工信部發(fā)布5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第一批重點(diǎn)行業(yè)和應(yīng)用場景

工業(yè)和信息化部在山西太原舉行采礦行業(yè)「5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)」現(xiàn)場工作會(huì)，并現(xiàn)場發(fā)布「5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)」第一批重點(diǎn)行業(yè)和應(yīng)用場景。

「5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)」十個(gè)典型應(yīng)用場景涉及：協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機(jī)器視覺質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、廠區(qū)智能物流、無人智能巡檢、生產(chǎn)智能監(jiān)測。

典型場景

（一）協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)

場景描述：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)場實(shí)驗(yàn)畫面和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(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。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)具有較為豐富的數(shù)字化研發(fā)與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、較完善的數(shù)字化管理流程，具備跨地域5G網(wǎng)絡(luò)接入能力，以及AR/VR等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)條件。

（二）遠(yuǎn)程設(shè)備操控

場景描述：綜合利用5G、自動(dòng)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5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場工業(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。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)工業(yè)設(shè)備已完成自動(dòng)化改造，具備開放的工業(yè)通信協(xié)議接口，具備穩(wěn)定可靠的5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

（三）設(shè)備協(xié)同作業(yè)

場景描述：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(shí)時(shí)采集生產(chǎn)現(xiàn)場的設(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。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)工業(yè)設(shè)備支持遠(yuǎn)程操控，設(shè)備間協(xié)同作業(yè)流程和調(diào)度邏輯清晰，生產(chǎn)現(xiàn)場可實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

（四）柔性生產(chǎn)制造

場景描述：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)現(xiàn)設(shè)備連接無線化，大幅減少網(wǎng)線布放成本、縮短生產(chǎn)線調(diào)整時(shí)間。通過5G網(wǎng)絡(luò)與多接入邊緣計(jì)算（MEC）系統(tǒng)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(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）、倉儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)（WMS）等系統(tǒng)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。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備高度自動(dòng)化、智能化，生產(chǎn)線可根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)備自主組合和參數(shù)自動(dòng)配置，現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，設(shè)備具有5G網(wǎng)絡(luò)接入能力。

（五）現(xiàn)場輔助裝配

場景描述：通過內(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)場圖像、視頻、聲音等數(shù)據(jù)，通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至現(xiàn)場輔助裝配系統(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5G網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至現(xiàn)場終端，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(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)裝配過程智能化，提升裝配效率。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)具有AR/VR應(yīng)用基礎(chǔ)，具備設(shè)備數(shù)采、設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)維管理經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場可實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，智能終端具備5G網(wǎng)絡(luò)接入能力。

（六）機(jī)器視覺質(zhì)檢

場景描述：在生產(chǎn)現(xiàn)場部署工業(yè)相機(jī)或激光器掃描儀等質(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(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)品質(zhì)量的高清圖像，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(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(shí)現(xiàn)模型的多生產(chǎn)線共享。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)對(duì)產(chǎn)品/物料缺陷種類有明確定義，具有一定數(shù)量的缺陷樣本用于機(jī)器算法模型訓(xùn)練，現(xiàn)場環(huán)境開闊，具備穩(wěn)定的光源條件及視覺質(zhì)檢設(shè)備安裝條件，現(xiàn)場可實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，質(zhì)檢終端具備5G網(wǎng)絡(luò)接入能力。

（七）設(shè)備故障診斷

場景描述：在現(xiàn)場設(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)場視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行全周期監(jiān)測，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，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行趨勢進(jìn)行動(dòng)態(tài)智能分析預(yù)測，并通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息、診斷信息、預(yù)測信息、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等信息的智能推送。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)設(shè)備具備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)，具備豐富的設(shè)備故障診斷知識(shí)和數(shù)據(jù)樣本，現(xiàn)場可實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，設(shè)備具備5G網(wǎng)絡(luò)接入能力。

（八）廠區(qū)智能物流

場景描述：廠區(qū)智能物流場景主要包括線邊物流和智能倉儲(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、從集中倉庫到線邊倉，實(shí)現(xiàn)物料定時(shí)定點(diǎn)定量配送。智能倉儲(chǔ)是指通過物聯(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，降低倉儲(chǔ)成本、提升運(yùn)營效率、提升倉儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)航車輛（AGV）、自動(dòng)移動(dòng)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5GMEC+超寬帶（UWB）室內(nèi)高精定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)物流終端控制、商品入庫存儲(chǔ)、搬運(yùn)、分揀等作業(yè)全流程自動(dòng)化、智能化。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)AGV、AMR、叉車等物流類設(shè)備已完成自動(dòng)化改造，具備5G網(wǎng)絡(luò)接入能力；物流調(diào)度系統(tǒng)具備豐富的接口，可實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)化設(shè)備的對(duì)接。全廠區(qū)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

（九）無人智能巡檢

場景描述：通過內(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)場視頻、語音、圖片等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，自動(dòng)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(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。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)巡檢設(shè)備（機(jī)器人、無人機(jī)等）已完成自動(dòng)化改造，具備5G網(wǎng)絡(luò)接入能力；巡檢環(huán)境無明顯遮擋，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境良好。

（十）生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測

場景描述：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(dòng)作、設(shè)備運(yùn)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(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。

基礎(chǔ)條件：企業(yè)具備精益管理基礎(chǔ)，監(jiān)測方法、監(jiān)測指標(biāo)明確，現(xiàn)場可實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，各類監(jiān)測終端具備5G網(wǎng)絡(luò)接入能力，具備整合各類垂直監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用的能力。

編輯：jq