實探5G智能工廠：“5G+工業互聯網”深入制造業核心環節 讓算力像自來水一樣供給工廠

  ICC訊  當前，“5G+工業互聯網”、“5G+AI”蓬勃發展，支持大模型的5G智能工廠在全國多地拔地而起。工業和信息化部數據顯示，目前全國“5G+工業互聯網”項目數已超過8000個，5G已由生產外圍輔助環節深入至核心控制環節。那么，5G智能工廠與制造業會產生怎樣的“化學反應”，實踐中還有哪些難點需要跨越?

  12月11日，《證券日報》記者走進天津港保稅區空港經濟區聯想創新產業園(天津)5G工廠，實探科技與傳統制造碰撞下的5G智能工廠。

  自動化率最高達92%

  機器手臂對貨物進行自動存取、5G通信“急救車”忙碌奔走，高度智能化的生產線正飛速運轉，物料自動傳送、元器件高效貼裝……這是聯想創新產業園(天津)5G工廠自動化生產線上的忙碌景象。

  工人僅需盯著屏幕，就能隨時觀察采購、物料上料、檢測包裝、物流運輸等生產線上的各個環節，通過中控平臺的“智慧大腦”，實現遠程“指揮”。這一“大腦”基于智能調度算法、3D視覺AI技術、數字孿生技術等，可以實現對車間生產、零碳與園區管理、智慧園區的看見、分析、感知。

  “筆記本每條產線僅需要4個工人。智能化生產車間的筆記本產線自動化率超60%，是行業常見水平的2倍-3倍;智能高速貼片生產線自動化率達80%，其中貼片段自動化率更高，達92%，元器件貼裝速度可達每小時17.2萬個?！甭撓朐凭W融合事業部5G智能制造業務經理李彬對《證券日報》記者表示。

  在5G和AI技術的加速滲透下，該工廠整個智能體系排產率得到了大幅提升?！拔覀兇蟾琶?秒就能下線一臺筆記本產品，整體提升了接近40%的效率?！甭撓?天津)智慧創新服務產業園項目負責人鄭愛明說。

  走進物流倉儲車間，數十臺自主開發控制系統的5G AGV自動貨運機器人映入記者眼簾，它們穿梭于各條生產線之間，可以全自動運行并躲避人員和障礙。在24米托盤立體倉存儲系統中，堆垛機和多穿車全部采用5G網絡實現遠程控制，在黑燈或者少燈的場景下運營，可以減少60%的電能消耗。

  這些應用場景均是5G走向生產核心業務的最新實踐?！巴ㄟ^軟件定義網絡和算網融合技術，算力可以通過5G網絡像自來水一樣供給工廠，支撐更多智能化應用?！崩畋蚍Q。

  目前，聯想5G智能工廠模式正在加速復制，在全球已有30多個工廠，與2000多家供應商搭建全球體系，實現1.2億智能設備年出貨量。

  進行多模式探索

  隨著AI技術在柔性制造領域加速滲透，軟件也在加速定義工業系統。在聯想5G智能工廠，聯想與英特爾在多樣化的網絡與智能邊緣產品組合方面展開協作。

  一家是半導體行業和計算創新領域的全球領先廠商，一家是引領PC產業轉型升級的頭部國產企業，二者碰撞出無限火花。在芯片設計方面，除了滿足工廠工業設備需求，英特爾還幫助工業系統更好滿足計算傳輸確定性，提供芯片底層支撐，讓IT、OT、CT業務在同一臺設備上處理。

  從聯想建設5G智能工廠實現降本增效，到英特爾的開源工具鏈接工廠數控化生產，5G智能工廠加快“智改數轉網聯”步伐，進行多模式探索。

  英特爾高級首席AI工程師張宇對《證券日報》記者表示，英特爾構建面向智能制造的IT、CT、OT融合解決方案，助力包括聯想在內的生態伙伴打造未來工廠，推動制造業的數字化轉型升級?！澳壳?，英特爾通過提供開源工具套件及面向生成型人工智能廣泛模型支持5G智能工廠，未來有望進一步接入更多本地操作系統?！?

  聯想與英特爾的結合是5G智能工廠建設的一個典型。在5G賦能之下，天津及全國多地產業創新集群建設快馬加鞭。

  工業和信息化部近日發布《2023年5G工廠名錄》，遴選產生了300家已建成的5G工廠，覆蓋24個國民經濟大類，建設投資總額達97.3億元。隨著5G產業生態的進一步壯大，中國制造業正加速向數字化方向發展。

  實現真正“智慧”仍任重道遠

  5G時代，信息流駛入了“高速公路”。成本高、數據樣板少、缺乏“殺手級”應用、AI系統沒有實現自主化，成為企業在5G智能工廠建設、應用過程中亟須跨越的“大山”。

  “目前，5G流量及終端設備成本較貴。僅從設備硬件成本來看，就比WiFi貴了20%?！崩畋蛘劦?，隨著更多產業生態發展以及redcap的廣泛應用，網絡成本有望進一步降低，讓工廠應用5G技術的各個環節平攤成本。

  數據及應用的豐富度不夠，是企業在5G智能工廠建設和應用中面臨的一大難題。

  聯想集團首席研究員、云網融合事業部高級總監李瞳表示，足夠多的數據支撐是智能化的一個重要基礎?！癆I工業領域需要大量工業數據，目前數據不足是行業面臨的普遍問題。行業對樣板獲取和大數據積累還需要很長時間，目前大家都在摸索。隨著邊緣計算等能力越來越強，國內智慧工廠將在智能化道路上越走越遠?！?

  此外，為應對行業周期，企業也必須借助新技術提升生產效率及創新能力。以PC產業為例，傳統PC行業進入產業下行周期，市場需求不旺，但產品更新換代快，投入成本高，是典型的兼具勞動與技術的密集型產業。如何改變這一現狀，讓PC工廠向智能化、高端化、綠色化方向發展，聯想正在聯合產業鏈伙伴加速探索。

  目前，5G智能工廠智能化正有序步入邊緣推理、邊緣訓練、自主化運算三個階段。然而，大模型更新滯后、不能及時響應是5G智能工廠面臨的另一大難題。

  “大部分5G智能工廠的人工智能運營當下還處于邊緣推理階段。推動AI在工廠等應用從邊緣推理向下一步的邊緣訓練邁進，需要行業進一步解決小樣本訓練、自動化工具開發、安全隱私等問題?！睆堄钫J為。

  在大多數5G智能工廠的工程師看來，目前5G智能工廠還不能真正實現智能化。張宇表示，5G智能工廠要實現真正意義上的智能化生產，企業需在算力算法、及時響應等方面不斷創新，才可以優化人工智能網絡、實現自主化閉環、降低成本，推動工廠真正進入智能化階段。

  目前，5G智能工廠的應用發展已經進入深水區，但距離實現真正意義上的“智慧”還需走得更遠。元禾半導體首席專家李科奕在接受《證券日報》記者采訪時表示，企業要實現5G+AI+AR的一體化融合，將AI技術運用到工廠產品設計、生產、銷售等全流程，從而實現有自主意識的“聰明”工廠。

  澳門博士智庫主席鄧偉強認為，5G智能工廠的發展離不開提質、降本、增效、綠色發展四大重點。當前，5G智能工廠在通用設備制造、計算機、電器機械、化工等行業已有大量應用場景，發展正逐步進入規?；?。在發展過程中，頭部企業要積極引領中小企業數字轉型并解決其5G專網的難點，推動5G全連接工廠規?；l展越來越成熟。