黃 靜

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)四川有限公司瀘州分公司，四川 瀘州 646000）

1 工業(yè)制造網(wǎng)絡(luò)需求

1.1 網(wǎng)絡(luò)安全需求

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)安全需求至關(guān)重要。一旦工業(yè)制造網(wǎng)絡(luò)遭到攻擊，就可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)線停滯或生產(chǎn)數(shù)據(jù)泄露，給企業(yè)帶來(lái)巨大損失。因此，要保障工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全，就必須采用可靠的網(wǎng)絡(luò)安全手段，如數(shù)據(jù)加密、訪問控制、漏洞修補(bǔ)等。另外，需要有專門的人員監(jiān)控和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)潛在的安全威脅[1]。

1.2 數(shù)據(jù)通信需求

在工業(yè)制造網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)通信需求非常重要。隨著制造業(yè)的數(shù)字化和自動(dòng)化程度的提高，數(shù)據(jù)的處理和傳輸速度變得越來(lái)越重要。因此，需要一個(gè)高速、穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡(luò)，來(lái)滿足實(shí)時(shí)傳輸大量數(shù)據(jù)的要求。5G技術(shù)的引入提供了一個(gè)更快速和更可靠的數(shù)據(jù)通信方式，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。5G在工業(yè)制造網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用極大地提高了工廠的數(shù)字化程度和生產(chǎn)效率，進(jìn)一步推進(jìn)了制造業(yè)的智能化進(jìn)程。

1.3 設(shè)備互聯(lián)需求

5G網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延和高帶寬特點(diǎn)可以滿足工業(yè)制造對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的高要求，能夠?qū)崿F(xiàn)更加快速準(zhǔn)確地傳輸數(shù)據(jù)，大幅優(yōu)化智能制造生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理和分析能力。在制造企業(yè)模塊化、柔性化等多元化生產(chǎn)模式中，5G不僅可以高效整合不同的生產(chǎn)線，還可以與設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，帶來(lái)更加高效的生產(chǎn)模式和更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。然而，隨著5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，逐漸出現(xiàn)了一些技術(shù)和安全等方面的問題，因此企業(yè)需要保持高度警惕和謹(jǐn)慎。

1.4 現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)需求

在工業(yè)制造網(wǎng)絡(luò)中，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)是一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，需要涉及許多傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)以幫助監(jiān)控與維護(hù)生產(chǎn)線。5G網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)快速、可靠的通信技術(shù)，可以在處理海量數(shù)據(jù)和支持高速實(shí)時(shí)通信方面發(fā)揮重要作用，使得它成為現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的理想選擇。通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)部署5G技術(shù)，工廠和工人可以更快地檢測(cè)設(shè)備故障、快速響應(yīng)生產(chǎn)線中的問題，并大大縮短停機(jī)時(shí)間，從而提高工廠的生產(chǎn)率和效率[2]。

2 5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1 無(wú)線巡檢

目前，許多企業(yè)仍然使用人工進(jìn)行設(shè)備巡檢，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且存在精度低、安全性差等問題。為解決這個(gè)問題，設(shè)備巡檢信息化應(yīng)運(yùn)而生。采用5G技術(shù)進(jìn)行設(shè)備巡檢，既可以滿足巡檢設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性、大帶寬、低時(shí)延、高精度的實(shí)時(shí)傳輸需求，又可以基于5G專網(wǎng)的切片功能提供專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通道，滿足無(wú)線巡檢網(wǎng)絡(luò)的隔離性和安全性要求。

2.2 預(yù)測(cè)性維護(hù)

預(yù)測(cè)性維護(hù)指在機(jī)器故障發(fā)生之前，通過(guò)分析機(jī)器的數(shù)據(jù)、行為和預(yù)測(cè)模型，來(lái)預(yù)測(cè)設(shè)備何時(shí)需要維修、保養(yǎng)或更換零部件的一種維護(hù)模式。5G的高速率、低延遲和大容量的特點(diǎn)，使其在預(yù)測(cè)性維護(hù)方面具有巨大的潛力。5G技術(shù)可以快速地將設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行分析、處理，并實(shí)時(shí)傳輸返回的結(jié)果，提供更準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的設(shè)備健康狀況診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)建議，從而避免或減少設(shè)備故障，縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低維護(hù)成本[3]。

