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制造业|5G让制造业有了“无线”可能

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传统工业企业 ， 转型升级颇受关注 。 搭上5G这班快车 ， 加速“数字化”到“智慧化”进程 ， 让传统工业企业与工业互联网技术融合碰撞 ， 在新时代焕发出无限生机 。
工业互联网是信息领域与物理制造领域的深度融合 ， 被视为5G的核心应用领域 。 当5G进入规模部署阶段 ， 工业则是其中最重要的应用领域之一 。
世界5G大会召开在即 ， 采访人员采访了全国工业过程测量和控制标准化技术委员会主任、“网络化控制系统”国家地方联合工程研究中心主任、中国科学院沈阳自动化研究所所长于海斌 ， 畅谈5G时代制造业面临的机遇与挑战 。
“工业领域的智能生产需要提升柔性、灵活性、资源效率和产品质量 ， 而5G与工业自动化的深度融合 ， 可以提升网络连接力和稳定性 ， 打造未来工业连接新架构 ， 支撑未来全连接智慧工厂建设 。 ”身处东北老工业基地辽宁 ， 于海斌对工业互联技术在传统工业企业的应用有着深刻理解 。
技术迭代 ， “自主”与“智能”是关键
一项革命性技术的成熟 ， 需要技术和应用场景的多轮迭代和不断创新 ， 同时也不乏争议 。 制造业希望通过工业互联网实现自动化 ， 但大量工业制造知识亟待挖掘 。
于海斌说 ， 工业互联网不仅是一张网 ， 更是互联的工业系统 。 工业系统则由信息网络支撑的互联智能 ， 向知识驱动的自主智能发展 ， 从而实现自主与智能 。
随着5G应用渐次落地 ， 商用5G技术和应用取得巨大成功 ， 理性看待工业场景应用尤为关键 。 于海斌表示 ， 工业5G技术及其对工业革命的作用 ， 尚处在初始阶段 。
回顾无线网络技术的应用和发展规律 ， 他认为 ， 工业无线网络技术在自动化领域的应用 ， 从初期的尝试到后期的大规模产品化应用 ， 已验证了无线技术在部分工业领域的可行性 ， 并重点解决了流程工业的大规模工业测控问题 。
“但面向高端加工制造 ， 特别是精密运动控制 ， 由于无线技术尚未达到传统有线网络的效果 ， 始终缺少‘无线’的利器 。 ”于海斌强调 。
目前 ， 工业无线技术呈现出百花齐放局面 ， 从不同层面支持工业应用 。 但由于工业应用场景千差万别 ， 很难有一种技术可以同时支持全部工业场景 。
“尽管5G采用场景驱动的技术路线定义了三大场景 ， 但与实时性密切相关的工业应用尚需突破 。 ”于海斌说 ， 由于没有像现场总线、工业以太网一样的知识积累和沉淀 ， 时至今日 ， 5G的应用仍处于不断地应用尝试和技术创新的迭代中 。
“但从目前已经展示出的5G应用创新中 ， 人们看到了很多机遇 ， 如机器人的遥操作远程手术、VR/AR远程示教等 ， 解决了一些之前难以解决的问题 。 ”于海斌说 。
以点带面 ， 实现应用场景与模式创新
数字显示 ， 5G的链接有望承载10亿个场所的连接 ， 50亿人的连接 ， 500亿物的连接 。 未来 ， 每个人、每个家庭、每个组织都将通过“数字”实现互联互通 。
目前 ， 工业无线技术的全球市场份额只有6%左右 ， 而5G由于刚刚开始应用 ， 份额则更小 ， 但其对推动工业基础设施、生产方式、创新模式等方面的持续变革却很关键 ， 关乎数字经济时代我国制造业发展的主动权和话语权 。
此外 ， 从数字比对中也可以看到我国与其他国家的差距 。 如光刻机加工水平 ， 荷兰为5nm ， 其7nm精度以上的光刻机占世界100%份额 ， 而我国可量产的光刻机水平仅为90nm ， 差距巨大 ， 说明挑战与机遇并存 。
时代的变革和政策的利好 ， 让工业互联网焕发出无限生机 ， 也让人们对5G时代充满想象 。 “十四五”期间 ， 突破传统发展模式 ， 推动制造业模式创新 ， 充分发挥我国在移动通信产业的优势 ， 特别是5G技术优势 ， 势在必行 。
“以点带面 ， 通过技术突破 ， 实现应用场景和模式上的创新 ， 从而产生行业辐射作用 ， 推动我国工业企业和产业发展的持续升级 ， 夯实现代化工业体系 。 ”于海斌给出自己的看法 ， 把5G应用于工业并渗透到工业系统 ， 将有利于保持并扩大我国5G的领先优势 。
交叉融合 ， 新技术带给未来无限可能
20多年来 ， 于海斌率领团队深耕工业无线控制技术 ， 不仅创建了国际领先的工业无线控制技术体系 ， 还牵头制定了我国在工业无线控制领域首个国际电工委员会（IEC）国际标准——WIA-PA标准 ， 使我国工业无线控制技术达到国际领先水平 ， 有了国际话语权 。
作为我国机器人和工业自动化事业的发源地之一 ， 中国科学院沈阳自动化研究所持续推动中国机器人技术的研究发展 ， 解决了国家制造业发展一系列重大关键技术问题 。 “海翼”水下滑翔机于2017年打破世界水下滑翔机最大下潜深度纪录 ， “海斗一号”全海深无人潜水器于2020年成功海试最深下潜至10907米 ， 工业4.0互联制造解决方案获评“世界互联网领先科技成果” 。
“在重大科技成果以及特种场景下应用 ， 对5G时代提出了新需求 。 而未来 ， 5G技术也将在方方面面得到应用 ， 但不能操之过急 。 ”于海斌说 ， 5G应该在不断地技术迭代中 ， 从ICT（信息通信技术）和OT（运营技术）角度共同推动全新的工业无线网络 ， 抓住机遇 ， 争夺技术优势 ， 猛攻“卡脖子”技术 ， 强化核心技术的自主可控性 。
注重底层支撑 ， 思考技术融合 。 于海斌表示 ， “人、机、物”全面互联的关键基础设施 ， 5G是工业互联网的核心支撑 ， 人工智能、大数据、工业计算、5G、工业物联网等新技术交叉融合 ， 各类工业制造、信息平台以及全流程、全链条的安全 ， 将是5G技术推动工业革命的载体和途径 ， 产生很多新技术并将形成创新引领能力 ， 为制造业的智能化发展提供无限可能 。
【制造业|5G让制造业有了“无线”可能】责任编辑：刘琰(EN004)

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