智能制造加‘數(shù)’跑，F(xiàn)5G點亮制造業(yè)發(fā)展新未來

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

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

在日前舉辦的第十九屆“中國光谷”國際光電子博覽會暨論壇F5G智能制造分論壇上，華為攜創(chuàng)新工業(yè)級ONU設備及諸多制造行業(yè)智慧工廠F5G全光網(wǎng)標桿案例亮相，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)應用技術白皮書》，旨在推進F5G在智慧工廠建設方面帶來的巨大價值和全新體驗。華為政企光領域副總裁李豫西在“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)字化時代，高品質聯(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，在安全可靠，以及部署運維等方面給制造業(yè)數(shù)字化建設帶來了全新體驗。”可以看出，華為通過在F5G全光網(wǎng)領域持續(xù)創(chuàng)新，以及在眾多制造場景中的深入落地，將為制造企業(yè)加速數(shù)字化轉型提供更加堅實的網(wǎng)絡底座。

01 光聯(lián)萬物 F5G釋放工業(yè)數(shù)字價值

當前，數(shù)字革命正在不斷推動制造業(yè)轉型升級。自2020年2月歐洲電信標準協(xié)會ETSI發(fā)布F5G以來，業(yè)內就盛行著“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、移動性強的5G相比，F(xiàn)5G基于光纖通信技術具有超大帶寬、全光聯(lián)接、低時延、安全穩(wěn)定等特點則更適合為制造業(yè)等固定接入場景提供更加穩(wěn)定、高效、可靠的網(wǎng)絡保障，從而提升數(shù)據(jù)使用效率和數(shù)據(jù)傳輸質量，助力企業(yè)實現(xiàn)更安全、高效、高質量的發(fā)展。

圖1 固定網(wǎng)絡技術與移動通信技術代際

在這場由數(shù)字技術帶來的創(chuàng)新機遇當中，制造企業(yè)在研發(fā)、物流、生產(chǎn)、質檢、安防、供應、經(jīng)銷等環(huán)節(jié)都面臨著業(yè)務重塑和轉型，并涉及海量數(shù)據(jù)的連接、傳輸、收集與處理。例如在AI質檢環(huán)節(jié)，由于各行業(yè)對于檢測的精度、效率要求不同，近端或者遠端通過AI推理計算的設備對機器視覺成像的圖片有不同的訴求，對網(wǎng)絡傳輸也有相應的要求，主要表現(xiàn)為帶寬、時延以及圖像傳輸?shù)拇_定性。在產(chǎn)線物料搬運環(huán)節(jié)，廣泛應用的AGV小車主要通過無線實現(xiàn)網(wǎng)絡接入，其對于網(wǎng)絡傳輸?shù)闹饕V求是小車在不同位置移動時無線漫游的低時延以及盡量不丟包。在倉儲物流管理環(huán)節(jié)，RFID倉儲業(yè)務要求末端的網(wǎng)絡設備具備IoT網(wǎng)關的能力，能集成RFID、藍牙等短距通信模塊，并支持大量節(jié)點的實時通信，對于時延和帶寬的要求相對較低。

隨著企業(yè)轉型升級中新業(yè)務的涌現(xiàn)，接入信息點的數(shù)量和網(wǎng)絡的規(guī)模以及各種泛智能化電子設備的成倍增加，給工廠網(wǎng)絡帶來了更大的挑戰(zhàn)，而F5G則可以滿足制造企業(yè)更強穩(wěn)定、更高可靠以及更大規(guī)模終端互聯(lián)的網(wǎng)絡訴求，助力實現(xiàn)業(yè)務場景的數(shù)字化，從而釋放業(yè)務數(shù)據(jù)價值，全面激活企業(yè)數(shù)字生產(chǎn)力。

02 光聚萬物 F5G應用案例持續(xù)豐富

在制造領域，華為持續(xù)深耕行業(yè)應用場景，打造了基于F5G 無源光局域網(wǎng)（POL）技術、OLT設備和ONU設備通過無源的分光器實現(xiàn)P2MP的連接的F5G全光工廠解決方案，為制造企業(yè)提供簡架構、易演進、智運維和高可靠的生產(chǎn)網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡、辦公網(wǎng)絡，全面賦能生產(chǎn)制造提質增效，從而推動F5G在制造行業(yè)場景中實現(xiàn)更加廣泛與深入的落地。

圖2 智慧工廠F5G全光網(wǎng)架構示意

在工程機械行業(yè)，徐工集團作為中國工程機械產(chǎn)業(yè)的奠基者、開拓者和引領者，在持續(xù)推進徐工智造4.0的過程中，其數(shù)字化、智能化水平不斷提升，亟需構建一個安全可靠、靈活高效的基礎網(wǎng)絡底座，以支撐集團業(yè)務的快速發(fā)展。借助華為F5G全光工業(yè)網(wǎng)的落地，徐工集團不僅為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造夯實了網(wǎng)絡基礎，也通過硬管道隔離技術的應用，進一步提升了企業(yè)數(shù)字化、智能化建設的安全性。此外，徐工集團還實現(xiàn)了整體弱電間規(guī)劃50%的減少，單位設備能耗78%的節(jié)約和交付時間60%的降低。

