為指導長(cháng)沙經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區（簡(jiǎn)稱(chēng)“長(cháng)沙經(jīng)開(kāi)區”或“園區”）制造企業(yè)有針對性地建設一批實(shí)用可行的5G場(chǎng)景，不斷提G企業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化發(fā)展水平，帶動(dòng)提升園區G質(zhì)量發(fā)展水平，現結合實(shí)際制定本指南。

一、發(fā)展背景

近年來(lái)，長(cháng)沙經(jīng)開(kāi)區工程機械、汽車(chē)制造及零部件、電子信息“兩主一特”產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，孕育了一批行業(yè)L軍企業(yè)，建設了一批智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標桿示范項目，吸引了一批相關(guān)L域服務(wù)商和供應商集聚，制造業(yè)轉型升級取得階段性成效，創(chuàng )造了良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效應。當前，以5G、AI為代表的新技術(shù)連鎖突破，與先進(jìn)制造技術(shù)加速融合并大規模應用，不僅將催生一批新興產(chǎn)業(yè)，更可能從根本上改變傳統制造業(yè)的技術(shù)基礎、組織模式和商業(yè)形態(tài)，進(jìn)而導致價(jià)值鏈、供應鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的重新分解與組合，終促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展方式的深刻變革，充分釋放經(jīng)濟增長(cháng)潛力。在此背景下，園區 “兩主一特”企業(yè)迎來(lái)新的發(fā)展機遇。

同時(shí)，受制于技術(shù)不成熟、基礎設施不完善等因素，5G、AI等新技術(shù)在園區制造企業(yè)中應用尚處于初期，場(chǎng)景涉及核心制造環(huán)節較少，且多以點(diǎn)狀應用為主。具體來(lái)看，主要難點(diǎn)如下：

一是技術(shù)基礎較為薄弱。目前5G標準尚未制定完成，5G模組、AI芯片也未完全成熟，基于5G和AI的融合性工業(yè)產(chǎn)品和裝備研發(fā)進(jìn)度較慢。企業(yè)應用面臨無(wú)標準、無(wú)網(wǎng)絡(luò )、無(wú)裝備的挑戰，基礎設施需單獨建設，大量軟硬件需自主研發(fā)。

二是應用方案尚未成熟。5G、AI等新技術(shù)方案復制推廣較難，單個(gè)應用開(kāi)發(fā)成本G。同時(shí)，現階段能夠系統整合5G、AI、區塊鏈等新技術(shù)和傳統工業(yè)系統建設的供應商和系統集成商較為稀缺，加大了新技術(shù)應用的難度。

三是應用人才存在缺口。目前制造業(yè)從業(yè)人員對5G、AI技術(shù)理解還不夠充分，既懂制造又熟悉5G和AI，還能進(jìn)行應用開(kāi)發(fā)的復合型人才較為稀缺。

二、發(fā)展思路

為搶抓發(fā)展機遇，積J應對挑戰，推進(jìn)5G、AI等新技術(shù)真正解決長(cháng)沙經(jīng)開(kāi)區“兩主一特”發(fā)展過(guò)程中的核心痛點(diǎn)問(wèn)題，園區新技術(shù)應用將按照“分級分批”推進(jìn)的思路，以5G等新型基礎設施建設為引L，通過(guò)實(shí)施一批“5G+”標桿項目，切實(shí)發(fā)揮新技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的巨大效果，短期內推進(jìn)園區制造企業(yè)進(jìn)行新技術(shù)點(diǎn)狀應用探索，中長(cháng)期推動(dòng)形成一批面向未來(lái)制造的新模式。

1-2年內，將5G等新技術(shù)作為基礎工具，面向制造業(yè)G帶寬、遠程化和移動(dòng)性需求，作用于單環(huán)節點(diǎn)狀場(chǎng)景。主要集中在產(chǎn)品質(zhì)量檢測、低時(shí)延控制、準確定位、移動(dòng)無(wú)人巡檢、設備數據采集與監控、輔助裝配與設備維護、產(chǎn)品遠程操控與無(wú)人駕駛等L域。切實(shí)提G企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，培育一批復合型新技術(shù)應用人才。

3年內，圍繞設計、生產(chǎn)、管理等環(huán)節衍生出一系列制造新模式。5G等新技術(shù)體系以疊加的方式融合進(jìn)傳統制造體系中，逐步形成獨立的數據處理閉環(huán)，支撐企業(yè)整體發(fā)展，催生柔性生產(chǎn)、創(chuàng )成式設計、共享制造、數據服務(wù)等新模式、新業(yè)態(tài)。

三、重點(diǎn)應用場(chǎng)景

結合現有5G應用典型場(chǎng)景，綜合長(cháng)沙經(jīng)開(kāi)區制造業(yè)應用基礎現狀與應用訴求，制造企業(yè)可以從以下三個(gè)主要方向，聚焦10大應用場(chǎng)景，深化5G在工業(yè)場(chǎng)景中的應用。

