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新基建的引擎:5G下的工业互联网

2020年11月4日     来源:e-works         
关键字:工业互联网  5G  联想创新科技大会  

    在10月28日举办的“联想创新科技大会”上,联想集团中国区大客户总经理王立平先生参与了以“新基建的引擎:5G下的工业互联网”为主题的圆桌讨论,回答了联想在5G下的工业互联网方面的动态、建设能力、应用实践和深度思考。

联想集团中国区大客户总经理王立平先生

联想集团中国区大客户总经理王立平先生

    1、高瞻远瞩,联想开启5G下的工业互联网新篇章

    当前,工业互联网的发展显示出了强大生命力,正从最初的概念先行逐步发展为产业生根。从宏观层面来看,工业互联网是新基建的重要环节,通过工业经济全要素、全产业链、全价值链的全面连接,以支撑工业数字化、网络化、智能化的转型,催生出一批新模式、新业态、新产业,最终重塑工业生产制造和服务体系,实现工业经济高质量发展。

    从技术层面来看,工业互联网是5G、人工智能、智能物联网等信息技术与工业系统高水平全方位深度融合所形成的应用生态。其中,5G具有高速率、低延时、高可靠的特性,在工业互联网的特定场景中实现了应用探索;边缘计算以其低时延、本地化处理控制的特性,解决了工业互联网中数据因时效性带来的各种问题。

    从应用层面来看,应用场景碎片化和工业协议复杂多样已经成为当下工业互联网深入应用的两大拦路虎。目前来看,工业互联网的应用场景多元但过于零散,难以形成统一的解决方案,满足不同客户的独特需求;同时,复杂的、不同协议类型的数据对采集、传输、处理设备提出了更高的要求,平台需要更加开放的生态支撑,以适应种类繁多的应用场景。

联想“端-边-云-网-智”的技术架构

联想“端-边-云-网-智”的技术架构

    在这些背景下,联想抓住了新基建浪潮下的新机遇,凭借独有的“端-边-云-网-智”技术架构在工业互联网层面全面布局,提出了“5G+工业互联网”的发展模式,以不同行业数字化业务场景创新为目标,通过聚焦经典场景,更加务实地催化智能生态。对此,王立平先生表示:“5G+工业互联网将带来大量的创新应用场景和海量的设备接入,实现数据驱动价值创新,联想将致力于与生态合作伙伴一起为客户提供端对端的解决方案。”

    2、智能物联,构建以客户为中心工业互联网平台生态

    “过去两年,联想以IT与制造双重产业属性定位,基于自身技术实力与深厚的行业积淀,为智能制造的未来描绘新的蓝图。”王立平先生如是说。

    在这幅生态全景图中,联想以边缘计算为基础,物联网为核心,聚焦数据采集、数据传输、数据处理三大技术难题,构建涵盖感知、通信、平台及应用的边缘计算平台体系,针对不同行业中的特定业务场景,提供智能物联产品及定制开发方案。

联想LeapIoT产品架构

联想LeapIoT产品架构

    王立平先生提到,物联网平台实施部署与通用化IT系统有所不同,由于不同行业生产特点的巨大差异性,导致不同行业企业对物联网平台的技术特点和功能需求完全不同。面对千行千面的企业需求,以及工业设备在协议、接口、软硬件配置标准等方面的不统一,物联网平台厂商无法依照一套标准化的技术和产品支撑所有行业的业务需求,其中核心且必须解决的问题就是设备互联与数据采集需求。

    联想基于自身技术实力与深厚的行业积淀,成功的解决了这个问题,为LeapIoT物联网平台在不同行业的应用部署扫平了关键障碍。

    首先,为实现工业设备互联与数据采集,联想开发了非常丰富的边缘硬件产品,包括边缘工业单元、边缘嵌入式单元、边缘一体机、边缘网关、边缘单板等,并拥有各类智慧型的边缘计算传感装置。

联想CIoT边缘计算解决方案

联想CIoT边缘计算解决方案

    其次,为保证生产环境下工业数据高效稳定传输,支撑不同工业场景对于大带宽、高并发、低延时等网络需求。联想与包括中国三大运营商在内的全球40家运营商展开合作,构建涵盖无线局域网、低功耗无线广域网以及卫星通信等多种数据传输能力,为不同工业场景下对数据传输能力的差异化需求。

    第三,为推动IT与OT的数据融合,打通设计端到制造端的全业务生产流程,让通用IT标准下的终端也能接入到工业场景。联想推出了基于可灵活定制的行业智能硬件开发平台——Leez,为企业提供BSP和SDK等软件服务,以适配Android、Debian、Ubuntu等操作系统与开发工具。

    联想智能硬件开发平台Leez的重要价值在于:一方面帮助企业根据自身需求对硬件规格进行定制设计,包括对核心板进行二次开发,以适配不同场景下的功能需求。另一方面利用平台开发工具适配包括Modbus、MC、MEWTOCOL、Fins等在内的多种工业协议,支持摄像头、屏幕、通信设备等通用IT外设的接入。

    目前,依托于丰富的边缘计算产品以及基于可灵活定制的行业智能硬件开发适配能力,联想LeapIoT物联网平台实现了对各类传感器、智能仪表、PLC、DCS以及大型工业设备或装备、工业数据库或生产执行、监控系统等接入,支持常见的Modbus、OPC等工业协议的接入与转换,并实现车间现场或广域分布设备的智能接入、数据采集与标准化数据处理,提供接近现场的数据分析、智能计算与反向控制能力。

