中国联通：以5G工业蜂窝网助力 工业开放自动化愿景加速实现

  “人眨一次眼大概需要200毫秒，而CCTV（闭路电视监控系统）监测一台AGV（自动导引运输车）小车的行动轨迹并将数据回传至后台只需20毫秒。”

  如果把自动化的企业工厂比作人体，那么稳定高速的网络就是让各个部件器官实现对接的人体神经。

  走进位于上海市普陀区的施耐德电气工厂，一台台AGV小车化身物料搬运“智能转运达人”在车间穿梭往来；机械臂、自动化产线、“AI质检员”协同作业；5G+智慧物流、5G+智能智造、包括5G在内的工业蜂窝网+开放自动化系统贯穿生产各个流程……这家成立了26年的传统制造业“老厂”，在中国联通5G技术的助力下，不仅实现了装备数字化、工厂无线化、加速了平台虚拟化，工业自动化程度更是高达75%，实现了制造与信息赋能的升级。

  在智能物料配送区域，悬挂在车间顶部的18台监控设备，借助5G网络的高速传输与低时延特性，对数十台AGV小车进行实时监控，无须人工干预，就能实现更精准的导航和定位。

  在质检区域，中国联通助力施耐德电气工厂打造了一条“5G与工业蜂窝网+集中化PLC”自动模拟检测线，将PLC（可编程逻辑控制器）放到IT机房统一部署，通过5G网络，一台PLC在机房可以同时控制多台设备，实现了工业质检的远程控制和无线通信。

  一幕幕生动的未来工厂场景正在施耐德电气工厂上演，而这样成熟的数智工厂并不是短时间建成的。早在20多年前，中国联通就与施耐德电气开展了基础通信业务合作，尤其是中国联通为施耐德电气打造了一张5G多园区专网，近年来合作层级逐步提升。2022年，中国联通助力施耐德电气打造5G+CCTV全厂安全管控和5G+AR（增强现实）远程辅助维护，在2023年逐步发展了5G+AMR（自主移动机器人）柔性物料配送，在5G环境下保证了广域多点稳定连接，打造5G+VDI云桌面，实现虚拟桌面在轻量化终端部署，低成本高性能使用者真实的体验。今年，中国联通以5G赋能施耐德电气EAE（开放自动化平台）开放自动化平台，使其边缘化集中部署虚拟化PLC成为可能。

  9月25日，施耐德电气联合中国联通等在上海国际工业博览会上共同发布了《工业蜂窝网赋能的开放自动化解决方案》蓝皮书。这是双方第二次联合发布蓝皮书。与第一次不同，此次首次正式提出了“开放自动化”。“开放自动化是一种软件定义的控制理念，不依赖底层硬件基础设施，直接用软件来构建自动化应用程序。就是要打造一个开放的平台，采用IT、云化等技术，对5G等网络通讯提出更进一步的要求。这其实就是完全颠覆了工业自动控制系统的现状。”中国联通大数据首席科学家范济安在发布会现场表示。

  EAE即EcoStruxure（开放自动化平台），是施耐德电气于2020年推出，在业界打出响亮的开放自动化一枪，短短四年间，工业开放自动化已经从概念逐步深入实践。

  由于历史原因，传统工控长期面临“四座大山”，即工业通信生态壁垒、软硬件强绑定、传统工业网络形态复杂，以及缺乏灵活的工业算力。据统计，目前工业通信协议的国际标准已超过30种。各大厂商围绕PLC工控开发软件和工业通信协议，形成了一个个烟囱式的封闭生态圈，使得不同厂商之间的硬件和软件难以互换和移植。纵观工控系统从封闭走向开放的演变历程，显而易见，作为工控核心大脑的PLC成为了这一过程中的关键“堵点”。