（一）5G+人工智能

1.基于5G的設備智能控制與參數優(yōu)化

面向“兩主一特”產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，聚焦企業(yè)生產(chǎn)效率提升等核心訴求，基于5G的移動(dòng)性、低時(shí)延特點(diǎn)，利用5G模組、5G+CPE等方式連接工業(yè)設備PLC單元、數控系統、上位機等，實(shí)時(shí)采集現場(chǎng)工業(yè)設備產(chǎn)生的大容量數據，數據匯聚后接入5G網(wǎng)絡(luò )，將車(chē)間實(shí)時(shí)生產(chǎn)數據、加工數據、制品表面監測等設備運行數據傳輸到企業(yè)邊緣計算、私有云或公有云平臺，在云端或邊緣運行人工智能算法實(shí)現對生產(chǎn)裝置的智能管控、實(shí)時(shí)監測與作業(yè)調度。5G保證了控制指令端到端時(shí)延平均在20ms以下，網(wǎng)絡(luò )下行帶寬達到200MB，準確性達到99.999%，設備工藝參數能夠根據現場(chǎng)生產(chǎn)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)調整和優(yōu)化，生產(chǎn)效率大幅提G。

2.基于5G+機器視覺(jué)的質(zhì)量檢測

面向“兩主一特”產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，聚焦產(chǎn)品質(zhì)量檢測量大、檢測準確度要求G等現實(shí)要求，基于5G大帶寬、低時(shí)延的特點(diǎn)，將終端設備采集的產(chǎn)品及部件大容量G清圖片與視頻信息上傳到云端并利用AI機器視覺(jué)與知識圖譜技術(shù)與云端數據庫進(jìn)行比對，基于云端監測算法準確判斷質(zhì)量缺陷，提G檢測速度，同時(shí)將圖片與視頻信息傳送云端入庫，實(shí)時(shí)完善AI知識圖譜，為算法訓練、特征標定、數據切片提供依據�，F場(chǎng)G清影像分辨率可以達到4K-8K，基于工業(yè)相機的AI機器視覺(jué)5G上行帶寬在1000MB，時(shí)延在10-30ms，能夠滿(mǎn)足基于云平臺架構的AI機器視覺(jué)–質(zhì)量缺陷檢測系統和目檢系統在工廠(chǎng)的推廣應用，應用后產(chǎn)品良品率和檢測準確性獲得J大提升，漏檢率大幅下降。

3.基于5G+機器學(xué)習的預測性維護

面向“兩主一特”產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，針對設備維護工作量大，維修人員要求G，維修滯后而造成的產(chǎn)能損失和材料浪費等問(wèn)題，基于5G大帶寬、移動(dòng)性等特點(diǎn)，通過(guò)設備、車(chē)間、廠(chǎng)房安裝的大量傳感器和智能數據采集模塊搜集海量生產(chǎn)運營(yíng)監控數據，如工程機械行業(yè)大型生產(chǎn)裝備的實(shí)時(shí)運行數據、損耗數據等，以5G網(wǎng)絡(luò )承載，實(shí)時(shí)傳輸到云端平臺進(jìn)行綜合分析和存儲，利用AI機器學(xué)習將多種來(lái)源與類(lèi)型的歷史數據進(jìn)行建模分析并與數據庫運維故障信息進(jìn)行比對，實(shí)現產(chǎn)品異常提前診斷和維護，將被動(dòng)維修升級為主動(dòng)預測性維護。5G的上行大帶寬提供了實(shí)時(shí)大數據樣本，結合AI云化處理分析技術(shù)大幅提升預測準確度與實(shí)時(shí)預警能力，有效規避由于設備故障導致的生產(chǎn)運營(yíng)事故，使技術(shù)人員可以?xún)?yōu)化維護活動(dòng)并在故障發(fā)生數月之前進(jìn)行維修，維護成本有效降低。

（二）5G+VR/AR

1.基于5G的物料及零部件識別與管理

面向工程機械、汽車(chē)及零部件產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，結合其物料和零部件種類(lèi)繁多、生產(chǎn)量較大、難以準確識別和有效管理的特點(diǎn)，基于企業(yè)的物料零部件管理系統，利用5G大帶寬特性，在5G網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下通過(guò)手持終端實(shí)時(shí)采集實(shí)物圖像并對實(shí)物進(jìn)行三維建模和全息建模并保存到管理系統中，通過(guò)AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )及深度學(xué)習技術(shù)分析3D建模信息和圖像信息，判斷物料零部件的形狀、功效、是否符合生產(chǎn)標準等，利用5G網(wǎng)絡(luò )將物料信息實(shí)時(shí)反饋到VR/AR終端，輔助現場(chǎng)人員合理分配和檢測物料、強化生產(chǎn)與運營(yíng)管理。5G滿(mǎn)足了VR/AR技術(shù)作為G帶寬和低延遲應用的主要需求-帶寬在250MB,時(shí)延在15ms。相比于人工識別，基于5G的智能識別系統識別效率較G，生產(chǎn)執行效率提升顯著(zhù)，運營(yíng)管理效率也將大幅改善。

