發布日期：2022-04-26 來源：中國電子報 點擊率：225
細如發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的5G機器視覺質檢，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，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+工業互聯網現場調研時，感受到5G和工業制造擦出的別樣火花。不僅在鋼鐵和電子設備制造業，“5G+工業互聯網”已經深度應用到20個典型應用場景所在的22個國民經濟重點行業中。隨著應用從生產制造外圍環節向內部關鍵環節加速延伸，數據要素的流通確權、生產安全等今后一階段產業面臨的共性化難題值得關注。
已在20個應用場景22個重點行業深度應用
走進武漢鋼鐵有限公司，在管控中心、熱軋操控中心和2250毫米熱連軋生產線上，記者看到，“智慧大腦”實現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。“現在高爐作業現場的巡檢工、調試工已經從作業現場解放出來，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。
不光是把作業人員從生產一線解放出來，5G、AI等新一代信息技術從外圍操作環節向關鍵生產環節滲透，是兩年來武漢鋼鐵有限公司應用工業互聯網取得的重大突破。據了解，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通在廠區內建成開通了49個5GC核心網配套基站，基本覆蓋廠區內戶外公共區域。將核心網和承載網全下沉到企業園區，5G+無人行車、5G+智能鐵水調度、5G+無人機巡線已應用得爐火純青。
在日前舉辦的2021中國5G+工業互聯網大會上，工信部發布了第二批“5G＋工業互聯網”典型應用場景和重點行業實踐，涉及生產單元模擬、精準動態作業、生產能效管控、工藝合規校驗、生產過程溯源、設備預測維護、廠區智能理貨、全域物流監測、虛擬現場服務、企業協同合作等10大應用場景，和包括石化化工行業、建材行業、港口行業、紡織行業、家電行業在內的5大重點行業。
從此次發布的5大重點行業加上今年5月工信部發布的第一批“5G＋工業互聯網”重點行業，可以看出，應用已從先導性應用領域，逐漸向國民經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，體現出應用已逐漸觸達生產環境最核心領域。
“去年大家還在分享寧波港等港口‘嘗鮮’5G+工業互聯網的典型案例，但到了今天，全國已經有包括天津港、鎮江港在內的30多個智慧港口開展工業互聯網應用，應用場景也從最初的‘龍門吊’擴展到了無人集卡等場景。”華為技術有限公司輪值董事長胡厚崑在大會發言時欣喜地說。
作為為工業互聯網提供堅實網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互聯網發展過程中的三個特點。一是產業體系更加完善。網絡、平臺、數據、安全等全產業鏈體系逐步健全，由電信運營商、生產制造企業、平臺服務提供商、工業應用提供商等組成的產業生態快速壯大。二是服務領域更加廣泛。從個別典型領域向鋼鐵、機械、電力等數十個國民經濟的重點行業加速擴散，高端領域競爭力逐步提升。三是應用環節更加深入。從生產輔助環節向生產的核心環節逐步滲透。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具備了規模復制的條件。
工業數據共性標準研制迫在眉睫
工業數據是工業制造企業的“無形資產”，是工廠產品服務全生命周期運維和業務優化升級的命脈。
中國工程院院士鄔賀銓在大會演講時指出，工業互聯網的賦能主要體現在工廠收集數據、分析數據、自主決策等方面。5G的高帶寬、低時延、廣連接的優勢打通了從數據采集到傳輸的全過程，使得數據發揮著越來越重要的生產要素作用。
在胡厚崑看來，數字化轉型其實就是一種數據驅動下的轉型，不僅要求工廠取得出、算得快，還要能用得好。但當前我國的工業設備種類繁多，源頭數據格式不一致，互聯協議也不統一，這會導致數據采集的成本高、周期長，而且整合分析非常難。因此要讓數據規范化，解決數據標準化的問題。
“以華為工廠為例，我們做印刷電路板，印刷機有36個參數，其中對質量有關鍵影響的有六七個參數，即便要對這六七個參數進行采集，過去也是非常困難的。因為印刷設備的廠家很多，往往一個生產廠房里面有十幾種設備，大家的接口協議都不一樣。過去為了采集這些數據，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？我們在華為內部構建了統一的數據標準和互聯的協議，用內部統一的數據標準互聯的協議，設備物聯周期就可以從過去的兩三個月縮短到一周的時間。靠著這樣一套協議，華為的制造基地已經完成了7萬多套工業設備的連接。
除了數據要素的流通，數據確權問題也亟待破解。一套數據用在這個場景有價值，但可能用到另一個場景就沒有價值，就像小區的電梯數據，究竟是屬于業主的還是小區的很難界定。
談及數據確權的路徑，與會專家普遍指出了兩條實施路徑，一個是在數據流通中解決，確權也好，定價也好，價值是可以互相理解的；另一個是在產業上下游通過一定的技術機制，能夠知道數據是誰在用，也可以收回，但這還需要產業上下游各個方面共同來推進，但會是一個比較漫長的過程。
牢牢守住工業安全生產“紅線”
5G與工業系統的深入融合，打破了傳統工業相對封閉可信的生產環境，擴大了網絡攻擊面，工業互聯網的安全防護變得脆弱、易受攻擊。《2020年工業信息安全態勢報告》顯示，公開發布的工業信息安全事件274起，涉及20余個國家的多個重點行業。
奇安信集團總裁吳云坤指出了工業安全目前面臨的三大挑戰：一是由于工業互聯網軟硬件的基礎安全脆弱，配置、管理跟不上；二是數據加速流通，數據泄露風險加劇；三是信任機制粗放，內部威脅愈演愈烈等。
吳云坤建議建立“一中心兩體系”，即態勢感知與管控中心、零信任體系和安全防護體系。實現態勢感知，可采集工控網絡的資產、漏洞、威脅、行為等數據，統一匯總至工業安全態勢感知平臺集中分析，并做可視化呈現，實現對控制網的整體安全監控，對工業互聯網安全態勢監管平臺開放接口，實現與行業監管機構的事件通報和處置聯動，同時協助防護主機安全、監測安全風險，建立起“權限最小化”原則，防范內部威脅。
武漢大學國家網絡安全學院常務副院長趙波則從系統層和網絡層兩個層面給出工業安全建議，基于可信計算技術、密碼防護技術、深度感知與檢測技術，保障工控系統環境、認證與運行的可信性，從而實現高可信的5G融合工控系統。
“對于工業安全來說，還需要把我們現有的生產流程從流程驅動型變成數據驅動型。為減少故障損失、提升設備完好率，需要讓整個流程生產從一個“黑箱”變得可視，把有經驗的工人、技師的能力變成數字化，可以復制，從而提升安全生產能力。”中興通訊總裁徐子陽說。
