Page 42 - 网络电信2021年6月刊下
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解 决 方 案
5G 在船舶制造工业互联网中的应用研究
彭懿 1，2 吕建军 1，2 孔宁 1，2 周清 1，2
1. 上海船舶工艺研究所 2. 上海申博信息系统工程有限公司
摘要：智能制造是船舶制造的趋势，工业互
联网是实现智能制造的关键核心技术之一。5G
作为新一代移动通信技术，其无线、高速、大容量、
低时延、高可靠的特点与工业互联网对信息传输
的要求高度契合。国内船厂在工业互联网应用方
面做了诸多探索，但暴露出实施成本高、数据孤
岛、设备入网难等问题。通过将船舶制造与 5G
技术特点相结合，提出了 5G 在船舶制造工业互
联网中的典型应用场景。最后对 5G 在船舶制造
工业互联网中的应用提出了建议。
关键词：船舶制造；工业互联网；5G
船舶制造是典型的多品种小批量的按单生产模式，因此船 Revolution)，推出工业互联网平台产品Predix，时任CEO伊梅
企在经营生产中经常遇到一些问题：船东需求不确定；船型研 尔特在其演讲中称，一个开放、全球化的网络将人、数据和机
发周期长；多船型并行生产，资源共享易出现瓶颈；计划排程 器连接起来。工业互联网将过去机器与机器之间通过各种总线
应变差；设备、产线难以柔性应对；质量无法做到零缺陷；工 通信扩展到通过互联网实现人与机器、机器与机器之间的互联
艺无法可靠迭代；成本无法精确化；监控产品进度难；物料需 互通，将消费者与生产终端连接起来，将互联网理念植入制造
求多变，导致缺料与采购延迟严重……这些痛点导致船企长期 业，在全球范围内掀起工业互联网研究应用浪潮。世界上主要
存在订单交付延期、物料库存高、成本居高不下、质量工艺水 工业国都制定了本国的工业互联网发展计划，推动新一代信息
平提升难等问题。 技术和制造业的深度融合，大力加快制造业的数字化、网络
融合了信息、网络、制造、管理、系统工程等先进技术的 化、平台化、智能化转型。尽管各国的发展战略名称不同，侧
[8]
智能制造技术能为上述问题的解决提供途径，因此船舶智能制 重点各异，但都强调新一代信息技术在制造业上的应用 。中
造已成为船舶制造发展趋势。工业互联网的本质是通过信息技 国工业互联网产业联盟(AII)对工业互联网定义为“工业互联网
术把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融 是满足工业智能化发展需求，具有低时延、高可靠、广覆盖特
合起来。从企业角度来看，企业通过工业互联网提供的数据分 点的关键网络基础设施，是新一代信息通信技术与先进制造业
[9]
析，更精准高效地处理市场需求、研发设计、生产制造、经营 深度融合所形成的新兴业态与应用模式” 。5G作为新一代移
[1]
管理、售后服务等领域的问题 。因此，工业互联网被认为是 动通信技术具有低时延、高可靠、广覆盖特点，这与工业互联
实现智能制造的关键技术之一，是智能制造的信息基础设施， 网对网络基础设施的要求高度契合。因此，世界主要发达经济
建成了工业互联网才能真正实现智能制造。智能制造要求工业 体积极推进5G在工业互联网中的应用。
互联网具备低时延、高可靠、广覆盖，而5G作为新一代移动通 2017年起，美国联邦通信委员会(FCC)通过设立专项基金的
信技术恰好满足这样的需求 [2-7] 。本文从介绍工业互联网的发展 方式推进5G在工业领域的应用。2018年欧盟成立工业互联与自
态势出发，引出了5G与工业互联网的关系，对5G的特点做了简 动化5G联盟(5GACIA)聚集OT企业、ICT企业、学术界等各方力量
要介绍，介绍了工业互联网在船厂的应用现状，分析其中存在 共同推进5G应用于工业领域。在亚洲，日本确定了2020年东京
的问题，将5G的特点与船厂工业互联网应用需求相结合提出了5 奥运会实现5G大规模商用部署的目标，同时发布了制造业白皮
个典型的5G应用场景，最后展望了基于5G的工业互联网在船舶 书以推进5G在工业领域的应用。韩国在2019年发布5G+战略，确
行业的应用并提出了建议。 定五项核心服务和十大5G+战略产业，其中智慧工厂是五项核心
业务之一。
一、工业互联网发展态势 国内从中央到地方到企业对5G在工业互联网中的应用非常
工业互联网的概念是由美国GE公司于2012年提出的。 重视，出台政策、措施积极推动5G+工业互联网。2017年11月，
2013年GE提出了工业互联网革命(Industrial-Internet 国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网
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