2.3 智能制造

智能制造是5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的重要應(yīng)用之一。5G技術(shù)可以提供高速、高可靠、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)支持，使工廠內(nèi)的機(jī)器、設(shè)備、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以實(shí)時(shí)連接和通信，實(shí)現(xiàn)工廠物聯(lián)網(wǎng)的高效運(yùn)行。通過(guò)5G技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)減少人工干預(yù)、降低人力成本。因此，5G在智能制造方面的應(yīng)用具有非常重要的價(jià)值。此外，5G技術(shù)可以在智能制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和自動(dòng)化生產(chǎn)線的智能協(xié)作。借助于5G的高速、低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)，機(jī)器人和自動(dòng)化生產(chǎn)線可以更好地協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)更加高效、精準(zhǔn)的生產(chǎn)。例如，在智能車間中，機(jī)器人可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)反饋?zhàn)赃m應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程，從而達(dá)到最優(yōu)化的生產(chǎn)效果。這種智能協(xié)作可以大幅提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度，從而為企業(yè)創(chuàng)造更多價(jià)值。

2.4 工業(yè)安全監(jiān)控

工業(yè)安全監(jiān)控是5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)重要應(yīng)用。隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)開始關(guān)注工業(yè)安全問題。通過(guò)5G技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，以及遠(yuǎn)程控制與維護(hù)設(shè)備。5G網(wǎng)絡(luò)的高速和低延遲，能夠更加及時(shí)精準(zhǔn)地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，減輕企業(yè)管理人員的工作壓力，提高生產(chǎn)效率和安全性。同時(shí)，加強(qiáng)5G安全機(jī)制能有效保護(hù)企業(yè)的隱私和數(shù)據(jù)安全。因此，工業(yè)安全監(jiān)控是5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)非常有價(jià)值的應(yīng)用，有助于推動(dòng)企業(yè)安全可持續(xù)發(fā)展[4]。

3 在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的價(jià)值

3.1 提高生產(chǎn)效率

5G技術(shù)的引入可以實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)備的智能化，通過(guò)連接傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能協(xié)同，提高生產(chǎn)效率。例如，機(jī)器人在生產(chǎn)線上可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能化操作，提高操作效率。同時(shí)，5G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，通過(guò)傳感器采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，應(yīng)用5G技術(shù)可以大幅提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)效率和品質(zhì)，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 減少成本

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，5G技術(shù)不僅可以提供更高速率的數(shù)據(jù)傳輸，使得產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程更加平穩(wěn)和高效，還可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。尤其是5G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化和智能化。例如，引入5G技術(shù)的智能倉(cāng)庫(kù)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求自主發(fā)掘容易被忽視的數(shù)據(jù)，分析出不同規(guī)模、不同時(shí)期的物流需求，做出智能調(diào)配，從而提高物流效率，降低設(shè)備維護(hù)成本。

3.3 提升產(chǎn)品質(zhì)量

5G的高速、低延遲傳輸特性為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了極大的優(yōu)勢(shì)，可以提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和智能控制等應(yīng)用，工廠可以快速反映和糾正生產(chǎn)中存在的問題，減少人工干預(yù)，有效降低產(chǎn)品缺陷率[5]。

3.4 加強(qiáng)安全管理

隨著5G的普及和應(yīng)用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化程度不斷提高。但是，隨著數(shù)字化程度的提高，企業(yè)也面臨越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)應(yīng)該建立健全的網(wǎng)絡(luò)安全管理體系，包括完善的權(quán)限管理、加密傳輸、監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等，并加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)教育，對(duì)員工進(jìn)行安全培訓(xùn)，提升員工安全意識(shí)和防范能力。

4 5G在合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠的應(yīng)用

4.1 合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠的實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制系統(tǒng)

