海尔智慧工厂打造工业互联网领域的“中国名片”

自19世纪末进入工业社会以来，人类经济进入了快速增长时期。随着5G、人工智能、大数据、云计算等新兴科技手段的普及，制造业也随之进入了一个崭新的工业互联网时代。

全球制造业呈现出智能化、柔性化、服务化、高端化等发展趋势，智能制造对高性能、具有灵活组网能力的无线网络需求日益迫切。5G网络无疑会为智能制造生产系统提供多样化和高质量的通信保障，促进各个环节海量信息的融合贯通。

5G是工业互联网的关键使能技术，其高速率、大带宽、低时延、高可靠、大连接、广覆盖的技术特性，可有效满足工业业务苛刻的安全性、传输时延及可靠性要求，支撑工业互联网快速落地，显著提升工业互联网产业发展水平。 

可以说，5G真正的成功不但是在ToB行业中的成功，也会成为国民经济各行业数字化转型的关键使能器。统计显示，预计2025年5G在智能制造领域的市场空间将达到2320亿美元，2030年中国各垂直行业在5G设备上的支出将超过5200亿元。

5G商用进程加速

工业领域是5G的主要应用场景。5G在工业领域的成功应用势必会为5G的发展开辟出更为广阔的市场空间，有力拉动5G技术和产业进一步发展成熟。

为此，2019年11月，工业和信息化部印发了《“5G+工业互联网”512工程推进方案》，提出将重点提升“5G+工业互联网”的技术产业能力、创新应用能力和资源供给能力，夯实发展基础，提升产业能力，形成5G与工业互联网融合叠加、互促共进、倍增发展的创新态势。

当前，工业互联网创新发展战略正在深入实施，5G正式进入商用阶段，因此，加快推动5G与工业互联网的融合发展具有重要意义。

智慧工厂则是这一实践的重要试水场地。在传统模式下，制造商大多依靠有线技术来连接生产设施，固定线路在工业互联网中占据主导位置。与有线网络相比，无线技术不仅更适合复杂的制造环境，而且能够大幅降低线路升级带来的成本。鉴于此，近年来Wi-Fi、蓝牙等短距无线通信技术在制造行业中开始被广泛采用，但由于性能所限，如存在时延、丢包、数据孤岛和安全风险等问题，因此此类技术很难适用于对时间敏感的业务场景，驱动了制造业对无线网络新的确定性需求，要求网络具备高可靠、低时延和安全性等一系列条件，以促进其在工厂场景的落地。

5G的到来，为制造业和互联工厂实现网络化、数字化、智能化升级奠定了坚实的网络基础，提供了一个可靠、可预期的网络环境，满足了行业差异化和确定性的网络需求。

当然，要想很好地满足智慧工厂对5G网络能力的诉求，需要考虑联接、计算、安全和简便四大关键要素。

首先，可靠的联接是一切业务的基础，以满足企业的广泛接入、大带宽、低时延的诉求。其次，企业园区繁多的应用场景需要一个强大的异构边缘计算平台。第三，企业用户十分看重其数据的私密性，需要边缘计算平台在保证数据在园区内闭环的同时，能够提供足够的安全防护。最后，不管是运营商还是企业都希望ICT基础设施及园区边缘计算专网的运维越简捷越好。

这其中，MEC是实现5G低延迟和提升带宽速率等的关键技术之一，也是未来5G网络不可缺少的边缘计算平台，其可以将应用、内容以及核心网的部分业务处理和资源调度功能共同部署在靠近接入侧的网络边缘，通过业务在网络边缘的本地处理，以及应用、内容与网络的协同，提供可靠、极致的业务体验。不仅可广泛应用于工业制造、自动驾驶、智能电网等应用场景，还可以灵活部署在工厂、港口、变电站等各类典型园区。

海尔联手华为落地全球首个智能＋5G互联工厂

一直以来，海尔在智能家电及工业互联网领域不断探索创新。为了抓住5G时代的机会，海尔联手中国移动及华为发布了全球首个智能＋5G互联工厂。三方联合以企业组织方式、商业模式及ICT技术的创新与变革，以及人工智能、5G等关键技术的深度融合，重新定义未来智能制造。

海尔智能＋5G互联工厂基于5G确定性网络的原生云超分布式架构、动态智能网络切片、超性能异构MEC和5G虚拟行业专网的技术内核，构建了5G智能设备、5G机器视觉、5G AR协作、5G远程控制、云化AGV等复杂多场景的智能制造体系，可提供“差异化+确定性”的网络服务能力，具备数据安全性高、极简部署运营、算法APP安全、维护模式创新等特点。其不但可实现柔性、高效的大规模定制生产，使管理者可以更多维、更全面地对生产过程、产品运行状态等进行实时、高精准的洞察，还可以实现互联工厂全流程信息的自感知、全要素事件的自决策及全周期场景的自迭代。 

具体来看，机器视觉系统（工业相机）是工业制造场景下被普遍使用的应用系统，对网络要求很高，需要上行带宽超过50Mbps甚至200Mbps，端到端通信时延小于10ms，可靠性要求大于99.9999%。在传统模式下，机器视觉系统的执行端与处理端均在工厂本地，且普遍为有线模式，因此存在空间占用大、单机检测成本高、数据孤岛、线路维护及软件升级复杂、部署调试时间长等问题，极大地限制了部署的灵活度、效率及经济性。

