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(dòng)“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合創(chuàng)新發(fā)展。一年多來(lái)，在產(chǎn)業(yè)各方共同努力下，“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在建項(xiàng)目已超過(guò)1500個(gè)，覆蓋20余個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)，在實(shí)體經(jīng)濟(jì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)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(shuō)，5G 是一種電信網(wǎng)絡(luò)，將為全球消費(fèi)者和企業(yè)提供移動(dòng)、陸地和有線服務(wù)。

　　當(dāng)今的電信網(wǎng)絡(luò) (4G) 已針對(duì)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(gè)人都成為流媒體視頻內(nèi)容的潛在廣播者和/或消費(fèi)者。借助 5G，我們將看到另一場(chǎng)變革，它可以讓虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、人工智能甚至無(wú)人機(jī)等下一代技術(shù)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?，而無(wú)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(chǎng)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(yàn)和模式。

　　典型場(chǎng)景一：協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)

　　協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)主要包括遠(yuǎn)程研發(fā)實(shí)驗(yàn)和異地協(xié)同設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)。遠(yuǎn)程研發(fā)實(shí)驗(yàn)是指利用5G及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)(AR/VR)技術(shù)建設(shè)或升級(jí)企業(yè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)畫(huà)面和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)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(shí)驗(yàn)流程，聯(lián)合攻關(guān)解決問(wèn)題，加快研發(fā)進(jìn)程。

　　異地協(xié)同設(shè)計(jì)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(jì)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)生成工業(yè)部件、設(shè)備、系統(tǒng)、環(huán)境等數(shù)字模型，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)同步傳輸設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)人員利用洞穴狀自動(dòng)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(shí)現(xiàn)對(duì)2D/3D設(shè)計(jì)圖紙的協(xié)同修改與完善，提高設(shè)計(jì)效率。

　　典型場(chǎng)景二：遠(yuǎn)程設(shè)備操控

　　綜合利用5G、自動(dòng)化控制、邊緣計(jì)算等技術(shù)，建設(shè)或升級(jí)設(shè)備操控系統(tǒng)，通過(guò)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(shí)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(guò)5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)獲得生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)全景高清視頻畫(huà)面及各類終端數(shù)據(jù)，并通過(guò)設(shè)備操控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)設(shè)備的實(shí)時(shí)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(chǎng)景三：設(shè)備協(xié)同作業(yè)

　　綜合利用5G授時(shí)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(jí)設(shè)備協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行軌跡、工序完成情況等相關(guān)數(shù)據(jù)，并綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)、規(guī)劃、模擬仿真等方法，將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)設(shè)備按需靈活組成一個(gè)協(xié)同工作體系，對(duì)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(duì)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(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備的分工合作，減少同時(shí)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(chǎng)景四：柔性生產(chǎn)制造

　　數(shù)控機(jī)床和其他自動(dòng)化工藝設(shè)備、物料自動(dòng)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備通過(guò)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(shí)現(xiàn)設(shè)備連接無(wú)線化，大幅度減小網(wǎng)線布放成本，縮短生產(chǎn)線調(diào)整時(shí)間。通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)與多接入邊緣計(jì)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(guò)程中對(duì)實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)同一條生產(chǎn)線根據(jù)市場(chǎng)對(duì)不同產(chǎn)品的需求進(jìn)行快速配置優(yōu)化。同時(shí)，柔性生產(chǎn)相關(guān)應(yīng)用可與企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、倉(cāng)儲(chǔ)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(jì)劃等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理，動(dòng)態(tài)制定最優(yōu)生產(chǎn)方案。

　　典型場(chǎng)景五：現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配

　　通過(guò)內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，實(shí)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(chǎng)圖像、視頻、聲音等數(shù)據(jù)，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，生成生產(chǎn)輔助信息，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)終端，實(shí)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(chǎng)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(shuō)明書(shū)、圖紙、文件等也可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)同步到現(xiàn)場(chǎng)終端，現(xiàn)場(chǎng)裝配人員簡(jiǎn)單培訓(xùn)后即可上崗，有效提升現(xiàn)場(chǎng)操作人員的裝配水平，實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程智能化，提升裝配效率。

　　典型場(chǎng)景六：機(jī)器視覺(jué)質(zhì)檢

　　在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)部署工業(yè)相機(jī)或激光掃描儀等質(zhì)檢終端，通過(guò)內(nèi)嵌5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工業(yè)相機(jī)或激光掃描儀的5G網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)時(shí)拍攝產(chǎn)品的高清圖像，通過(guò)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(shí)時(shí)分析，對(duì)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(shí)現(xiàn)缺陷實(shí)時(shí)檢測(cè)與自動(dòng)報(bào)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(shí)，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(cè)系統(tǒng)，根據(jù)周期數(shù)據(jù)流完成模型迭代，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)模型的多生產(chǎn)線共享。

　　典型場(chǎng)景七：設(shè)備故障診斷

　　在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上加裝功率傳感器、振動(dòng)傳感器和高清攝像頭等，并通過(guò)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(shí)時(shí)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(duì)采集到的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行全周期監(jiān)測(cè)，建立設(shè)備故障知識(shí)圖譜，對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行診斷和定位，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)智能分析預(yù)測(cè)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息、診斷信息、預(yù)測(cè)信息、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等信息的智能推送。

　　典型場(chǎng)景八：廠區(qū)智能物流

　　廠區(qū)智能物流場(chǎng)景主要包括線邊物流和智能倉(cāng)儲(chǔ)。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(cāng)、從集中倉(cāng)庫(kù)到線邊倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)物料定時(shí)定點(diǎn)定量配送。智能倉(cāng)儲(chǔ)是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和機(jī)電一體化等技術(shù)共同實(shí)現(xiàn)智慧物流，降低倉(cāng)儲(chǔ)成本、提升運(yùn)營(yíng)效率、提升倉(cāng)儲(chǔ)管理能力。通過(guò)內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)輛(AGV)、自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人(AMR)、叉車(chē)、機(jī)械臂和無(wú)人倉(cāng)視覺(jué)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(shí)現(xiàn)物流終端控制、商品入庫(kù)存儲(chǔ)、搬運(yùn)、分揀等作業(yè)全流程自動(dòng)化、智能化。

　　典型場(chǎng)景九：無(wú)人智能巡檢

　　通過(guò)內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人或無(wú)人機(jī)等移動(dòng)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(chǎng)視頻、語(yǔ)音、圖片等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，自動(dòng)完成檢測(cè)、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(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)回傳至智能巡檢系統(tǒng)，智能巡檢系統(tǒng)利用圖像識(shí)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(jí)、巡檢效率及安防效果。

　　典型場(chǎng)景十：生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)

　　在工業(yè)園區(qū)、廠區(qū)、車(chē)間等現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)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(cè)終端設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò)，采集環(huán)境、人員動(dòng)作、設(shè)備運(yùn)行等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，回傳至生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行高精度識(shí)別、自定義報(bào)警和區(qū)域監(jiān)控，實(shí)時(shí)提醒異常狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的全方位智能化監(jiān)測(cè)和管理，為安全生產(chǎn)管理提供保障。