隨著5G技術(shù)的商用普及，工業(yè)制造領(lǐng)域正迎來一場深刻的數(shù)字化變革。在近期舉行的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”高峰論壇上，來自通信、制造、計算機軟硬件等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)界大咖齊聚一堂，圍繞“5G如何賦能工業(yè)制造”展開深入探討。他們一致認為，5G與計算機軟硬件的深度融合，正在重塑工業(yè)生產(chǎn)模式，推動制造業(yè)向智能化、柔性化、服務(wù)化方向升級。
一、5G+邊緣計算：軟硬件協(xié)同打破數(shù)據(jù)孤島
中國工程院院士鄔賀銓指出，工業(yè)制造現(xiàn)場存在大量異構(gòu)設(shè)備，傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)部署成本高、靈活性差，而5G的高速率、低時延、大連接特性恰好解決了這一痛點。但5G并非孤立存在，它需要與邊緣計算、云計算等計算機軟硬件技術(shù)協(xié)同發(fā)力。“5G負責‘修路’，邊緣計算負責‘就近處理’，云端負責‘全局調(diào)度’。”鄔賀銓形象地比喻道。
華為公司高級副總裁胡厚崑分享了實踐案例：在某汽車制造工廠，通過5G+MEC（移動邊緣計算）平臺，將PLC（可編程邏輯控制器）等工業(yè)軟件下沉到邊緣節(jié)點，實現(xiàn)了機器視覺檢測的實時響應(yīng)，缺陷識別時延從原來的100毫秒降低到10毫秒以內(nèi)。“這背后是5G網(wǎng)絡(luò)與高性能邊緣服務(wù)器、AI推理芯片等硬件，以及實時操作系統(tǒng)、容器化軟件平臺的深度耦合。”
二、工業(yè)軟件云化：5G讓“軟件定義工廠”成為現(xiàn)實
用友網(wǎng)絡(luò)CEO陳強兵認為，5G的高帶寬和低時延使得工業(yè)軟件（如CAD、CAE、MES、ERP）可以云端部署、按需使用，中小企業(yè)無需在本地購置昂貴的服務(wù)器和授權(quán)。他舉例說，一家模具企業(yè)通過5G專網(wǎng)連接到云端的CAD軟件，設(shè)計師在車間用平板就能流暢操作三維模型，修改后的代碼實時下發(fā)給數(shù)控機床。“5G相當于把軟件‘送’到了生產(chǎn)一線，解決了傳統(tǒng)工業(yè)軟件‘離線’與‘孤島’的問題。”
西門子工業(yè)軟件大中華區(qū)副總裁王文韜補充道，5G還催生了“軟件定義PLC”的新范式。傳統(tǒng)PLC是專有硬件加嵌入式軟件，而基于5G和通用計算平臺，工控軟件可以運行在標準x86服務(wù)器或ARM架構(gòu)芯片上，實現(xiàn)控制邏輯的靈活重構(gòu)。“未來工廠里，硬件趨于通用化，軟件才是差異化的核心。”王文韜說。
三、5G+AI質(zhì)檢：帶動計算機硬件邊緣化、軟件輕量化
百度智能云工業(yè)產(chǎn)品部總經(jīng)理葉航軍分享了5G+AI機器視覺在3C制造中的落地經(jīng)驗。一條手機組裝線每小時產(chǎn)生數(shù)萬張高清圖片，傳統(tǒng)Wi-Fi無法承載如此大的上行帶寬，導(dǎo)致質(zhì)檢漏檢率高。而5G網(wǎng)絡(luò)每平方公里可連接百萬臺設(shè)備，上行速率可達千兆，配合邊緣端部署的AI推理芯片，可以把缺陷檢測準確率提升到99.5%以上。
“這要求計算機硬件向嵌入式、低功耗方向發(fā)展。”葉航軍強調(diào)。例如，常見的NVIDIA Jetson、華為Atlas 500等邊緣計算盒子，配合TensorFlow、PyTorch等輕量化推理框架，能夠在20瓦功耗內(nèi)完成實時圖像處理。軟件方面則要解決模型量化、剪枝、算子優(yōu)化等問題，讓大模型能在資源受限的工業(yè)終端上跑得動、跑得穩(wěn)。
四、產(chǎn)業(yè)協(xié)同：標準、安全與人才仍是關(guān)鍵瓶頸
與會大咖也直言挑戰(zhàn)。中國信息通信研究院副院長王志勤指出，當前5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的計算機軟硬件標準尚不統(tǒng)一，不同廠商的邊緣計算平臺、操作系統(tǒng)、工業(yè)協(xié)議互不兼容，導(dǎo)致企業(yè)集成成本居高不下。“行業(yè)急需制定統(tǒng)一的硬件接口規(guī)范、軟件中間件標準和數(shù)據(jù)交換格式。”
安全方面，360集團工業(yè)安全事業(yè)部總經(jīng)理張 backward 表示，5G使工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)從封閉走向開放，但也引入了新的攻擊面。“過去32% 號令只跑OT網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在和IT網(wǎng)絡(luò)通過5G互聯(lián)，需要部署CPU內(nèi)置的硬件信任根、工業(yè)防火墻軟件以及端到端加密芯片。”他呼吁，在計算機硬件設(shè)計階段就應(yīng)加入安全模塊，軟件則需實現(xiàn)細粒度的訪問控制與行為審計。
人才短板同樣突出。中控科技創(chuàng)始人褚健提到，既懂5G通信、又懂工業(yè)軟件、還會硬件選型的復(fù)合型工程師極為稀缺。“高校的計算機專業(yè)很少涉及工業(yè)場景，而 automaker 專業(yè)又不懂深度學(xué)習(xí)框架。”他建議龍頭企業(yè)聯(lián)合高校設(shè)立“5G+智能制造”微專業(yè)，培養(yǎng)軟硬件融通的實戰(zhàn)人才。
五、展望：5G+軟硬件一體化，邁向“柔性智造”
盡管挑戰(zhàn)猶存，產(chǎn)業(yè)界對大趨勢充滿信心。中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長徐曉蘭，未來5G賦能的工業(yè)制造將呈現(xiàn)三大特征：一是硬件泛在化——從PLC到傳感器再到AI盒子，所有設(shè)備都是軟硬件解耦的可編程節(jié)點；二是軟件服務(wù)化——工業(yè)軟件不再以許可證形式銷售，而是通過5G網(wǎng)絡(luò)以訂閱方式提供；三是產(chǎn)線柔性化——換產(chǎn)品只需在線切換對應(yīng)的計算機程序，無需改動物理硬件。
“就像一個智能手機，換APP就能換功能。未來工廠換工業(yè)APP就能換生產(chǎn)工藝。”徐曉蘭的這一比喻，引得全場共鳴。可以預(yù)見，隨著5G Advanced（5G-A）的演進以及6G研究的啟動，計算機軟硬件將在工業(yè)制造中扮演更加核心的角色，驅(qū)動中國從“制造大國”走向“智造強國”。
