5G將為工業(yè)控制帶來哪些改變？《5G/5G-A超可靠低時(shí)延通信工業(yè)場景需求白皮書（征求意見稿）》為你解答
近日，中國信息通信研究院、華為技術(shù)有限公司聯(lián)合發(fā)布《5G/5G-A超可靠低時(shí)延通信工業(yè)場景需求白皮書（征求意見稿）》（以下簡稱“白皮書”）。
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白皮書結(jié)合不同行業(yè)的特性及發(fā)展痛點(diǎn)，從5G URLLC應(yīng)用部署、網(wǎng)絡(luò)方案和指標(biāo)要求等方面，充分闡釋了智能化應(yīng)用場景建設(shè)要求和實(shí)施方案，全面展現(xiàn)了OT與ICT深度融合的場景藍(lán)圖，具備規(guī)劃前瞻性、技術(shù)創(chuàng)新性、實(shí)施落地性、推廣普適性。
——東風(fēng)設(shè)計(jì)研究院有限公司總經(jīng)理 張群
5G的高可靠低時(shí)延特性符合工業(yè)生產(chǎn)需求，工業(yè)控制領(lǐng)域的5G融合應(yīng)用創(chuàng)新將賦予工業(yè)智能化升級與數(shù)字化轉(zhuǎn)型新動(dòng)力。白皮書歸納了多個(gè)工業(yè)行業(yè)的應(yīng)用場景轉(zhuǎn)型方案與業(yè)務(wù)需求，為行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化發(fā)展開辟新道路，加速了5G技術(shù)在垂直行業(yè)的深度融合，在賦能產(chǎn)業(yè)升級中將發(fā)揮創(chuàng)造性、聚集性、融合性作用。
——上海電器科學(xué)研究所（集團(tuán)）有限公司副總裁 鄭軍奇
白皮書通過工業(yè)應(yīng)用場景的系統(tǒng)性歸納以及各個(gè)場景的5G網(wǎng)絡(luò)需求的提煉，為5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的結(jié)合提供了參考和指引。白皮書的發(fā)布可謂恰逢其時(shí)，必將加速5G超可靠低時(shí)延在工業(yè)里應(yīng)用的探索步伐，助力我國制造業(yè)的騰飛。
——中國移動(dòng)通信有限公司研究院 首席專家 劉光毅
白皮書的內(nèi)容分行業(yè)分場景細(xì)致展開，為行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供了應(yīng)用方式的參考，其中包括滿足智能化生產(chǎn)需求的扁平化5G無線工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，面向現(xiàn)場總線連接受阻場景的剪辮子應(yīng)用以及各類針對當(dāng)前業(yè)務(wù)受限場景的創(chuàng)新應(yīng)用。白皮書將會為工業(yè)控制領(lǐng)域的5G融合發(fā)展提供有效的指導(dǎo)，從而進(jìn)一步帶動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的無線化、柔性化、智能化變革。
——上海勃傲自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司 總經(jīng)理 何流
5G技術(shù)的出現(xiàn)，對于傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了更具可行性、穩(wěn)定性、安全性的落地路徑。白皮書通過對工業(yè)企業(yè)典型場景的深入分析，提升了鑄造行業(yè)對5G技術(shù)實(shí)施方式和應(yīng)用價(jià)值的理解，為5G賦能傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級指明了方向，對于傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有劃時(shí)代的意義。
——上海合升機(jī)械有限公司總經(jīng)理 許其盛
內(nèi)容簡介
白皮書結(jié)合行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展需求及企業(yè)生產(chǎn)面對的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，分行業(yè)分場景深度挖掘5G與工業(yè)控制融合場景價(jià)值，提出工業(yè)現(xiàn)場5G網(wǎng)絡(luò)部署方案、5G具體網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，為各行業(yè)5G URLLC應(yīng)用的場景落地提供參考依據(jù)。
目錄
一、概述
二、5G URLLC工業(yè)應(yīng)用概覽
三、汽車制造工廠自動(dòng)化
四、電子/機(jī)械制造工廠自動(dòng)化
五、傳統(tǒng)工業(yè)制造智能化改造
六、工業(yè)現(xiàn)場5G網(wǎng)絡(luò)需求分析
七、3GPP標(biāo)準(zhǔn)及網(wǎng)絡(luò)能力演進(jìn)
八、總結(jié)
附錄A：行業(yè)化5G URLLC 應(yīng)用場景說明
附錄B：工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議介紹
精彩書摘
01 詮釋行業(yè)痛點(diǎn)
面向多車型快速上線的柔性生產(chǎn)，現(xiàn)有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)存在以下四個(gè)問題：信息采集采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，總線網(wǎng)絡(luò)有Profibus-DP、Profinet、DeviceNet、EtherCAT等，協(xié)議接口眾多；網(wǎng)絡(luò)采用硬線銅纜，數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制需要獨(dú)立布線，投資成本高，施工周期長；新車型導(dǎo)入涉及網(wǎng)絡(luò)改造或重建，工程復(fù)雜、靈活性差；生產(chǎn)過程中由于設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行、磨損導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)硬線故障，處理困難、解決時(shí)間長。
02 闡明升級方案
汽車焊裝車間頂蓋線體5G化改造后，主PLC與現(xiàn)場設(shè)備間以及機(jī)器人PLC與下掛IO間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，采用5G URLLC進(jìn)行連接。5G一張網(wǎng)絡(luò)支持實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，主PLC通過5G UPF接入, 現(xiàn)場設(shè)備通過5G終端星型扁平化接入；主PLC、HMI、現(xiàn)場設(shè)備與MES之間的非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，采用5G大帶寬來支持。5G基站部署在車間，5G UPF下沉車間，提供實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)交互。
03 估算改造收益
汽車總裝車間搭建5G網(wǎng)絡(luò)后，將打破波導(dǎo)通訊+分散控制器的原有模式，減少硬件購置成本，縮短交貨周期，實(shí)現(xiàn)功能開發(fā)性和可擴(kuò)展，可節(jié)省約600萬元。同時(shí)，通過分散控制器的功能上移，每套吊具可節(jié)約4萬元，一個(gè)總裝車間EMS/滑板等設(shè)備上的分散控制器約150個(gè)，大約可節(jié)省600萬元，總計(jì)該車間可節(jié)省約1200萬元。
作者聯(lián)絡(luò)
中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所
黃穎
huangying@caict.ac.cn
管子健
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編寫組將加強(qiáng)研究，不斷改進(jìn)和優(yōu)化白皮書，以更好地指導(dǎo)各行業(yè)5G URLLC應(yīng)用場景落地。
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