5G融合加速工业制造向“智造”跃迁

   随着智能制造的飞速发展，以5G为核心的无线连接在工业制造中的作用愈加凸显。近日，记者在联想天津创新产业园的笔记本电脑自动化智能生产线看到，机械臂正在配合工人完成贴片、回流焊、锡膏检测等一系列复杂而精细的主板组装流程。

  “我们在车间部署了100多个5G边缘计算网关，可以实时采集各类设备数据并进行边缘计算，并通过5G专网快速精准地传输到工业互联网平台，等于给传统设备增加了一个‘智能小脑’。”联想集团云网融合事业部5G智能制造业务经理李彬介绍说，依托联想云网融合技术的5G专网优势，员工的操作细节和自动化生产线上的传感器数据均可实时连接，且每个工序都能够被实时记录并实现生产溯源。

  据了解，联想天津创新产业园是联想集团集生产制造、研发实验、数字化展示于一体的高度信息化、智能化产业园。在这里，笔记本电脑生产线的自动化率超过60%，为行业常见水平的2倍至3倍；智能高速贴片生产线自动化率则达到了80%，其中贴片段的自动化率为92%，元器件贴装速度可达17.2万个/小时。

  除了生产车间，5G应用甚至深入到了物流、仓储等其他核心控制环节。

  走进联想天津创新产业园的物流仓储车间，数十台5G AGV（自动货运机器人）便映入了记者眼帘，它们穿梭于各条生产线之间，可以全自动运行并躲避人员和障碍。由于在作业区的高处设置了“天眼”——5G摄像头，工作人员可以实时对AGV的运行进行监督，如果发现与程序设定出现偏差，系统会依据视频数据自动比对进行纠正，以提高生产效率。

  而在拥有多穿立体存储系统和24米托盘立体仓储系统的天津创新产业园中央仓，所有的堆垛机和多穿车均利用5G网络实现了远程控制，通过智能调度算法、视觉AI、数字孪生等手段，这座仓库能在黑灯或者少灯的场景下正常运营，减少60%的电能消耗。

  “3T”融合渐成趋势

  李彬称，在5G网络应用于制造业生产方面，联想天津创新产业园探索出了三点实践：一是基于通用服务器，将整个5G网络搭建在软件定义的架构上，未来可以通过软件升级的方式让5G网络具备更多功能，并为日后的5.5G、6G标准实践做好准备；二是首次将5G用于远程控制，并把5G应用推广到工业生产控制的核心环节；三是把算力和网络搭建成一个资源池，利用网络的延展性，使算力扩展到工业生产的其他环节。

  “之所以使用5G，在于原有技术无法更好地支撑AI应用，或更柔性地去实现场景化的需求。”李彬表示，5G带来的最大优势之一就是实现了柔性生产。比如，以往在笔记本电脑的生产过程中，一旦需要变更笔记本电脑信号，整个生产线可能也要面临调整，随之而来的还有有线网络的变更，每台设备又有对应的IP地址，导致一次调整需要耗费大量时间。但在使用5G网络后，每个节点都可以接入5G网络，进而能够实现无缝的柔性化生产。

  这其中，英特尔的助力功不可没。在构建联想天津创新产业园这座5G智慧工厂的过程中，联想携手英特尔充分运用了物联网、5G、边缘计算、数字孪生、AI等多项先进智能和绿色技术，对智能制造、智联质量、智慧物流等方面进行了优化。

  英特尔网络与边缘事业部中国区首席技术官张宇说，与其他物联网行业相比，工业生产有着明显的特点：其他行业可以说是IT（信息技术）和CT（通信技术）的融合，即IT提供数据分析以及AI（人工智能）技术支持，CT则提供敏捷的连接，但工业生产不同，除了IT和CT之外，还需要OT（运营技术）的支撑，比如数据的确定性传输与计算的确定性处理。“在工业生产过程中，必须要求在一个确定的时间段里，把数据收集并处理完。因此，IT、CT、OT三者的融合，是构建智能工厂时一定要解决和满足的问题。”

  基于此，英特尔提供了多样化的网络与智能边缘产品组合和端到端整体解决方案。比如，英特尔芯片产品除了提供计算能力外，还集成了时间协调计算技术（TCC）、时间敏感网络技术（TSN）等，以确保满足工业系统对计算和数据传输的确定性要求。

  联想天津创新产业园正是联想携手英特尔打造的5G智能工厂新范式。据了解，该项目不仅可助力工厂提升生产效率、优化物流管理、改善安全监控、降低维护成本，还能实现生产线的自动化生产、远程操作和监控、数据分析和优化以及人机协同合作，从而大幅提高产线的效率、质量和灵活性。

  赋能制造业智能化转型

  随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展，以5G、AI为代表的新一代信息技术正加速向制造业融合渗透，为制造业带来了更高效、更灵活、更智能、更绿色的生产方式。这种融合不仅推动了制造业的数字化、智能化变革，也为未来工厂的建设提供了强大的技术支持。

  目前，通过5G与新技术的结合，联想天津创新产业园建立了可视化、可分析、可预警模拟、可快速决策的智能排产体系，订单交付达成率比业界平均水平高出不少且逐年提高。

  联想天津创新产业园项目负责人郑爱明说，联想每年大概会收到1200万张产品订单，为了调度庞大的供应链体系，并在短时间内完成交付，联想引入了AI大模型，设立了高阶需求预测系统，通过对历史出货量等一系列数据的分析，可以提前26周预测产品销量，从而安排生产，并调节库存水平。现在，联想天津创新产业园的排产率有了大幅提升，“大概每9秒就有一台笔记本产品下线，生产效率提升近40%。”

  这正是5G走向生产核心业务的实践之一。李彬称：“通过软件定义网络和算网融合技术，算力可以通过5G网络像自来水一样供给工厂，支撑更多智能化应用。”

  据悉，联想正在加速复制5G智能工厂模式，已与全球30多个工厂和2000多家供应商合作搭建了智能生产体系。同时，联想也在把好的方案和技术推广给行业客户和生态合作伙伴。

  郑爱明表示，联想天津创新产业园利用物联网、5G、边缘计算、数字孪生、AI等先进技术，融合了近千项联想专利技术，打造了200多项解决方案。他说，联想基于5G与AI结合的5G+解决方案，可以实现网络与算力资源的高效配置，以更灵活的网络、高效利用的算力与更精准的算法应对不同场景下的客户需求，为客户降本增效。

  业界认为，数字经济时代，作为实体经济的重要引擎，向高端化、智能化、绿色化加速跃迁已成为我国制造业高质量发展的必由之路。与此同时，制造业也一直是5G赋能行业智能化转型的典型领域。如何让越来越多的传统制造工厂向“聪明工厂”转型？联想的解决方案或许是一条可资借鉴的实践路径。（记者 傅勇）