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金鷹集團王益民：以效能評估5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用投入產(chǎn)出比
隨著國家對于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的強力推動，政策扶持，加之相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，行業(yè)龍頭企業(yè)一方面結(jié)合5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了柔性制造，視覺檢測，安全檢查、監(jiān)測等一系列典型場景，在賦能企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速的同時，為安全生產(chǎn)、設(shè)備維護、質(zhì)量提升等作出了可觀的貢獻(xiàn)。另一方面，依托企業(yè)在行業(yè)經(jīng)驗、知識，以及數(shù)字化成果的積累，搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)數(shù)字化能力向產(chǎn)業(yè)及更大范圍的輸出。
與此同時，更多的工業(yè)企業(yè)開始規(guī)劃或試水5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，在這個過程中，成本、應(yīng)用場景、安全等成為出鏡較高的典型困惑。對于這些問題，正處于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景規(guī)劃階段的金鷹集團CIO王益民分享了一些自己的思考。
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金鷹集團5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景規(guī)劃
基于現(xiàn)有的數(shù)字化成果、政府關(guān)于5G技術(shù)的扶持以及文化的基礎(chǔ)，金鷹集團管理層對于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價值較為認(rèn)可。當(dāng)下，企業(yè)正在從效能提升的角度考慮5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的部署。一方面是計劃借助5G技術(shù)+AGV實現(xiàn)智能物流，將原有的數(shù)字化物流平臺進(jìn)行優(yōu)化；另一方面將于明年啟動的數(shù)字孿生項目有天然的5G需求，不可避免地成為規(guī)劃的一部分。
智能物流：AGV
數(shù)字化物流平臺是金鷹集團旗下造紙企業(yè)亞太博森集團為了提升物流部門車輛管理及車輛使用效率而搭建的一套物流管理系統(tǒng)。主要功能包括：車輛預(yù)約生成二維碼、自動過磅、自動安檢、車輛實時定位跟蹤等等。該系統(tǒng)的上線加強了車輛管理能力、提升了車輛使用效率，同時，也大大提升了客戶滿意度。但是，與系統(tǒng)相配套的司機績效考核，在激發(fā)司機工作積極性的同時，也帶來了一定的安全隱患。
而AGV就可以在保證效能的同時，規(guī)避因為搶單、高速行駛等形成的安全風(fēng)險。再輔以5G技術(shù)加持，AGV小車即可以避免WIFI在切換時的網(wǎng)絡(luò)延遲，實現(xiàn)快速反應(yīng)。同時，也可以在路線選擇上相對更加自由，提升使用效率。
數(shù)字孿生
數(shù)字孿生作為新一代制造的關(guān)鍵技術(shù)，在制造業(yè)仿真、協(xié)同設(shè)計，質(zhì)檢、運維等多個場景的具有顯著的應(yīng)用效能。2022年，金鷹集團也將啟動工廠數(shù)字孿生項目，而數(shù)字孿生對于帶寬、時延、可靠性、安全均有非常嚴(yán)格的要求，使得5G應(yīng)用可以說是數(shù)字孿生的天然屬性和需求。
目前，金鷹集團對于工廠數(shù)字孿生的點位捕捉已達(dá)上萬個，相應(yīng)的準(zhǔn)備工作也在有條不紊的推進(jìn)當(dāng)中。
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金鷹集團王益民：設(shè)備點巡檢系統(tǒng)效率提升
金鷹集團的設(shè)備點巡檢系統(tǒng)是以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、IoT技術(shù)、人工智能技術(shù)與流程數(shù)字化，設(shè)備自動化相融合，實現(xiàn)的設(shè)備自動巡檢及運行可視化。
目前設(shè)備部署的IoT傳感器支持WIFI、藍(lán)牙、4G、5G等多個功能模塊，從技術(shù)能力方面看可以支持不同功能模塊切換，實現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸速度。金鷹集團在設(shè)備點巡檢及預(yù)測性維護維修方面，4G等網(wǎng)絡(luò)可以滿足需求。同時鑒于5G成本方面的考量，雖然硬件具備支持5G的功能，但尚未啟用。
在王益民看來，5G在造紙行業(yè)設(shè)備管理方面的場景落地，還需要更多的價值發(fā)現(xiàn)。不過，在高精尖機床行業(yè)，同樣的場景在數(shù)據(jù)傳輸及反饋速度方面就會有比造紙行業(yè)高很多的要求，在這樣的行業(yè)，5G高帶寬、低延時的優(yōu)勢就會體現(xiàn)的非常明顯。一方面可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障點，快速處理，保證產(chǎn)線的持續(xù)運行;另外一方面可以實現(xiàn)相對高速的設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸，在收集速度和數(shù)據(jù)量方面可以為設(shè)備數(shù)據(jù)分析提供更好的支撐，提升實現(xiàn)設(shè)備的預(yù)測性維護維修的效能。
以效能考量成本
成本高是5G在工業(yè)企業(yè)應(yīng)用過程中，企業(yè)管理者顧慮的重要問題之一，這也是各地政府在5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面投入扶持資金的重要原因。
除此之外，王益民傾向于通過與運營商合作的方式進(jìn)行5G部署，建議企業(yè)在進(jìn)行成本考量的時候，可以兼顧多方面的效能產(chǎn)出。利用購買5G服務(wù)的方式避免了企業(yè)自身部署時帶寬越大成本越高的挑戰(zhàn)。同時，不需要再進(jìn)行安全相關(guān)的投入。隨著5G越來越廣泛的應(yīng)用，運營商提供的合作模式也越來越豐富，目前市場上有專供模式和共享模式，企業(yè)可以根據(jù)實際需要選擇不同的方式，投入相應(yīng)的成本。這對于企業(yè)早期的5G應(yīng)用試水是相對比較合適的選擇。
