5G+工业互联网512工程推进方案中的应用场景浅析

“5G+”火了，5G+医疗、5G+高铁、5G+物流等应用场景不断涌现。

工业和信息化部日前印发的《“5G+工业互联网”512工程推进方案》中提出，到2022年，在“5G+工业互联网”领域打造5个产业公共服务平台，内网建设改造覆盖10个重点行业，形成至少20大典型工业应用场景。

5G已成为工业互联网发展过程中的恒久驱动力。

为什么5G独得工业互联网的青睐，源于5G凭借其技术优势能助力制造业实现“提质、降本、增效”的目标，从而使其走上数字化、网络化、智能化的道路。

如今，5G在制造业中有哪些场景的应用，效果如何？对此，雷锋网特别整理了以下几种应用场景。

1 5G+钢铁

目前，我国钢铁行业的信息化、自动化水平已经跻身国际前列，成为离智能化最近的行业。

在新基建范围明确后，如何通过5G技术改造传统制造业，成为了钢铁企业主要的思考问题。

5G在钢铁行业中的应用场景：

5G+人工智能废钢判定系统：依托5G技术可以实时采集废钢图像，基于算法模型对废钢自动进行判级，极大降低员工的劳动强度，提升检验过程的透明度和可追溯性。

5G+智能点检：由于钢铁厂的设备杂而多，想要实现设备的可管、可控、可视非常困难。借助5G强大的数据传输速度，智能点检可以实时的对设备信息进行采集，再通过大数据分析处理，对设备状态进行预判，做到预知维修。

5G+智慧天车：天车是钢铁生产中必不可少的设备之一，它集装卸、搬运、运输功能于一身，是决定钢厂高效运转的关键因素。随着无人化天车系统的普及，对于网络的需求也日益增高。5G凭借超高速率、超低时延、超强稳定等优势成为了无人化天车系统的最佳选择。

5G+安全生产：由于冶金钢铁行业的特殊性，其安全生产问题尤为突出。通过5G网络的覆盖，实现设备巡检和高危作业场景，采用5G技术进行无人化操作，通过高清视频回传，实现车间内吊车的远程操作，提升生产安全性，减少安全事故发生。

由此可见，5G在钢铁行业的智能化发展中发挥着举足轻重的作用，它凭一己之力实现了工厂生产、设备、物流、能环、安全5大核心要素的效能提升，支撑着智慧钢厂的建设。

2 5G+农业

农业作为劳动力密集产业，在生产过程中存在着劳动力成本高、人力资源短缺、效率低下等问题。

随着5G技术的出现，越来越多“黑科技”被应用到现代农业发展过程中，不仅降低了人工成本，还提升了农作物的品质。5G已然成为降本增效的大功臣。

5G在农业中的应用场景：智慧农场、智慧林场、智慧畜牧和智慧渔场。

如果做细分的话则包括以下几个方面：

智慧农场：远程农机设备操控、农作物监测、农机设备自动化作业；

智慧林场：森林资源、病虫害、野生动植物、森林防火监测等；

智慧畜牧：畜牧生产管理水平，牲畜跟踪、草场监测、牲畜疫情与生长监测等；

智慧渔场：渔场监测、水质监测、水产品生长情况监测、精准鱼食投放等。

5G智慧农业的一大特点是以各类智慧器械代替人工，例如智能喷药、无人驾驶拖拉机、无人机飞防等。农场中布置的各类传感器设备、探头装置负责收集信息将实时数据传输到数据处理中心，管理者基于分析处理后的数据信息进行判断与操作指令的下达，5G能够让管理者的命令立即到达并执行，整个操作更加精准高效。

目前在广西、广州、河南、重庆等多个地区都启动了智慧农业建设工作，助力农业向智能化、数字化、精细化发向发展。

3 5G+汽车

人类第一次汽车工业革命成就了流水线大规模的生产，第二次革命实现了汽车的电子化，进入二十一世纪以来，汽车工业一直在寻求突破性革命性的变革。

伴随着5G时代的到来，以智能化为主要业态的第三次革命，为汽车工业迎来了重要的机遇与变革。

5G技术与汽车的跨界融合产生的丰富智慧互联场景，被认为是现阶段汽车行业发展的重要课题之一，汽车智能化不仅成为了新的发展趋势，也将深刻改变人们的出行生活。

未来，在整车及零部件企业生产制造过程中，基于5G的工业无线互联网可将工厂内部的人、机、物、料、环进行连接并打通信息孤岛，实现生产流程的数字化，同时也为智能化无人工厂的实现打下基础。

汽车零部件加工方面，特别是在动力系统零部件加工中，5G技术将有广泛应用。比如通过在刀具刀柄或机床主轴加装传感器及通信模块，利用5G技术将机床加工参数与运行状态实时发送至监控中心或接受加工指令，可以完成远程设备状态监测预警或协同制造。

整车制造方面，在冲压车间可利用5G通信技术实现模具检测数据采集和质量控制联动、基于板材质量数据采集和线体参数自适应调整、产线状态数据实时采集等。焊装车间里5G技术可应用于焊群系统数据采集及静态参数优化、基于待焊接零件质量数据采集的焊接参数自调整与优化、真实现场数据采集驱动的虚拟工厂的实时仿真。

未来，智能化AGV是实现物流及工装运输、不同工艺单元或生产线组合连接的关键装备，基于5G技术开发的AGV在实时控制、精确导航方面的优势结合RFID技术，将在整车生产厂内物流方面有广泛应用前景。