青岛海尔已建成冰箱、中央商用空调、滚筒洗衣机等多家互联工厂，在本次合作中，海尔与中国移动及华为联手，在工厂进行了5G基站及5G MEC边缘节点的部署。通过5G MEC所提供的大带宽、低时延、高计算以及云端协同能力，智能+5G互联工厂将汇萃视觉提供的机器视觉解决方案集中部署在5G MEC平台上，实现了云化控制、算法自优化、企业数据不出园区的安全性保障，突破了传统机器视觉成本高、效率上限、质量不稳定、维护复杂等瓶颈，以较低的成本、简易的维护实现了冰箱门缝检测、OCR（Optical Character Recognition，光学字符识别）识别等场景应用。

新尝试不仅有效改善了传统工厂运营过程中遇到的效率、安全、人工成本等问题，满足了工厂智慧运营的需求，提高了产品质量，还可以减少设备停机故障，提升生产效率，节省投资成本。同时，智能+5G互联工厂还可通过5G网络对海量数据进行高速采集，在短时间内将跨多相机、多工厂的数据汇聚到5G MEC边缘节点，与云端协同完成深度学习和自优化，充分挖掘工业领域的数据金矿，进一步提高产品检测的准确度。

该工厂的智能升级是业界首次实现工业制造环境下云化机器视觉系统与5G+边缘计算的结合。除此之外，海尔智能+5G互联工厂还衍生出了AR辅助维修、生产环境安全行为识别、AGV小车智能导航等多种典型工厂业务形态。

AR辅助维修业务通过算力部署在边缘侧，数据在本地计算，远程专业技术人员可以通过轻量化的AR眼镜实时辅助和指导现场技工的维修作业，节省了时间和成本，解决了以往Wi-Fi联接带来的信号不稳定、晕眩感和AR眼镜偏重的困扰。

生产环境安全行为识别业务将检测软件部署在边缘侧，在保证高清视频回传的前提下，可以准确完成各类生产环境安全行为的识别检测功能，不仅检测效率大幅提升，且检测结果更加精准。解决了人员流动性大、管理难、特定工位存在的替岗问题，同时突破了工业现场复杂导致的安保/弱电类施工复杂，一些老旧工厂线缆走线非常困难等瓶颈。

AGV小车智能导航业务将AGV运行的定位、导航、图像识别及环境感知等需要复杂计算能力需求的模块上移到5G MEC边缘节点，借助5G连续覆盖，通过AGV物流小车智能导航及远程实时控制功能，执行检查、探测、自动识别等工作，大幅提升了工作效率及运行精度。

持续推动5G+工业互联网产业升级

未来，基于数据的仿真建模验证、生产高效协同、质量精准管控，AI+5G的组合将会探索、实践出更多场景化的物联网智能产品、智慧组合解决方案及AI技术应用，极大地优化生产效率、制造成本、不入库率等产能指标，在形成智能制造的强大竞争力的基础上，为互联工厂转型升级提供更多的样板范例。

目前，海尔智慧工厂项目作为互联工厂转型的升级样板已得到行业内外的广泛认可。

GSMA（Global System for Mobile Communications Association，全球移动通信系统协会）一直在探索“如何超越连接帮助运营商获得新的价值增长空间”，基于此，其在全球发起了边缘计算PoC项目的参与邀请，以加速边缘计算在电信领域的发展和应用。海尔的智慧工厂是大中华区唯一入选的GSMA边缘计算联合示范项目。

在2019华为全联接大会上，海尔、汇萃视觉、中国移动和华为继续深入合作，联合发布了全球首个智慧工厂“5G+机器视觉”联合解决方案。通过智能制造、运营商、设备商及应用商的强强联合，不仅在业界首次实现了工业制造环境下云化机器视觉系统与5G+边缘计算的结合，也为5G+MEC应用在其他场景落地提供了重要参考，可复制、应用到智慧物流、智慧园区及智慧家庭等领域，成为赋能跨领域、跨平台、跨产业的重要解决方案。

在工业和信息化部指导的第二届“绽放杯”5G应用征集大赛决赛上，由海尔、中国移动、汇萃视觉、亮风台及华为联合申报的“基于5G MEC的海尔智慧工厂端边云协同体系及创新应用”项目荣获一等奖。此外，该项目还荣获了2019年通信世界ICT龙虎榜年度MEC移动边缘计算最佳案例奖等多个奖项。

可以预见，5G+工业互联网的融合发展将为行业带来巨大的经济效益和社会效益，推动工业企业的数字化、网络化、智能化升级。

海尔、中国移动和华为三方将继续深化合作，持续创新，将5G、云、大数据、人工智能等新一代信息技术与智能制造技术相融合，充分发挥平台技术优势与生态价值，推进智能+5G互联工厂的智能化、柔性化、服务化的创新与变革，实现制造业的数字化转型升级，推动智能制造的可持续发展，打造世界工业互联网领域的“中国名片”。