細如發(fā)絲的玻璃光纖被飛速裹上層層鋼絲和塑料保護層后，有序地通過長飛光纖光纜股份有限公司光纜車間內(nèi)的5G機器視覺質(zhì)檢，千分之一厘米的檢測精度不會放過光纖護層上任何一個鼓包和拉伸瑕疵。
在武漢鋼鐵有限公司冷軋廠4#鍍鋅線上，操作員在中控室用鼠標輕輕一點，一臺撈渣機器人干勁十足地揮動著機械臂，帶動下方的撈渣斗慢慢伸入鋅液池內(nèi)，按照設定的路線和速度，緩緩撈出浮起的鋅渣……
近日，記者來到武漢5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場調(diào)研時，感受到5G和工業(yè)制造擦出的別樣火花。不僅在鋼鐵和電子設備制造業(yè)，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”已經(jīng)深度應用到20個典型應用場景所在的22個國民經(jīng)濟重點行業(yè)中。
隨著應用從生產(chǎn)制造外圍環(huán)節(jié)向內(nèi)部關(guān)鍵環(huán)節(jié)加速延伸，數(shù)據(jù)要素的流通確權(quán)、生產(chǎn)安全等今后一階段產(chǎn)業(yè)面臨的共性化難題值得關(guān)注。
已在20個應用場景22個重點行業(yè)深度應用
走進武漢鋼鐵有限公司，在管控中心、熱軋操控中心和2250毫米熱連軋生產(chǎn)線上，記者看到，“智慧大腦”實現(xiàn)從原料進廠到成品出廠全流程可視管理、全生命周期增值服務，從鐵水入場到軋制成材全程無人操作；機器人忠實而“虔誠”，在3D崗位上干勁十足。
“現(xiàn)在高爐作業(yè)現(xiàn)場的巡檢工、調(diào)試工已經(jīng)從作業(yè)現(xiàn)場解放出來，坐到操控中心，用手機、電腦就能把活干了。”
武漢鋼鐵有限公司熱軋操控中心一位“90后”工程師告訴《中國電子報》記者。
不光是把作業(yè)人員從生產(chǎn)一線解放出來，5G、AI等新一代信息技術(shù)從外圍操作環(huán)節(jié)向關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)滲透，是兩年來武漢鋼鐵有限公司應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)取得的重大突破。據(jù)了解，從2020年年初開始，武鋼有限公司開始采用“一鍵式”鋼鐵智慧制造。今年5月，武鋼有限公司又與湖北聯(lián)通在廠區(qū)內(nèi)建成開通了49個5GC核心網(wǎng)配套基站，基本覆蓋廠區(qū)內(nèi)戶外公共區(qū)域。
將核心網(wǎng)和承載網(wǎng)全下沉到企業(yè)園區(qū)，5G+無人行車、5G+智能鐵水調(diào)度、5G+無人機巡線已應用得爐火純青。
在日前舉辦的2021中國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會上，工信部發(fā)布了第二批“5G＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景和重點行業(yè)實踐，
涉及生產(chǎn)單元模擬、精準動態(tài)作業(yè)、生產(chǎn)能效管控、工藝合規(guī)校驗、生產(chǎn)過程溯源、設備預測維護、廠區(qū)智能理貨、全域物流監(jiān)測、虛擬現(xiàn)場服務、企業(yè)協(xié)同合作等10大應用場景，和包括石化化工行業(yè)、建材行業(yè)、港口行業(yè)、紡織行業(yè)、家電行業(yè)在內(nèi)的5大重點行業(yè)。
從此次發(fā)布的5大重點行業(yè)加上今年5月工信部發(fā)布的第一批“5G＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”重點行業(yè)，可以看出，應用已從先導性應用領域，逐漸向國民經(jīng)濟各個重點領域不斷擴展；
從5個局部場景到10個深度場景層層遞進，體現(xiàn)出應用已逐漸觸達生產(chǎn)環(huán)境最核心領域。
“去年大家還在分享寧波港等港口‘嘗鮮’5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型案例，但到了今天，全國已經(jīng)有包括天津港、鎮(zhèn)江港在內(nèi)的30多個智慧港口開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用，應用場景也從最初的‘龍門吊’擴展到了無人集卡等場景。”華為技術(shù)有限公司輪值董事長胡厚崑在大會發(fā)言時欣喜地說。
作為為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供堅實網(wǎng)絡基礎設施的電信運營商，中國移動董事長楊杰指出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中的三個特點。一是產(chǎn)業(yè)體系更加完善。
網(wǎng)絡、平臺、數(shù)據(jù)、安全等全產(chǎn)業(yè)鏈體系逐步健全，由電信運營商、生產(chǎn)制造企業(yè)、平臺服務提供商、工業(yè)應用提供商等組成的產(chǎn)業(yè)生態(tài)快速壯大。
二是服務領域更加廣泛。從個別典型領域向鋼鐵、機械、電力等數(shù)十個國民經(jīng)濟的重點行業(yè)加速擴散，高端領域競爭力逐步提升。三是應用環(huán)節(jié)更加深入。從生產(chǎn)輔助環(huán)節(jié)向生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)逐步滲透。
5G的全連接工廠、機器視覺檢視、精準遠程操控等應用場景已經(jīng)具備了規(guī)模復制的條件。