談到5G能耗高的問題，王益民對比了企業(yè)部署整套WIFI的布線投入，成本并不低而且維護壓力也比較大。如果綜合考量5G的高帶寬、低延時優(yōu)勢，再加上按需投入的靈活方式，5G的優(yōu)勢還是相對明顯的。
關(guān)于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景的展望及難點
目前，5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)圍繞企業(yè)的最根本應(yīng)用還是在于提質(zhì)增效，其主要目的是減少信息傳遞中的誤差，提高信息處理的速度和效率。正如大家普遍認(rèn)同的“5G商業(yè)價值實現(xiàn)的落腳點一定是在工業(yè)”，隨著5G技術(shù)、環(huán)境和應(yīng)用模式的不斷成熟，以及企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)一步深入，在工業(yè)領(lǐng)域有著非常大的施展空間。
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金鷹集團王益民：金鷹集團5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景
5G+AR：遠(yuǎn)程維修
金鷹集團有比較多的設(shè)備是從北歐購買，其中從丹麥購買的一套設(shè)備耗資上億元。每年，金鷹集團都需要請供應(yīng)商的技術(shù)顧問飛過來做相應(yīng)設(shè)備的檢查及維護，成本較高。這兩年由于疫情的原因，企業(yè)在相關(guān)設(shè)備的維護方面，主要是采用本地專家和國外技術(shù)顧問遠(yuǎn)程指導(dǎo)相結(jié)合的方式進(jìn)行。
正是這個應(yīng)對特殊情況的變化以及工作過程中的體驗，給王益民帶來了一些啟發(fā)和思考。在他看來，這其實是一個很好的創(chuàng)新契機，即可以利用增強現(xiàn)實的技術(shù)、5G、人工智能等進(jìn)行遠(yuǎn)程的設(shè)備檢查和維護。如果這種場景能夠?qū)崿F(xiàn)，國外的技術(shù)顧問只需通過AR眼鏡就可以看到現(xiàn)場情況。節(jié)省了供應(yīng)商的時間，也節(jié)省了企業(yè)的成本。對于這種跨國的遠(yuǎn)程巡檢，涉及到諸多的視頻、語音等大數(shù)據(jù)傳輸，對傳輸信息的精度以及傳輸?shù)膶崟r性有著較高的要求，5G無疑是最適合的選項。
而就在近日，金鷹集團已經(jīng)與供應(yīng)商的技術(shù)團隊就利用VR眼鏡進(jìn)行遠(yuǎn)程維護的方式進(jìn)行溝通，對方也給予了積極的反饋，落地應(yīng)用已經(jīng)是指日可待。
此外，這種場景對于同行業(yè)同類設(shè)備在操作方面具有通用性，對于率先實現(xiàn)場景落地的企業(yè)來講，也是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價值輸出的一個落腳點，一個數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新業(yè)態(tài)。
模型：場景搭建之痛
盡管在數(shù)字化建設(shè)方面取得了不菲的成績，同時，也將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物流、設(shè)備維護維修等場景結(jié)合，實現(xiàn)了提質(zhì)增效。但是對于金鷹集團所在的造紙行業(yè)，由于生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性，導(dǎo)致5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)揮的難度要更大一些，這其中就包括讓諸多IT管理人頭疼的場景，即映射到系統(tǒng)當(dāng)中的模型。
在金鷹集團DCS設(shè)備集中中央控制器，每個工廠有將近上萬個點位，代表相應(yīng)數(shù)量的傳感器，這些傳感器實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大、維度多且復(fù)雜。這主要是因為造紙行業(yè)原材料種類雖然不多，但是基于產(chǎn)地、季節(jié)以及生產(chǎn)過程中的溫度、蒸汽、壓力，化學(xué)品添加劑等因素，都可能影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。這其中如果能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸，根據(jù)理想質(zhì)量狀態(tài)設(shè)置對應(yīng)的溫度、濕度等模型，生產(chǎn)效能將會有非常大的提升成本也能得到優(yōu)化。
但是由于流程行業(yè)生產(chǎn)制造場景復(fù)雜度高、數(shù)據(jù)維度多，機器學(xué)習(xí)時間長，對于計算能力的要求高算力成本高昂，導(dǎo)致了基于復(fù)雜環(huán)境下的AI技術(shù)部署的總體成本高。無論是自己組建數(shù)據(jù)團隊，還是與大數(shù)據(jù)公司合作調(diào)用模型，都可能存在算法模型調(diào)用和訓(xùn)練的雙持續(xù)投入，制造業(yè)企業(yè)需要深入思考并計算好平衡投入和產(chǎn)出的AI應(yīng)用場景，這也是導(dǎo)致諸多制造業(yè)人工智能場景多為綜合成本不高的視覺識別和缺陷檢測類相關(guān)的重要原因。
除此之外，對于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涉及到的安全顧慮，金鷹集團目前采用的方式是將企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的工業(yè)云與集團網(wǎng)絡(luò)分開。集團管理系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)通過ERP，MES等系統(tǒng)進(jìn)行集成，設(shè)備運行維互數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡(luò)和邊緣云傳送到工業(yè)云平臺，內(nèi)部管理平臺再從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下載需要的數(shù)據(jù)。通過這種折中的方式保證了運營效率，信息安全和接口開發(fā)成本的平衡。