    在平台服务能力上还提供强大的数据建模能力,将工业信号、时序数据、物理状态、设备信息转换为数字对象的属性、方法、事件,通过对物理对象的数字描述、数字映射,在数字世界还原设备运行模式与机理。目前可支持智能设备远程接入、大数据计算调用、AI算法模型调用等各类场景。

    3、落地生根,联想5G下工业互联网的应用遍地开花

    联想对于5G下工业互联网的应用实践可以概况为两个方面。

    一方面,联想在自身的智能化转型过程中搭建了支撑全球业务的统一工业互联网平台,该平台连接了联想分布在全世界各地的34家工厂和400多家核心供应商,接入了2亿多台生产设备,每天汇集并处理150亿条数据和15000多种工况,实现了研、产、供、销、服全价值链的业务优化;

    另一方面,联想基于自有平台软件开发了面向全价值链的500多个场景的智能化应用,包括产品智能画像和竞争力分析系统,备件需求智能预测系统,销量实时分析预测系统、大客户商机分析系统等,实现了跨业务版块的智能化协同和业务管理的智能化决策。

    在谈到联想在工业互联网领域的具体实践时,王立平先生以联想帮助印刷设备制造商高斯中国为例进行了详细阐述。他指出:“通过将联想ECG工业计算设备和Leap IoT物联网平台集成到高斯现有的传统印刷设备中,并集合了联想硬件能力、软件平台的技术能力,最终推出了具有高效、安全、灵活的智能化印刷解决方案M-700S,帮助用户在印刷生产良品率提升和后期维护成本降低两个方面,全面实现降本增效。”

基于联想的解决方案对高斯产线设备产量进行分析

基于联想的解决方案对高斯产线设备产量进行分析

    “在生产层面,联想IoT设备和Leap IoT物联网平台可以收集产量、好张、坏张、订单生产时间、生产结果报表等数据。然后,高斯的电气化系统对收集的数据进行分析,帮助系统自动调整参数,大幅提高人为调试效率,更使得设备平均废张从1000张左右降低到200张左右,减少了80%,减少了原材料的浪费,大幅降低了生产成本,这有利于印刷行业从劳动密集型进一步向技术密集型转变。”王立平先生继续介绍道。

    在运维层面,联想如何助力高斯,让设备运维更高效呢?王立平先生解释:“联想边缘计算单元可以实时收集设备运行数据,为印刷行业客户提供预警故障、预测维护时间等分析建议,大幅减少由于设备运维不当而造成的生产中断、运维时间长、设备损耗大等问题,有效提升了设备在全生命周期的生产效率。”

联想的边缘计算设备

联想的边缘计算设备

    此外,在网络数据安全层面,联想LeapIoT平台的架构成为高斯电气化系统的组成模块,保证了数据传输和数据存储的安全性。在硬件层面,联想边缘计算单元就像作为设备安全的守门员,保障设备不受网络攻击,守护客户敏感数据。

    “未来,联想还将通过零部件数据的收集、有效生产数据的采集,帮助高斯中国有效地了解其印刷产品的状态,为后续新产品迭代、研发提供强有力的数据支撑,进一步优化和降低其研发成本。”王立平先生进一步补充道。

    当然,这只是联想基于5G下工业互联网成功实践的一个典型案例。事实上,作为联想的核心业务之一,基于5G的工业互联网方案整合了包括终端接入、边缘计算、时序存储、数字孪生、实时数据处理和工业大数据分析以及数据洞察等在内的多个核心功能,并且预设多种适应工业场景的5G网络部署模式,已成功为以中国商用飞机为代表的166家国内大型制造企业提供了全方位的智能化转型服务,涉及制造、教育、零售、交通、医疗在内的40多个应用场景的成功落地。

    4、持续深化,联想5G工业互联网助力智造稳步前行

    根据Frost&Sullivan预测,到2022年,90%的工业企业将使用边缘计算将一些实时性要求高的数据分析、智能处理和设备控制放在边缘运行,另外一些实时性要求不高、较长周期的大数据分析、AI建模和参数优化放在云端运行,以降低数据机的能耗。

    王立平先生也表示:“工业物联网将带来大量的创新应用场景和海量的设备接入,实现数据驱动客户价值创新,这使得企业在推进智能化转型过程中对大带宽、高并发和低延时的5G网络有着紧迫需求,由此也催生5G和边缘计算的快速增长。”

    经过三年多时间的发展,联想已推出覆盖数据采集、数据传输和数据处理3大功能的7大边缘计算产品系列,建立了涵盖无线局域网、低功耗无线广域网、5G以及卫星通信等多种数据传输能力,积累了从顶层平台设计、平台软件研发以及产品开发与项目实施的三大基础能力,能快速支撑不同行业的工业互联网应用和部署实施需求。

    e-works认为,工业互联网是一个高科技复合领域,需要联想这样的平台厂商深入理解不同行业细分企业的实际应用需求,从工业中来到工业中去,致力于解决数据采集、数据可视化、业务洞察与优化以及内外部产业链的协同等问题,实实在在的为企业创造价值。

    e-works相信,作为一家既懂工业又有强大技术实力的厂商,在未来,联想还将融合更多上下游企业、用户等相关利益方,形成大规模的共享协作的工业互联网生态系统,帮助更多的制造企业延长产业链,以实现制造业和服务业之间的跨越式发展。

    【后记】

    令人惊喜的是,最近发布的世界首款折叠屏电脑,搭载十代英特尔®酷睿™i5处理器的ThinkPadX1 fold也亮相Tech World。不仅如此,搭载英特尔处理器的移动工作站ThinkPad P1、超迷你主机M739q、旗舰双路工作站ThinkStation P920等在内的明星产品也同样惊艳。(了解更多详情,尽在联想官网。)

责任编辑:程玥
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