5G的出现可以说解决了智能汽车、自动驾驶等新概念对于高速、低延时网络的需求，促进了汽车行业的转型升级。

4 5G+航空

伴随着5G技术的发展，美国85%的飞机以及欧洲一半以上飞机都实现上网，但是我国仅有不足5%的飞机实现了空中接入互联网。

显而易见，对我国来说，5G+航空的融合应用已成为迫切需要解决的问题。

在这一方面，中国商飞利用5G的技术优势联合上海联通共同打造了国内首个5G民航“智慧工厂”。

5G在民航中的应用场景：

人员管理：由于大飞机生产涉密性强、安保要求高，对人员出入进行严格管理非常重要。通过5G网络时延低的特性，可以让人脸与放在“云”端的存储记录可形成快速比对，从而大幅提高识别效率。

物品管理：用于大飞机生产的零配件成千上万，不少工艺仍需要工匠手工完成，“智慧工厂”通过5G网络承载的精准室内定位系统，可以把车间内摆放的零配件定位误差缩小在3厘米以内。工匠通过室内导航设备，可以迅速地实现物品的归位。

数据采集：通过5G对数控机床的运行数据进行实时采集。在传统工业生产中，产品质量的检验环节通常放在最后，这是一种事后监管；如今，传感器被植入数控机床，可实时采集机床运行时的各种数据，并立刻把数据上传到智慧平台或“云”端，再与数据模型进行不间断比对，一旦系统发现异常，短时间内就能告警。

目前，基于5G的质量检测技术有效提升了零部件检测效率和质量。上海联通将AR/VR技术与5G相融，实现大型民机制造工厂的沉浸式体验，并利用虚拟数据及模型与现实空间有机结合，辅助车间设备的巡检及维护。

从目前项目合作成果来看，上海联通将5G技术与边缘计算、云计算、大数据、人工智能等技术进行了有机结合，并融入飞机制造全过程，有效提升飞机制造生产效率、提高飞机装配质量、降低生产运营成本。

5 5G+煤矿

煤炭行业作为传统能源产业，具备环节多、战线长、生产系统复杂、管理难度大等特点。

井下工作危险是煤矿业最危险的问题，所以智能化、无人化操作成为了每一个煤矿业人的期盼。而5G技术的应用就将这一梦想变为了现实。

煤矿的井下作业面有6套系统，每套系统采用独立的光纤通信，数据无法融合，有线连接也无法适配矿山最重要的掘进机作业面，打通矿山地面、井下建设一张网成为了煤矿业的棘手问题。

因5G网络具备大带宽、低时延、多连接的特性，自然就成为了煤矿专网建设的关键技术。

5G煤矿专网有四个特点：

一是井上井下一张网，生产办公一张网；

二是网随业动，移动覆盖；

三是边缘计算数据不出矿，保障数据安全，并进一步降低时延；

四是安全，5G NSA组网关键设备已经获得煤安认证。

中国移动与阳煤集团、华为公司联手打造的全国首座5G智慧煤矿诞生，阳煤集团新元煤矿依托目前国内地下最低的5G网——井下534米“超千兆上行”煤矿5G专用网，实现了煤矿智慧化管理，解决了煤炭行业的诸多痛点问题。

这座5G智慧煤矿的诞生为中国煤矿业向智能化方面发展奠定了基础。此外，河南首、山西省也进行着5G智慧煤矿的建设。

八部委联合发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》中提出，到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到2035年，各类煤矿基本实现智能化，构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。

6 5G+港口

作为交通运输的重要枢纽，港口在促进国际贸易和地区经济发展中起着至关重要的作用，全球贸易中大约有九成的贸易由海运业承载。

由于，当前整个港口行业正面临劳动力成本持续攀升、劳动强度大以及人力短缺等诸多挑战，降本增效、进行自动化升级改造成为了全球港口的共同诉求。

港口的智能化和信息化建设已成为提升其核心竞争力的重要手段，也是其降低物流成本、提高物流效率的关键所在。

5G作为千行百业数字化转型的重要使能技术，在打造智慧港口过程中扮演着关键角色。

5G在智慧港口中的应用场景：

无人驾驶：基于5G网络技术特性，结合MEC技术、智能传感技术等，能够实现智慧港口无人驾驶集卡远程遥控指令的高速发送，以及异常情况下人工远程遥控无人驾驶集卡的需求。

机械设备远程控制：依托5G网络技术特性，借助“端到端”的5G网络部署，岸桥、场桥与远程控制中心的数据连接采用“5G+有线组网”方式，能够提高网络传输的可靠性和灵活性，结合码头操作管理系统、岸桥自动控制系统、场桥自动控制系统，实现岸桥和场桥远程控制操作。

智慧安防和应急指挥：在5G网络技术优势的助力下，将无人机、布控球等前端设备实时拍摄的高清视频回传到智慧港口应急指挥调度中心，实现码头实景与大屏视频画面同步，大幅提高码头指挥调度人员对港区现场突发情况的观察和判断能力，提升决策和执行效率。

目前，中国移动已助力青岛港、舟山港、妈湾港等实现了智慧港口的建设，使它们向着智能化方向迈出了坚实的步伐。

5G技术已经在多行业多领域有了重要应用，但就目前5G的发展情况来看，仍旧处于探索阶段。想要真正成为赋能千行百业数字化转型的关键技术，仍需努力！
编辑：lyn