5G讓制造業有了「無線」可能

近年來，江蘇省蘇州市吳江區大力推進制造業智能化改造和數字化轉型。圖為最近在位於吳江區盛澤鎮的恒力化纖工業絲智能車間，工作人員讀取產品資訊。新華社記者 李博攝

智眼看5G

傳統工業企業，轉型升級頗受關註。搭上5G這班快車，加速「數字化」到「智慧化」進程，讓傳統工業企業與工業互聯網技術融合碰撞，在新時代煥發出無限生機。

工業互聯網是資訊領域與物理制造領域的深度融合，被視為5G的核心應用領域。當5G進入規模部署階段，工業則是其中最重要的應用領域之一。

世界5G大會召開在即，記者採訪了全國工業過程測量和控制標準化技術委員會主任、「網路化控制系統」國家地方聯合工程研究中心主任、中國科學院瀋陽自動化研究所所擅長海斌，暢談5G時代制造業面臨的機遇與挑戰。

「工業領域的智能生產需要提升柔性、靈活性、資源效率和產品質量，而5G與工業自動化的深度融合，可以提升網路連接力和穩定性，打造未來工業連接新架構，支撐未來全連接智慧工廠建設。」身處東北老工業基地遼寧，於海斌對工業互聯技術在傳統工業企業的應用有著深刻理解。

技術迭代，「自主」與「智能」是關鍵

一項革命性技術的成熟，需要技術和應用場景的多輪迭代和不斷創新，同時也不乏爭議。制造業希望通過工業互聯網實現自動化，但大量工業制造知識亟待挖掘。

於海斌說，工業互聯網不僅是一張網，更是互聯的工業系統。工業系統則由資訊網路支撐的互聯智能，向知識驅動的自主智能發展，從而實現自主與智能。

隨著5G應用漸次落地，商用5G技術和應用取得巨大成功，理性看待工業場景應用尤為關鍵。於海斌表示，工業5G技術及其對工業革命的作用，尚處在初始階段。

回顧無線網路技術的應用和發展規律，他認為，工業無線網路技術在自動化領域的應用，從初期的嘗試到後期的大規模產品化應用，已驗證了無線技術在部分工業領域的可行性，並重點解決了流程工業的大規模工業測控問題。

「但面向高端加工制造，特別是精密運動控制，由於無線技術尚未達到傳統有線網路的效果，始終缺少‘無線’的利器。」於海斌強調。

目前，工業無線技術呈現出百花齊放局面，從不同層面支持工業應用。但由於工業應用場景千差萬別，很難有一種技術可以同時支持全部工業場景。

「盡管5G採用場景驅動的技術路線定義了三大場景，但與實時性密切相幹的工業應用尚需突破。」於海斌說，由於沒有像現場總線、工業以太網一樣的知識積累和沉淀，時至今日，5G的應用仍處於不斷地應用嘗試和技術創新的迭代中。

「但從目前已經展示出的5G應用創新中，人們看到了很多機遇，如機器人的遙操作遠程手術、VR/AR遠程示教等，解決了一些之前難以解決的問題。」於海斌說。

以點帶面，實現應用場景與模式創新

數字顯示，5G的鏈接有望承載10億個場所的連接，50億人的連接，500億物的連接。未來，每個人、每個家庭、每個組織都將通過「數字」實現互聯互通。

目前，工業無線技術的全球市場份額只有6%左右，而5G由於剛剛開始應用，份額則更小，但其對推進工業基礎設施、生產方式、創新模式等方面的持續變革卻很關鍵，關乎數字經濟時代我國制造業發展的主動權和話語權。

此外，從數字比對中也可以看到我國與其他國家的差距。如光刻機加工水平，荷蘭為5nm，其7nm精度以上的光刻機占世界100%份額，而我國可量產的光刻機水平僅為90nm，差距巨大，說明挑戰與機遇並存。

時代的變革和政策的利好，讓工業互聯網煥發出無限生機，也讓人們對5G時代充滿想像。「十四五」期間，突破傳統發展模式，推進制造業模式創新，充分發揮我國在移動通訊產業的優勢，特別是5G技術優勢，勢在必行。

「以點帶面，通過技術突破，實現應用場景和模式上的創新，從而產生行業輻射作用，推進我國工業企業和產業發展的持續升級，夯實現代化工業體系。」於海斌給出自己的看法，把5G應用於工業並滲透到工業系統，將有利於保持並擴大我國5G的領先優勢。

交叉融合，新技術帶給未來無限可能

20多年來，於海斌率領團隊深耕工業無線控制技術，不僅創建了國際領先的工業無線控制技術體系，還牽頭制定了我國在工業無線控制領域首個國際電工委員會（IEC）國際標準——WIA-PA標準，使我國工業無線控制技術達到國際領先水平，有了國際話語權。

作為我國機器人和工業自動化事業的發源地之一，中國科學院瀋陽自動化研究所持續推進中國機器人技術的研究發展，解決了國家制造業發展一系列重大關鍵技術問題。「海翼」水下滑翔機於2017年打破世界水下滑翔機最大下潛深度紀錄，「海鬥一號」全海深無人潛水器於2020年景功海試最深下潛至10907米，工業4.0互聯制造解決方案獲評「世界互聯網領先科技成果」。

「在重大科技成果以及特種場景下應用，對5G時代提出了新需求。而未來，5G技術也將在方方面面得到應用，但不能操之過急。」於海斌說，5G應該在不斷地技術迭代中，從ICT（資訊通訊技術）和OT（運營技術）角度共同推進全新的工業無線網路，抓住機遇，爭奪技術優勢，猛攻「卡脖子」技術，強化核心技術的自主可控性。

注重底層支撐，思考技術融合。於海斌表示，「人、機、物」全面互聯的關鍵基礎設施，5G是工業互聯網的核心支撐，人工智慧、大數據、工業計算、5G、工業物聯網等新技術交叉融合，各類工業制造、資訊平臺以及全流程、全鏈條的安全，將是5G技術推進工業革命的載體和門路，產生很多新技術並將形成創新引領能力，為制造業的智能化發展提供無限可能。