近日,工業和信息化部辦公廳印發第二批“5G+工業互聯網”十個典型應用場景和五個重點行業實踐的通知。《通知》具體內容如下:
一、深化產業合作。請各地工業和信息化主管部門、通信管理局積極搭建產需對接合作平臺,推進工業企業、基礎電信企業、信息通信設備制造企業、行業解決方案供應商、科研院所、產業組織等相關單位深化交流合作,為典型場景復制推廣、產業生態完善提供基礎支撐,增強發展動能。
二、強化應用推廣。組織各重點行業領軍企業、標桿企業,立足典型場景輸出應用部署方案和商業合作模式,為行業內企業應用“5G+工業互聯網”提供具體實施方案,為其他工業企業應用“5G+工業互聯網”提供參考路徑,切實提升“5G+工業互聯網”應用發展水平。
三、拓展實踐領域。推動各行業、各領域相關單位借鑒已發布的第一批、第二批“5G+工業互聯網”二十個典型場景和十個重點行業應用實踐,緊扣行業領域特點需求,挖掘更多應用場景,推動“5G+工業互聯網”與實體經濟深度融合,在數字經濟發展中發揮更大作用。
“5G+工業互聯網”典型應用場景和重點行業實踐(第二批)
一、典型場景
(一)生產單元模擬
場景描述:在生產單元各類設備上設置5G模組或部署5G網關等,采集海量生產數據、設備數據、環境數據等實時上傳至邊緣云平臺。邊緣云平臺利用三維(3D)建模技術建設與物理生產單元對應的虛擬生產單元,實現生產制造狀態實時透明化、可視化。利用模型仿真、孿生共智等基于數字孿生模型的技術進行分析處理,實現產能預測、過程感知、轉產輔助等功能。企業可將實際的生產結果與5G虛擬生產單元的預期結果進行比對,根據比對差異對物理生產單元進行優化,實現生產要素、生產工藝、生產活動的實時精準管控,確保生產穩定高效運行。
基礎條件:企業的物理生產單元具備較好的數字化、網絡化基礎,企業的數字化研發與設計、設備和系統運維管理等經驗較為豐富,生產現場實現5G網絡覆蓋,生產設備具備5G網絡接入能力。
(二)精準動態作業
場景描述:利用5G傳輸和定位的技術能力,在室外場景下配合北斗定位,精確測量大型機械的位置以及偏轉角、俯仰角等姿態數據;在室內場景下配合工業相機等設備,精確測量生產對象的高度、位移、角度等數據,通過5G網絡將測量數據實時傳輸至
控制系統。控制系統根據生產需要實時、動態調整對象的位置和姿態,提升生產作業精度和自動化水平。
基礎條件:企業具備生產自動化基礎,能夠部署室內外定位系統,生產現場實現5G網絡覆蓋,測量設備具備5G網絡接入能力。
(三)生產能效管控
場景描述:通過內置5G模塊的儀器儀表,實時采集企業用電、水、燃氣等各類能源消耗數據和總烴、苯系物、粉塵等污染物排放數據,實現大規模終端的海量數據秒級采集和能效狀態實時監控。輔助企業降低生產能耗,減少污染物排放量,實現清潔生產。結合人工智能等算法分析,可對企業用能需求進行預測,智能制定節能計劃,進一步挖掘節能潛力空間。通過對用能設備進行監控告警、遠程調度等操作,配合產線排程調整和設備參數設置,實現節能減排、削峰填谷。
基礎條件:生產現場實現5G網絡覆蓋,現場儀器儀表可進行5G采集模塊改造,監測設備具備5G網絡接入能力。
(四)工藝合規校驗
場景描述:綜合利用工業相機、物聯網
傳感器、激光雷達、智能儀表等設備,全方位監測企業生產原料、半成品和成品的各項指標,實時跟蹤工作區域工人手工、操作設備的流程步驟,監測投料和配料數量,通過5G網絡將采集的指標、操作信息等同步傳送至邊緣云平臺。邊緣云平臺利用人工智能、大數據、云計算等技術對工人實際操作工序、取料信息等進行分析,并與規定標準流程進行實時合規校對,分析找出顛倒順序、危險操作和錯誤取料等現象,實現工藝檢測自動告警。
基礎條件:企業能夠提供質檢標準、工藝操作合規標準和自動質檢基礎設施建設條件,工藝具有明確的標準流程,生產現場實現5G網絡覆蓋。
(五)生產過程溯源
場景描述:將企業生產現場的掃碼槍、工業相機、攝像頭、刷卡機等設備接入5G網絡,將生產過程每個工序的物料編碼、作業人員、生產設備狀態等信息實時傳輸到云平臺。云平臺將產品生產過程中的人、機、料信息進行關聯整合形成溯源數據庫,運用區塊鏈、標識等技術,實現產品關鍵要素和生產過程追溯。通過實時追溯批次、品質等原料信息,可動態調整后道工序參數,提升產品質量。
基礎條件:生產現場實現5G網絡覆蓋,企業工業設備已完成自動化改造,具備條形碼、二維碼、用戶身份識別模塊(SIM)卡或軟SIM卡等多種標識載體,具有統一的產品標識編碼規范。
(六)設備預測維護
場景描述:將企業生產現場的工業設備、攝像頭、傳感器等接入5G網絡,實時傳輸設備的運行狀態至云平臺,實現工業生產設備性能和狀態的實時監控,構建設備歷史監測數據庫。基于故障預測機理建模等人工智能技術對監測數據進行實時分析,評估設備健康狀態,預判設備運行趨勢,智能制定設備維護保養計劃,實現設備安全預測與生產輔助決策,有效降低設備維護成本,延長設備使用壽命,確保生產過程連續、安全、高效。
基礎條件:生產現場實現5G網絡覆蓋,企業工業設備具備數字化、網絡化、智能化基礎,具備5G網絡接入能力。
(七)廠區智能理貨
場景描述:在企業廠區、工業園區內部署基于5G網絡的掃碼槍、工業相機或網絡視頻錄像機(NVR)等信息采集終端,將拍攝的條碼數據、高清圖像或視頻等信息實時上傳至云平臺。利用光學字符識別(OCR)等人工智能技術自動識別貨物標識、外觀、尺寸、品相等信息,實現全廠貨物的實時盤點和管理。云平臺與廠區業務系統實時交互,實現按需碼放貨物、品質定級、實時分揀等功能的自動化和智能化,助力企業提升產品全生命周期的管理能力。
基礎條件:全廠區或園區實現5G網絡覆蓋,采集設備具備5G網絡接入能力。
(八)全域物流監測
場景描述:綜合利用5G、大數據、邊緣計算、人工智能等技術,通過工業運輸裝備上的智能監控終端,實時采集全域運輸途中的運輸裝備、貨物、人員等的圖像和視頻數據,并通過5G網絡傳輸至云平臺。云平臺對運輸裝備進行實時定位和軌跡回放,對貨物、人員進行實時監測,實現工業運輸的全過程監控,能夠避免疲勞駕駛、危險駕駛等行為,有效保障冷鏈物流、保稅品運輸、危化品運輸等過程中運輸裝備、貨物和人身安全。
基礎條件:運輸裝備能夠配備接入5G網絡的智能監控終端,運輸路線中有穩定的5G網絡覆蓋。
(九)虛擬現場服務
場景描述:虛擬現場服務主要包括產品展示體驗、輔助技能學習、遠程運維指導等三類服務。產品展示體驗服務通過對工業產品的外型數據及內部結構進行立體化建模,構建虛擬數字展廳,通過5G網絡傳輸至平板電腦、增強現實/虛擬現實(AR/VR)眼鏡等智能終端,與數字模型實時互動,實現產品細節的沉浸式體驗和感受。輔助技能學習服務基于5G和AR/VR融合構建貼近真實場景的全虛擬場景,進行操作技能培訓和自由操作練習,提高技能學習效率。遠程運維指導服務通過在全虛擬場景中,疊加遠端專家指導數據形成端云協同,使端側獲得實時操作指導,提升運維服務的效率和質量。
