上海交通大学校长、中国工程院院士林忠钦:5G全连接工厂要构建“四位一体”保障体系
作者 | 人民邮电报2022-11-22

11月20日,在2022中国5G+工业互联网大会“5G全连接工厂-智能制造”分论坛上,上海交通大学校长、中国工程院院士林忠钦作了题为《5G赋能智能制造的探索与实践》的主题演讲。

上海交通大学校长、中国工程院院士林忠钦

林忠钦表示,上海交大的数字化转型目标是为学校科研能力和治理体系进行现代化服务。在建设指标方面,信息化水平要率先进入世界一流大学前列。具体来讲,要建成全球标杆的网络基础设施,形成世界一流的算力和存储能力,打造行业领先的数据资源体系,构建高校领跑的基础软件和智慧应用环境。目前,上海交大建成了全国首个落地高校的5G专网。

林忠钦介绍,上海交大持续建设科创示范基地,加快科技创新研发与转化,创建了上海智能制造研究院与上海智能制造研发与转化功能型平台,将面向产业发展共性需求,攻克制造感知与物联、人机共融与协作等智能工厂共性技术。上海交大还与德国弗劳恩霍夫中心建立了交大弗劳恩霍夫中心,并且建造了上海交大智邦5G智慧工厂,着力打通知识、技术、工业应用之间的障碍,助力上海市5G技术创新及应用落地。

林忠钦分享了几个5G在智能制造领域的应用。在5G+汽车动力无人工厂,5G技术覆盖加工、检测、物流、控制等全流程工序,提升机床、工装、机器人、工业软件的可靠性,使高端数控机床MTBF突破3000小时,整线开动率达到85%以上;上海交大联合江南造船、华为等成立了5G智能制造创新实验室,探索基于5G技术的船舶建造新模式、新业态,实现船舶制造过程与5G技术深度融合,将船体对接效率提升120倍以上,大幅缩短了时间。

林忠钦也提到了上海交大与中移上海产业研究院(以下简称“上研院”)的合作。他表示,通过整合上海交大与上研院的优势资源,围绕5G+智能制造共性关键技术、系统及平台建设、标准化及示范应用开展研究,研发了一批具有领先水平的智能制造领域成果,包括三个方面的关键技术和三个系统平台。

三个关键技术首先是智能感知,主要是体现在工业传感网络与边缘计算技术,研发了可实时通信与控制的智能感知设备,如5G智能网关、边缘计算终端,打造工业边端数据采集、分析、管控一体化的系统,目前在航空航天方面得到了应用。

二是智能分析,主要体现在工业大数据和机器学习理论与技术,研发了基于5G+机器学习的智能分析技术,量化工业系统变量与性能的因果关联关系,挖掘关键工艺参数,支撑生产流程优化升级,目前在生物医药生产方面得到应用。

三是智能决策,主要体现在智能预测、诊断及维护理论与技术,研发了5G+深度学习驱动的智能决策技术,实现智能诊断、精准预测与主动维护,从而避免意外宕机,目前在燃气轮机制造当中得到应用。

在系统平台方面,一是智能装备,主要体现在云工业机器人系统及平台。研发了5G+自动控制系统软硬件框架,满足机器人可移动、低延时、高带宽的数据传输需求,实现了本体轻量化计算与高精度的同步。

二是智能生产,主要是数字孪生系统及平台,研发了5G+孪生建模与交互技术,构建了高保真、高效率的数字模型,有效克服了实际生产场景中数据获取困难、传统物理模型计算效率低下的两大难题。同时也搭建了5G+孪生智能生产平台,实现了复杂产品制造过程动态仿真,高效构建数字孪生智能生产环境。

三是智能服务,主要体现在智能制造远程服务及系统平台。基于中国移动5G模组与高速ADC技术,研发状态数据智能采集终端,构建5G通信传输架构,充分发挥5G高速高效传输能力,实现多功能采集模式智能切换。

林忠钦认为,关于5G全连接工厂,要考虑要围绕5G+网络化,构建技术、标准、政策与人才“四位一体”的保障体系。

首先要有规划,具体要构建“智能端+边缘计算+云计算、大数据、云决策”的全连接工厂全流程业务闭环,实现“智能在端、智慧在云、管控在屏”的5G+全连接工厂的各类场景应用。在全连接工厂的技术保障方面,着力解决协议标准互通、应用生态构建、产业基础强化等关键共性技术,鼓励产学研组建“5G+制造”技术联盟,促进科技成果的转化应用和产业化。在标准保障方面,要搭建联合企业、高校、国家标准实验室等机构的5G+标准科创集成研发平台,构建面向5G+全连接工厂的5G+技术标准体系,促进5G+技术创新与标准研制协同推进。在人才保障方面,要面向研究型、管理型、技能型5G+人才需求的培养计划,实施高校、研究院所、行业协会共同参与的5G+人才教育与培训体系,实现全领域复合型优质5G+人才供给。

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