合產(chǎn)業(yè)合作伙伴，不斷完善F5G產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、豐富F5G場(chǎng)景應(yīng)用和共創(chuàng)F5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)，為制造企業(yè)點(diǎn)亮發(fā)展的“全光”未來。

審核編輯 ：李倩