5G將為工業控制帶來哪些改變？《5G/5G-A超可靠低時延通信工業場景需求白皮書（征求意見稿）》為你解答
近日，中國信息通信研究院、華為技術有限公司聯合發布《5G/5G-A超可靠低時延通信工業場景需求白皮書（征求意見稿）》（以下簡稱“白皮書”）。
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白皮書結合不同行業的特性及發展痛點，從5G URLLC應用部署、網絡方案和指標要求等方面，充分闡釋了智能化應用場景建設要求和實施方案，全面展現了OT與ICT深度融合的場景藍圖，具備規劃前瞻性、技術創新性、實施落地性、推廣普適性。
——東風設計研究院有限公司總經理 張群
5G的高可靠低時延特性符合工業生產需求，工業控制領域的5G融合應用創新將賦予工業智能化升級與數字化轉型新動力。白皮書歸納了多個工業行業的應用場景轉型方案與業務需求，為行業實現數字化、智能化發展開辟新道路，加速了5G技術在垂直行業的深度融合，在賦能產業升級中將發揮創造性、聚集性、融合性作用。
——上海電器科學研究所（集團）有限公司副總裁 鄭軍奇
白皮書通過工業應用場景的系統性歸納以及各個場景的5G網絡需求的提煉，為5G和工業互聯網應用的結合提供了參考和指引。白皮書的發布可謂恰逢其時，必將加速5G超可靠低時延在工業里應用的探索步伐，助力我國制造業的騰飛。
——中國移動通信有限公司研究院 首席專家 劉光毅
白皮書的內容分行業分場景細致展開，為行業智能化轉型提供了應用方式的參考，其中包括滿足智能化生產需求的扁平化5G無線工業網絡，面向現場總線連接受阻場景的剪辮子應用以及各類針對當前業務受限場景的創新應用。白皮書將會為工業控制領域的5G融合發展提供有效的指導，從而進一步帶動工業生產的無線化、柔性化、智能化變革。
——上海勃傲自動化系統有限公司 總經理 何流
5G技術的出現，對于傳統制造業企業數字化轉型提供了更具可行性、穩定性、安全性的落地路徑。白皮書通過對工業企業典型場景的深入分析，提升了鑄造行業對5G技術實施方式和應用價值的理解，為5G賦能傳統制造業的轉型升級指明了方向，對于傳統制造業的數字化轉型具有劃時代的意義。
——上海合升機械有限公司總經理 許其盛
內容簡介
白皮書結合行業數字化轉型發展需求及企業生產面對的痛點和難點，分行業分場景深度挖掘5G與工業控制融合場景價值，提出工業現場5G網絡部署方案、5G具體網絡性能指標，為各行業5G URLLC應用的場景落地提供參考依據。
目錄
一、概述
二、5G URLLC工業應用概覽
三、汽車制造工廠自動化
四、電子/機械制造工廠自動化
五、傳統工業制造智能化改造
六、工業現場5G網絡需求分析
七、3GPP標準及網絡能力演進
八、總結
附錄A：行業化5G URLLC 應用場景說明
附錄B：工業以太網協議介紹
精彩書摘
01 詮釋行業痛點
面向多車型快速上線的柔性生產，現有工業網絡存在以下四個問題：信息采集采用標準以太網，總線網絡有Profibus-DP、Profinet、DeviceNet、EtherCAT等，協議接口眾多；網絡采用硬線銅纜，數據采集、工業控制需要獨立布線，投資成本高，施工周期長；新車型導入涉及網絡改造或重建，工程復雜、靈活性差；生產過程中由于設備長時間運行、磨損導致的網絡硬線故障，處理困難、解決時間長。
02 闡明升級方案
汽車焊裝車間頂蓋線體5G化改造后，主PLC與現場設備間以及機器人PLC與下掛IO間的實時數據交互，采用5G URLLC進行連接。5G一張網絡支持實時、非實時業務，主PLC通過5G UPF接入, 現場設備通過5G終端星型扁平化接入；主PLC、HMI、現場設備與MES之間的非實時數據交互，采用5G大帶寬來支持。5G基站部署在車間，5G UPF下沉車間，提供實時網絡交互。
03 估算改造收益
汽車總裝車間搭建5G網絡后，將打破波導通訊+分散控制器的原有模式，減少硬件購置成本，縮短交貨周期，實現功能開發性和可擴展，可節省約600萬元。同時，通過分散控制器的功能上移，每套吊具可節約4萬元，一個總裝車間EMS/滑板等設備上的分散控制器約150個，大約可節省600萬元，總計該車間可節省約1200萬元。
作者聯絡
中國信息通信研究院技術與標準研究所
黃穎
huangying@caict.ac.cn
管子健
歡迎產業界同仁多多閱讀指正！
編寫組將加強研究，不斷改進和優化白皮書，以更好地指導各行業5G URLLC應用場景落地。
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