  中国联通大数据首席科学家范济安回顾以往时表示：“由于工控系统涉及到许多设备之间的精准配合，对时延的控制与误差要求极高，这使得PLC一般会用有线的方式，无线网络鲜少被考虑。但去年发布的《5G+PLC 深层次地融合解决方案》报告已验证，新一代无线G能够进入工业控制核心环节的大部分场景，明显提升产线柔性能力。” 如今，施耐德电气和联通等合作伙伴将控制管理系统南向链接无线化进一步拓展至控制虚拟化及平台生态化，网络连接也从5G 专网迭代至融合5G、4G（含 Cat.1、Cat.4等）和 NB-IoT（窄带物联网） 等多种网络制式的工业蜂窝网。

  作为工业领域的颠覆性创新，开放自动化是新工业革命的内在要求，它推动了IT（信息技术）与OT（运营技术）的深层次地融合，帮助制造商提高生产的全部过程的柔性和透明性，降低生产和建设成本。

  发展开放自动化，打造优质的工业蜂窝网是必经之路。中国联通在为施耐德电气打造的核心网元全下沉的5G专网的基础上，分析离散制造业的特点并从实际的需求出发，结合新型工控系统发展的新趋势，系统提出工业蜂窝网的定义、范畴、典型网络架构，针对工业蜂窝网的网络规划、部署、运维给出指南，有很强的实操性。建立了一套完善的适合to B的工业场景服务保障体系。

  2024年巴展期间中国联通发布了5G工业制造专网产品，针对大中小企业“量体裁衣”，推出Basic、Plus、Pro三大产品支撑5G从工厂外围辅助走向生产核心，有效满足工业领域多样化的业务需求。坚实推动数字技术和实体经济深层次地融合，持续迭代升级5G工业专网能力，设计理念围绕“极简融合、可靠确定、轻量多样、智能运维”四大核心要素展开。

  在赋能工业开放自动化过程中，中国联通对工业蜂窝网进行多样性的优化和升级——首先将5G与4G网络进行了多模态融合，原生匹配工业现场差异化业务需求，以5G网络架构为基座，兼容4G、Cat.1、NB-IoT等多种工业互联需求，实现一网多能、一网多用。其次，在对工业应用所需的时延确定性、高可靠性等关键功能协议进行加强，同时在通信网络功能完备的前提下，对不适用于行业应用的网络功能协议进行裁剪。再次，面向规模大小不一的工业公司，中国联通工业蜂窝网产品具备轻量化能力，支持平滑演进，满足业务增加和逐步深入的工业产线级应用的诉求，适配不同用户和吞吐量的建网需求。最后，基于网络运营商的运维优势，中国联通实现运维智能与无感化。网络管理具备多域可视化运维能力，可以有效的进行网络性能检验测试和分析，主动预测网络故障并进行预防性维护，满足工业场景快速定界、定位。

  为了满足施耐德电气开放自动化需求，中国联通建立了网络功能设计、场景化规划、规范化部署、精细化运维四维一体的端到端体系，确保工业蜂窝网的合理部署和高效运行。施耐德电气采用FMEA（Failure Mode and Effects Analysis失效模式和影响分析）管理模式，识别潜在的失效模式及关键控制点，并根据不同业务的重要性的等级评估实施场景化运维。在此基础上，基于ITIL（IT Infrastructure LibraryIT基础架构标准库）的运维理念，共同构建一套系统化的网络运维管理流程，保障网络的高效、稳定运行。

  工业公司的数智化需求为5G发展提供了巨大的市场机会。施耐德电气EcoStruxure开放自动化平台（EAE）的成功打造让业界看到了开放自动化的美好前景，即实现IT/OT的真正融合，推动工业自动化领域的“即插即生产”，切实解决厂商之间应用软件的可移植性、可配置性和互操作性问题。

  目前，存量市场上工业有线网络依然大量存在，随着客户定制化需求的增加和生产装备的智能化，制造企业的生产必然更加柔性化，客观上为无线网络带来更多发展机会。

  未来工厂网络将是有线、无线相互融合的过程，其中无线网络中的工业蜂窝网将向多网融合，便于运维的方向发展。如今中国联通和施耐德电气的合作，已经在工厂生产中得到成功验证，面向未来整个行业的成千上万家工厂，中国联通也在探索如何把5G与工业蜂窝网+开放自动化打造成一个服务于多企业的新型工控平台，更多地赋能千万家工业企业的智能化变革。