2.基于5G網(wǎng)絡(luò )的準確輔助運維

面向汽車(chē)及零部件、電子信息產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，結合設備數量多、故障復雜且難以定位、運維人員技術(shù)水平較低等問(wèn)題，基于企業(yè)的故障監測和設備維護管理系統，結合5G和AR技術(shù)實(shí)現G清影像實(shí)時(shí)呈現，員工可以使用移動(dòng)終端自由獲取需要檢查的設備的各項尺寸、角度和相關(guān)指標，快速定位產(chǎn)品故障點(diǎn)，利用5G低時(shí)延（15ms以?xún)龋┨匦�，將現場(chǎng)檢測數據實(shí)時(shí)傳輸到系統，系統自動(dòng)判斷檢測結果是否符合標準要求，同時(shí)配合準確故障信息系統或遠程專(zhuān)家指導輔助現場(chǎng)檢修人員快速有效地實(shí)施故障零部件更換等維修操作，從而大幅縮短設備平均修理時(shí)間與故障應急響應時(shí)間，返修率降低，檢修質(zhì)量一次合格率明顯提升。

3.基于5G網(wǎng)絡(luò )的實(shí)時(shí)協(xié)同設計

面向工程機械、汽車(chē)及零部件產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，針對產(chǎn)品研發(fā)設計周期長(cháng)、研發(fā)效率低、與生產(chǎn)制造環(huán)節難以有效貼合等問(wèn)題，基于企業(yè)協(xié)同設計系統或平臺，在5G保障G帶寬、低時(shí)延數據傳輸基礎上，利用VR技術(shù)構建各類(lèi)零部件或整車(chē)產(chǎn)品的虛擬設計場(chǎng)景并進(jìn)行虛擬仿真，檢驗人員與研發(fā)人員對構建的仿真模型進(jìn)行協(xié)同設計，并通過(guò)VR設備將新設計的部分疊加到已有部件上來(lái)驗證設計效果，使設計環(huán)節更有效地貼合實(shí)際產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)與裝配，提G設計效率。5G技術(shù)可以保障虛擬場(chǎng)景中的人員交互時(shí)延在15ms以?xún)�，設計研發(fā)時(shí)間大幅縮短，工作效率得到J大提升。

4.基于5G網(wǎng)絡(luò )的新型輔助裝配

面向工程機械、汽車(chē)及零部件產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，針對裝配效率低、漏裝錯裝等問(wèn)題，基于企業(yè)輔助裝配系統，在5G網(wǎng)絡(luò )G清影像實(shí)時(shí)傳輸的保障下，利用AR實(shí)時(shí)渲染技術(shù)，結合實(shí)際裝配場(chǎng)景在整車(chē)或成品各部位清晰標注裝配部件、裝配步驟、裝配工具和裝配位置，快速進(jìn)行模擬裝配，提前發(fā)現裝配問(wèn)題，避免出現零件錯裝或漏裝，對裝配體是否符合規程要求進(jìn)行控制和預警。整體實(shí)時(shí)渲染和交互時(shí)延在15ms以下，因裝配導致的產(chǎn)品及零件質(zhì)量問(wèn)題大幅減少。

（三）5G+智能產(chǎn)品

1.基于5G的云化移動(dòng)AGV調度

面向工程機械、汽車(chē)及零部件產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，針對廠(chǎng)內物流復雜、傳統AGV調度依賴(lài)固定軌跡難以有效協(xié)同聯(lián)動(dòng)等問(wèn)題，通過(guò)5G 網(wǎng)絡(luò )接入，解決云端平臺與大量AGV 車(chē)輛的實(shí)時(shí)通信問(wèn)題，部署基于5G的視覺(jué)導航+云化AGV調度系統，利用5GG速率、低時(shí)延等傳輸特點(diǎn)，通過(guò)云端控制系統將指令快速、G效、穩定地傳遞給AGV車(chē)輛，使AGV在工廠(chǎng)車(chē)間的任何位置都能接收到信號指令，D一時(shí)間到達指定工位。解決傳統部署WiFi 方案接入數量受限、信號干擾切換失敗、車(chē)輛停駛等難題，物流配送的靈活性得到充分改進(jìn)，工廠(chǎng)現場(chǎng)整體運營(yíng)效率和穩定性獲得顯著(zhù)提升。

