當前，新型基礎設施建設(簡稱“新基建”)備受產(chǎn)業(yè)界關注，5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)均屬其重要組成部分。而加快5G建設及應用，有利于穩(wěn)定國內(nèi)投資，打造經(jīng)濟發(fā)展新動能。
在當前疫情防控與復工復產(chǎn)“兩手抓”的關鍵時期，5G技術不僅將激發(fā)新型消費和投資、促進就業(yè)創(chuàng)業(yè)、解放生產(chǎn)力，還將重構生產(chǎn)關系和社會關系、提高社會治理能力。
值得注意的是，利用5G技術改造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)，建設高質(zhì)量園區(qū)網(wǎng)絡，引領技術在垂直行業(yè)的融合創(chuàng)新，深入實施“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程，是未來一段時間內(nèi)的主要發(fā)展方向。
搭建5G+MEC專網(wǎng)輸出多種業(yè)務場景
眾所周知，傳統(tǒng)工廠主要通過有線網(wǎng)絡、Wi-Fi、4G及近距離無線等技術實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，不僅部署難度大、周期長，而且穩(wěn)定性差、易干擾，同時帶寬不足、時延偏高等問題令許多先進技術、設備缺乏施展空間。
而5G的高速率、大容量、低時延三大特性，極大地滿足了智慧工廠多樣化的網(wǎng)絡需求，為制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉(zhuǎn)型起到重要支撐作用。
2019年，卡奧斯COSMOPlat通過5G網(wǎng)絡，結合邊緣計算(MEC)，打造了“5G企業(yè)級虛擬專網(wǎng)”。該專網(wǎng)由海爾工業(yè)智能研究院及海爾集團DTS/PSI牽頭，聯(lián)合中國移動、華為等5G行業(yè)領導者，基于5G確定性網(wǎng)絡的原生云超分布式架構、動態(tài)智能網(wǎng)絡切片和超性能異構MEC的技術內(nèi)核，提供“差異化+確定性”的網(wǎng)絡服務能力，并在海爾中德冰箱互聯(lián)工廠開展5G工業(yè)場景探索。
目前，該專網(wǎng)已為卡奧斯COSMOPlat輸出端到端5G整體解決方案提供了網(wǎng)絡保障，在互聯(lián)工廠內(nèi)衍生實現(xiàn)了機器視覺質(zhì)量檢測、AR輔助維修、生產(chǎn)環(huán)境安全行為識別、AGV小車智能導航等典型業(yè)務形態(tài)。
以前的機器視覺質(zhì)量檢測存在5個瓶頸：一是單機檢測，成本驟增;二是數(shù)據(jù)孤島，價值浪費;三是線路維護/軟件升級復雜，耗時費力;四是有線傳輸/距離短，生產(chǎn)不靈活;五是部署/調(diào)試時間長。
而通過卡奧斯COSMOPlat，海爾中德冰箱工廠車間將工業(yè)相機拍攝的高清圖像，回傳到部署在海爾工業(yè)園的MEC平臺，由邊緣側(cè)的機器視覺應用進行圖像分析，實現(xiàn)精確的產(chǎn)品缺陷檢測，檢測效率提升50%以上，缺陷檢出率高達90%，產(chǎn)品質(zhì)量和檢測效率大幅提升。
在AR輔助維修業(yè)務中，通過Wi-Fi連接，時延在100ms左右;信號不穩(wěn)定，會造成很強的暈眩感;由于數(shù)據(jù)需要在本地計算，導致AR眼鏡偏重，而且每兩個小時就要充電一次。而5G的大帶寬、低時延特性給技工帶來了更好的AR體驗：運用AR眼鏡，遠程專業(yè)技術人員可實時輔助和指導現(xiàn)場技工的維修作業(yè)，省時省成本;而且，通過算力部署在邊緣側(cè)實現(xiàn)云化，讓AR眼鏡更輕量化，如圖1所示。
圖1 AR遠程專家協(xié)助案例
在生產(chǎn)環(huán)境安全行為識別方面，5G+邊緣計算與安防結合，解決了人員流動性大、管理難、特定工位存在替崗問題，突破了工業(yè)現(xiàn)場復雜導致安保/弱電類施工比較困難、尤其是一些老舊工廠線纜走線非常困難等瓶頸。海爾卡奧斯COSMOPlat充分利用5G的無線、高速率、低時延的特性，在保證高清視頻回傳的前提下在邊緣側(cè)準確完成各類識別檢測功能，檢測效率大大提升，檢測結果也更加精準，同時一次軟件部署可實現(xiàn)多樣檢測，真正做到了平臺化場景。
在AGV小車智能導航方面，海爾卡奧斯COSMOPlat借助5G連續(xù)覆蓋、AGV物流小車的智能導航以及遠程實時控制使得工作效率和運行精度大幅提升;通過AGV小車自帶的多種傳感器，可以執(zhí)行檢查、探測、自動識別等工作;把AGV運行的定位、導航、圖像識別及環(huán)境感知等需要復雜計算能力需求的模塊上移到5G的邊緣服務器，可滿足日益增長的計算需求。