合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠的實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制系統(tǒng)是該工廠實(shí)現(xiàn)智能化管理和高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。該系統(tǒng)通過(guò)連接傳感器設(shè)備與云平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制生產(chǎn)過(guò)程，能夠及時(shí)收集和分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以預(yù)測(cè)和解決潛在的問題，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，使管理人員能夠隨時(shí)隨地了解生產(chǎn)運(yùn)行情況，并進(jìn)行必要的干預(yù)和調(diào)整。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制系統(tǒng)的應(yīng)用，合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和智能化。合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠的實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制系統(tǒng)具備4方面的功能。首先，該系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和工藝參數(shù)，實(shí)時(shí)反饋給操作員，使操作員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異?；蚬に嚻?，并及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整，從而保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和安全性。其次，實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制系統(tǒng)能夠跟蹤和管理工廠內(nèi)的物料和產(chǎn)品，通過(guò)對(duì)物料的射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）標(biāo)識(shí)和條碼掃描，實(shí)時(shí)記錄物料的進(jìn)出、使用和流轉(zhuǎn)情況，從而實(shí)現(xiàn)物料的追溯和管理。再次，實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制系統(tǒng)能夠與企業(yè)的企業(yè)資源計(jì)劃（Enterprise Resource Planning，ERP）系統(tǒng)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃和物料管理的一體化，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度和物料配送，從而提高生產(chǎn)效率和資源利用率。最后，實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制系統(tǒng)支持分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，能夠提供生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵指標(biāo)和趨勢(shì)分析，幫助企業(yè)管理層做出決策，優(yōu)化生產(chǎn)流程和工藝參數(shù)，提高生產(chǎn)效益。

4.2 5G在實(shí)時(shí)監(jiān)控中的應(yīng)用

以合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠為例，5G技術(shù)在實(shí)時(shí)監(jiān)控中發(fā)揮了重要作用。通過(guò)部署5G網(wǎng)絡(luò)，工廠能夠快速并穩(wěn)定地傳輸大量的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，5G的高速率和低延遲可以確保監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。另外，5G網(wǎng)絡(luò)的高容量使得工廠能夠同時(shí)監(jiān)控多個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)，從而提高了生產(chǎn)效率和安全性。通過(guò)5G技術(shù)，合江華藝陶瓷數(shù)智化工廠能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，為工廠的高效運(yùn)行提供了有力保障。因此，5G在實(shí)時(shí)監(jiān)控中的應(yīng)用對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有重要意義。在工業(yè)領(lǐng)域中的機(jī)器人操作和自動(dòng)化控制過(guò)程中，5G的高速率和低延遲能夠確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的快速傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人動(dòng)作的準(zhǔn)確控制和監(jiān)測(cè)。5G技術(shù)可以應(yīng)用于無(wú)人駕駛車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控和交通管理，通過(guò)高速率的數(shù)據(jù)傳輸和車輛間的實(shí)時(shí)通信，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)，準(zhǔn)確控制車輛。另外，5G技術(shù)可以應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，為醫(yī)護(hù)人員提供實(shí)時(shí)的患者監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

4.3 5G在智能控制中的應(yīng)用

智能控制指利用先進(jìn)的技術(shù)手段，通過(guò)感知、分析和決策自動(dòng)化控制與優(yōu)化系統(tǒng)的過(guò)程。5G作為第五代移動(dòng)通信技術(shù)，具備低延遲、高可靠性和大帶寬的特點(diǎn)，為智能控制提供了新的可能性。5G在智能控制中可以提供更低的時(shí)延。傳統(tǒng)的無(wú)線通信技術(shù)在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，存在著較高的延遲，對(duì)于需要實(shí)時(shí)反饋和響應(yīng)的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)十分不利。而5G能夠提供毫秒級(jí)的時(shí)延，使得智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)感知和響應(yīng)外部環(huán)境的變化，提高了系統(tǒng)的控制精度和效率。此外，5G的高可靠性使得智能控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定和可靠。在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，通信中斷或者延遲過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。而5G的高可靠性能夠保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸和系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，減少了通信故障帶來(lái)的安全隱患和生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié) 論

5G技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用和價(jià)值不容忽視，其發(fā)展需要依賴于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和管理，因此需要更多的投資和人才培養(yǎng)。只有通過(guò)努力和不斷的創(chuàng)新，結(jié)合5G技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用需求，才能夠充分利用5G的潛力，實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化的目標(biāo)。