2.基于5G的機器人自動(dòng)巡檢

面向“兩主一特”產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，針對巡檢復雜、巡檢工作量大、巡檢周期長(cháng)等問(wèn)題，在工廠(chǎng)車(chē)間配備帶有超G清攝像機的5G智能巡檢機器人或無(wú)人機，自主檢測現場(chǎng)生產(chǎn)、物流與運營(yíng)情況，實(shí)現自主導航和全自動(dòng)巡檢，采集廠(chǎng)內外G清視頻，上傳云端后自動(dòng)識別工作區，判斷產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)與物流情況，結合AI技術(shù)進(jìn)行各類(lèi)異常的自主判斷。巡檢效率顯著(zhù)提升，成本大幅降低，同時(shí)保障作業(yè)人員人身安全。

3.基于5G的產(chǎn)品智能化操控

面向工程機械產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，結合其產(chǎn)品裝備技術(shù)復雜、操作專(zhuān)業(yè)化門(mén)檻較G、部分場(chǎng)景人工操作條件較差等特點(diǎn)，在產(chǎn)品上安裝5G CPE、5G工業(yè)模組等，利用5G網(wǎng)絡(luò )實(shí)現智能化遠程控制中心與生產(chǎn)現場(chǎng)車(chē)載終端相連，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )承載PLC、數控系統等控制信息，替代光纖通信，操作員通過(guò)超低延時(shí)的監控畫(huà)面實(shí)時(shí)操控位于特定生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的無(wú)人駕駛裝載機，同步回傳真實(shí)作業(yè)場(chǎng)景及全景視頻實(shí)況。對一般非低速的工作場(chǎng)景，5G網(wǎng)絡(luò )端到端時(shí)延能保證在20ms以下，連接可靠性達到99%以上。駕駛員的工作環(huán)境得到有效改善。

四、保障能力建設

長(cháng)沙經(jīng)開(kāi)區制造企業(yè)可從三個(gè)方面構建5G應用基礎支撐能力，保障5G應用實(shí)施效果。

（一）基于5G的工廠(chǎng)內外網(wǎng)絡(luò )改造

在工業(yè)內網(wǎng)方面，通過(guò)5G、TSN、WiFi 6等新型網(wǎng)絡(luò )連接方式將工業(yè)傳感器、控制器、執行器、G清攝像機或控制面板等多種設備進(jìn)互聯(lián)，使設備可以感知環(huán)境并實(shí)現多個(gè)單位的實(shí)時(shí)共同協(xié)作。在工業(yè)外網(wǎng)方面，加強廠(chǎng)區5G微基站建設與宏基站網(wǎng)絡(luò )覆蓋，與通信運營(yíng)商實(shí)現廣域網(wǎng)對接，推廣應用5G網(wǎng)絡(luò )切片技術(shù)，加強工廠(chǎng)內外網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)互通。

（二）5G與生產(chǎn)運營(yíng)信息系統的對接

在系統連接方面，通過(guò)構建G效、G可靠的工廠(chǎng)內外5G網(wǎng)絡(luò )，將企業(yè)現有MES、APS、ERP等生產(chǎn)運營(yíng)信息系統相互連接并提升系統之間的低時(shí)延聯(lián)動(dòng)協(xié)同能力，強化信息系統之間的耦合，保證生產(chǎn)運營(yíng)數據的實(shí)時(shí)分析、共享與展示。在系統能力提升方面，運用5G+MEC，實(shí)現工業(yè)現場(chǎng)設備采集數據邊緣側處理，并配合生產(chǎn)運營(yíng)信息系統進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，在毫秒級時(shí)延內反饋給執行系統管控現場(chǎng)設備，實(shí)現工業(yè)現場(chǎng)閉環(huán)控制，有效降低回傳帶寬消耗和系統訪(fǎng)問(wèn)時(shí)延。

（三）基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺優(yōu)化

在平臺基礎連接層面，利用5G技術(shù)保障工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的G可靠連接。通過(guò)設置5G CPE、5G工業(yè)模組等方式，將設備、車(chē)間、廠(chǎng)房及企業(yè)采集的海量底層數據接入5G網(wǎng)絡(luò )，保證大容量工業(yè)數據實(shí)時(shí)向云端平臺的安全可靠傳輸，構建G效的平臺架構交互與連接能力。在平臺應用層面，通過(guò)應用5G網(wǎng)絡(luò )切片等技術(shù)對不同工業(yè)場(chǎng)景進(jìn)行G可靠的獨立組網(wǎng)，減輕平臺微服務(wù)組件及工業(yè)APP開(kāi)發(fā)、部署、調試的復雜度，降低平臺應用落地的技術(shù)門(mén)檻。

本指南由長(cháng)沙經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區管理委員會(huì )經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)服務(wù)局負責解釋。