深化5G探索實踐使能數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級
在疫情影響下，制造業(yè)中小企業(yè)紛紛尋求數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以減小疫情帶來的影響，步入發(fā)展正軌。發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)被認為是緩解經(jīng)濟下行壓力、兼顧短期刺激有效需求和長期增加有效供給的有效措施，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G的結合，正深入更多垂直行業(yè)。
中國工程院院士鄔賀銓曾表示，垂直行業(yè)應用是5G未來的主戰(zhàn)場，需要推進IT行業(yè)與垂直行業(yè)的緊密合作，創(chuàng)新工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用。
海爾作為國內(nèi)最早開始5G探索的企業(yè)之一，從2018年起開始布局5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實踐。為助力中小企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，海爾推出的卡奧斯COSMOPlat打造基于5G的公共服務平臺，依托服務平臺推進智能制造、大規(guī)模個性化定制、網(wǎng)絡化協(xié)同制造和服務型制造，推動網(wǎng)絡化分布式生產(chǎn)設施的實現(xiàn)?？▕W斯COSMOPlat運用邊緣計算，以5G確定性網(wǎng)絡為基礎，結合算法上云、數(shù)據(jù)不出廠等優(yōu)勢，可有效滿足企業(yè)的網(wǎng)絡需求。對一些中小企業(yè)，卡奧斯COSMOPlat可以實現(xiàn)端到端賦能，而企業(yè)亦可根據(jù)自身需要，從平臺訂購SaaS、工業(yè)APP等服務。同時，卡奧斯COSMOPlat新型的5G+MEC網(wǎng)絡架構，可以有效滿足中小企業(yè)用戶的IT、OT融合，滿足其個性化定制需求,助其實現(xiàn)互聯(lián)化、移動化。
基于自身實踐經(jīng)驗，卡奧斯COSMOPlat將家電制造行業(yè)的應用成果與案例樣板，在更多制造行業(yè)加以快速復制和推廣，推進制造業(yè)的網(wǎng)絡化、數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，以柔性化、定制化和智能化生產(chǎn)模式滿足更廣闊市場需求，也為推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實體經(jīng)濟的深度融合，提供了可復制的模式與體系。
同時，國家也頒布了5G方面的相關政策，從各個層面引導政府、企業(yè)及行業(yè)，積極參與5G建設，為樣板案例的推廣復制提供了良好的條件和機會。
目前，卡奧斯COSMOPlat緊抓機遇，充分發(fā)揮平臺技術優(yōu)勢與生態(tài)價值，整合優(yōu)勢資源，充分利用5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，推進互聯(lián)工廠的智能化、柔性化、服務化的創(chuàng)新與變革，實現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。
下一步，作為世界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的“中國名片”，卡奧斯COSMOPlat將依托城市發(fā)展力量與平臺不斷迭代的驅(qū)動力，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術新高地，承載5G、人工智能等新一代信息技術，與智能制造技術融合，形成疊加效應、聚合效應、倍增效應的新型工業(yè)生產(chǎn)制造與服務體系，力爭在2022年，助力青島建設成為新要素齊全、融合應用引領、產(chǎn)業(yè)生態(tài)活躍的世界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之都。
數(shù)字化要一盤棋更要各自為戰(zhàn)
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