基礎條件:企業具有較為豐富的數字化研發與設計經驗,具有較為完善的數字化管理流程,具備跨地域5G網絡接入能力,具有AR/VR應用基礎。
(十)企業協同合作
場景描述:利用5G+數采技術,縱向實現上下游企業大規模關鍵設備聯網和數據實時采集;通過5G+邊緣計算,橫向實現制造執行系統(MES)、供應商關系管理系統(SRM)等互聯互通,并統一集成至云平臺實現數據共享。企業可實時追蹤內部生產過程和進度,對委托外部生產的工序進行監控并實時跟蹤協同流程,快速滿足用戶的個性化定制需求和多品類生產需求。通過平臺連接供給側和需求側,實現供需對接與交易撮合。
基礎條件:產業具有同類企業聚集或者上下游企業緊密協作的特征,企業在距離相近園區內可搭建5G+多接入邊緣計算(MEC)平臺,具有一定的業務協作基礎。
二、重點行業
(一)石化化工行業
石化化工行業在此重點包括石油、煤炭及其他燃料加工業,化學原料和化學制品制造業等相關行業,具有技術密集,規模效益明顯,產品多樣,以及產生的危險廢物量大、種類多、成分復雜等特點。雖然行業內已有部分龍頭企業率先啟動數字化、網絡化、智能化轉型,但目前仍有較多石化化工企業存在進一步提升生產效率、提高安全生產保障能力、加快數字化轉型等迫切需求,發展智能化制造、數字化管理等模式潛力大。
(二)建材行業
建材行業在此主要指非金屬礦物制品業中相關門類,其產業多、地域廣,主要產品生產具有連續、流程化和能源資源消耗型特征。為了實現高質量發展,企業需要降低生產成本、提高生產經營效率、節約資源,發展智能化制造、服務化延伸、數字化管理等模式潛力大。
(三)港口行業
港口行業在此指水上運輸業,具有投資規模較大、資本密集、人力需求量大、機械化設備多等特點。隨著港口業務量不斷增長,港口行業對提升港口綜合作業效率、保障安全生產、降低人工成本等方面有了新的訴求,發展智能化制造、數字化管理等模式潛力大。
媽灣港、青島港、黃驊港、天津港等港口利用5G技術積極實踐生產單元模擬、生產能效管控、精準動態作業、廠區智能理貨等典型應用場景,提高了港口作業效率,降低了人工成本,取得了明顯成效。
(四)紡織行業
紡織行業在此重點包括紡織業、紡織服裝/服飾業、化學纖維制造業等相關行業,具有產業鏈長、市場變化快、集群化發展特征明顯、產品個性化需求不斷增長等特點。當前紡織行業在增強科技創新能力、適應個性化消費趨勢、產業綠色轉型等方面存在迫切需求,發展智能化制造、服務化延伸、網絡化協同、數字化管理等模式潛力大。
雅戈爾集團、艾萊依集團、恒申集團、新鳳鳴集團等企業利用5G技術,開展了生產單元模擬、工藝合規校驗、生產過程溯源、企業協同合作等典型場景的實踐,極大提高了行業的數字化水平。
(五)家電行業
家電行業在此重點指電氣機械和器材制造業中相關門類,具有市場規模大、產品型號規格多、產品更新換代快、競爭壓力和成本壓力較大等特點。存在提升生產效率、適應消費升級趨勢、增強行業競爭力等迫切需求,發展智能化制造、數字化管理、服務化延伸等模式潛力大。
老板電器、美的洗滌電器、海爾集團、創維集團等企業應用5G技術積極探索生產單元模擬、精準動態作業、虛擬現場服務等典型應用場景,顯著提升企業數字化、智能化水平,推動企業生產模式和產業組織方式創新,實現提質降本增效,提升企業競爭力。
中英文對照表
簡稱
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中文對照
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英文對照
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5G
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第五代移動通信技術
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5th-Generation Mobile Communication Technology
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3D
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三維
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Three Dimensions
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SIM
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用戶身份識別模塊
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Subscriber Identity Module
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NVR
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網絡視頻錄像機
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Network Video Recorder
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OCR
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光學字符識別
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Optical Character Recognition
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AR
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增強現實
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Augmented Reality
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VR
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虛擬現實
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Virtual Reality
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MES
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制造執行系統
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Manufacturing Execution System
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SRM
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供應商關系管理系統
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Supplier Relationship Management
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MEC
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多接入邊緣計算
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Multi-access Edge Computing
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AI
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人工智能
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Artificial Intelligence
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SCADA
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數據采集與監視控制系統
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Supervisory Control And Data Acquisition
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AGV
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自動導航車輛
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Automated Guided Vehicle
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WMS
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倉庫物流管理系統
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Warehouse Management System
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Wi-Fi
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無線保真技術
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Wireless Fidelity
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PLC
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可編程邏輯控制器
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Programmable logic Controller
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GSD
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標準工時系統
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General Sewing Data
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RFID
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射頻識別技術
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Radio Frequency Identification
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ERP
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企業資源計劃
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Enterprise Resource Planning
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APP
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應用程序
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Application Program
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AoA
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到達角度
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Angle of Arrive
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