在生物醫(yī)藥行業(yè)，為響應國家政策與順應數(shù)字化趨勢，宜昌人福藥業(yè)在打造現(xiàn)代化、智能化、國際化總部基地過程中，亟需構建業(yè)界先進、覆蓋全園區(qū)、高可靠運行和易維護管理的網(wǎng)絡，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)實現(xiàn)了OLT+ONU兩層P2MP綠色架構的快速建網(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)絡能耗，提升了60%的網(wǎng)絡部署效率，還將產(chǎn)線網(wǎng)絡調整時間從2天降低至小時級。

隨著制造業(yè)數(shù)字化轉型的不斷推進，無論是研發(fā)設計、生產(chǎn)制造，還是經(jīng)營管理、市場營銷，企業(yè)運作的全生命周期業(yè)務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確、實時傳輸，對帶寬、時延、網(wǎng)絡的安全性及穩(wěn)定性有極高的要求，這也意味在未來制造業(yè)轉型升級過程中，F(xiàn)5G存在著豐富的應用場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)是立國之本、強國之基，針對制造業(yè)的轉型升級，我國正在以智能制造為主攻方向，從數(shù)據(jù)、裝備、車間等場景推動產(chǎn)業(yè)技術變革，發(fā)展服務型制造新模式，促進產(chǎn)業(yè)邁向全球價值鏈中高端。由此，F(xiàn)5G也將會迎來全新的發(fā)展機遇。會上，華為制造軍團CEO劉超指出：“F5G采用光纖作為通信介質，具備確定性體驗、超大帶寬和綠色節(jié)能的優(yōu)點，正在多種作業(yè)場景里重塑制造行業(yè)。華為愿與業(yè)界伙伴一起擁抱F5G，為智能制造助跑?！?/p>

針對智慧工廠在安全可靠與部署運維方面的切實需求，華為在會上推出創(chuàng)新工業(yè)級ONU（光網(wǎng)絡單元）設備。該設備做到了三個“極”，即極致可靠、極致安全和極簡裝維。一方面，設備可在零下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，采用雙光纖上行，當其中一根光纖因為各種原因導致中斷時，業(yè)務會自動倒換到另一根光纖，并且過程0丟包，這在工業(yè)控制領域非常重要。同時，數(shù)據(jù)的雙向加密，進一步提高了工廠數(shù)據(jù)的安全性。該設備支持DIN導軌安裝、即插即用，在安裝和運維方面給客戶提供了更大的便捷性。

同時，為定義智慧工廠F5G全光網(wǎng)的應用架構、設計原則，加快智慧工廠F5G 全光網(wǎng)絡生態(tài)標準的完善，綠色全光網(wǎng)絡專業(yè)委員會（ONA）聯(lián)合中國勘察設計協(xié)會智能分會、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)應用技術白皮書》，并在5月17日上午舉辦的F5G產(chǎn)業(yè)峰會暨ONA年度盛典上進行了正式發(fā)布。白皮書詳細地介紹了智慧工廠網(wǎng)絡建設趨勢和挑戰(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)及設計原則，同時提供了諸多制造行業(yè)智慧工廠F5G全光網(wǎng)的應用案例，為制造企業(yè)推進F5G在智慧工廠建設方面的應用提供了借鑒與參考：

首先，制造企業(yè)應該明確自身智能制造與數(shù)字化轉型的發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃，F(xiàn)5G作為構建企業(yè)數(shù)字化的技術底座，在推進應用過程中，不僅要滿足近階段數(shù)字化轉型目標的訴求，還需要具備一定的拓展能力從而形成對長期戰(zhàn)略和新業(yè)務持續(xù)演進的技術支撐。

其次，制造企業(yè)需要遵循循序漸進的原則，分階段地逐步推進F5G在智慧工廠中的應用。建設智慧工廠是復雜的系統(tǒng)工程，涉及各方、各業(yè)務環(huán)節(jié)的全面連接與數(shù)字化實現(xiàn)，難以一蹴而就。因此，制造企業(yè)還需綜合考慮建設與運行智慧工廠的投入產(chǎn)出比，考慮遠期的戰(zhàn)略價值和近期的投入壓力，循序漸進，逐步推進F5G在智慧工廠中的應用。

最后，制造企業(yè)應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構筑“光聯(lián)萬物”的新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，構建包括研究機構與解決方案服務商、上游原材料與供應商、下游渠道與運營商在內的全產(chǎn)業(yè)鏈融合生態(tài)，從而實現(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，隨著國內推進智能制造的持續(xù)深入，F(xiàn)5G的應用也變得愈發(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。面對制造企業(yè)數(shù)字化轉型的加速發(fā)展，華為正在通過自身ICT技術和實踐應用的優(yōu)勢，積極聯(lián)合產(chǎn)業(yè)合作伙伴，不斷完善F5G產(chǎn)業(yè)標準、豐富F5G場景應用和共創(chuàng)F5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)，為制造企業(yè)點亮發(fā)展的“全光”未來。

審核編輯 ：李倩