工業(yè)數(shù)據(jù)共性標準研制迫在眉睫
工業(yè)數(shù)據(jù)是工業(yè)制造企業(yè)的“無形資產(chǎn)”，是工廠產(chǎn)品服務全生命周期運維和業(yè)務優(yōu)化升級的命脈。
中國工程院院士鄔賀銓在大會演講時指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的賦能主要體現(xiàn)在工廠收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、自主決策等方面。
5G的高帶寬、低時延、廣連接的優(yōu)勢打通了從數(shù)據(jù)采集到傳輸?shù)娜^程，使得數(shù)據(jù)發(fā)揮著越來越重要的生產(chǎn)要素作用。
在胡厚崑看來，數(shù)字化轉(zhuǎn)型其實就是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動下的轉(zhuǎn)型，不僅要求工廠取得出、算得快，還要能用得好。
但當前我國的工業(yè)設備種類繁多，源頭數(shù)據(jù)格式不一致，互聯(lián)協(xié)議也不統(tǒng)一，這會導致數(shù)據(jù)采集的成本高、周期長，而且整合分析非常難。因此要讓數(shù)據(jù)規(guī)范化，解決數(shù)據(jù)標準化的問題。
“以華為工廠為例，我們做印刷電路板，印刷機有36個參數(shù)，其中對質(zhì)量有關(guān)鍵影響的有六七個參數(shù)，即便要對這六七個參數(shù)進行采集，過去也是非常困難的。因為印刷設備的廠家很多，往往一個生產(chǎn)廠房里面有十幾種設備，大家的接口協(xié)議都不一樣。過去為了采集這些數(shù)據(jù)，完成設備的連接就需要兩三個月的時間。”胡厚崑介紹，“那么華為怎么辦呢？我們在華為內(nèi)部構(gòu)建了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和互聯(lián)的協(xié)議，用內(nèi)部統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準互聯(lián)的協(xié)議，設備物聯(lián)周期就可以從過去的兩三個月縮短到一周的時間。靠著這樣一套協(xié)議，華為的制造基地已經(jīng)完成了7萬多套工業(yè)設備的連接。
除了數(shù)據(jù)要素的流通，數(shù)據(jù)確權(quán)問題也亟待破解。一套數(shù)據(jù)用在這個場景有價值，但可能用到另一個場景就沒有價值，就像小區(qū)的電梯數(shù)據(jù)，究竟是屬于業(yè)主的還是小區(qū)的很難界定。
談及數(shù)據(jù)確權(quán)的路徑，與會專家普遍指出了兩條實施路徑，一個是在數(shù)據(jù)流通中解決，確權(quán)也好，定價也好，價值是可以互相理解的；
另一個是在產(chǎn)業(yè)上下游通過一定的技術(shù)機制，能夠知道數(shù)據(jù)是誰在用，也可以收回，但這還需要產(chǎn)業(yè)上下游各個方面共同來推進，但會是一個比較漫長的過程。
牢牢守住工業(yè)安全生產(chǎn)“紅線”
5G與工業(yè)系統(tǒng)的深入融合，打破了傳統(tǒng)工業(yè)相對封閉可信的生產(chǎn)環(huán)境，擴大了網(wǎng)絡攻擊面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全防護變得脆弱、易受攻擊。
《2020年工業(yè)信息安全態(tài)勢報告》顯示，公開發(fā)布的工業(yè)信息安全事件274起，涉及20余個國家的多個重點行業(yè)。
奇安信集團總裁吳云坤指出了工業(yè)安全目前面臨的三大挑戰(zhàn)：一是由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟硬件的基礎安全脆弱，配置、管理跟不上；二是數(shù)據(jù)加速流通，數(shù)據(jù)泄露風險加劇；
三是信任機制粗放，內(nèi)部威脅愈演愈烈等。
吳云坤建議建立“一中心兩體系”，即態(tài)勢感知與管控中心、零信任體系和安全防護體系。
實現(xiàn)態(tài)勢感知，可采集工控網(wǎng)絡的資產(chǎn)、漏洞、威脅、行為等數(shù)據(jù)，統(tǒng)一匯總至工業(yè)安全態(tài)勢感知平臺集中分析，并做可視化呈現(xiàn)，實現(xiàn)對控制網(wǎng)的整體安全監(jiān)控，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢監(jiān)管平臺開放接口，實現(xiàn)與行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)的事件通報和處置聯(lián)動，同時協(xié)助防護主機安全、監(jiān)測安全風險，建立起“權(quán)限最小化”原則，防范內(nèi)部威脅。
武漢大學國家網(wǎng)絡安全學院常務副院長趙波則從系統(tǒng)層和網(wǎng)絡層兩個層面給出工業(yè)安全建議，基于可信計算技術(shù)、密碼防護技術(shù)、深度感知與檢測技術(shù)，保障工控系統(tǒng)環(huán)境、認證與運行的可信性，從而實現(xiàn)高可信的5G融合工控系統(tǒng)。
“對于工業(yè)安全來說，還需要把我們現(xiàn)有的生產(chǎn)流程從流程驅(qū)動型變成數(shù)據(jù)驅(qū)動型。
為減少故障損失、提升設備完好率，需要讓整個流程生產(chǎn)從一個“黑箱”變得可視，把有經(jīng)驗的工人、技師的能力變成數(shù)字化，可以復制，從而提升安全生產(chǎn)能力。”中興通訊總裁徐子陽說。
