近日，寶馬汽車宣布在匈牙利德布勒森打造全球首個AI汽車工廠，標志著汽車制造業的一個里程碑。該工廠投資約20億歐元，被定位為寶馬在全球最具創新性的生產基地。這個AI工廠運行的背后，5G網絡發揮了重要作用，保障了各類AI設施的正常部署。當前，多家知名汽車廠商制造場所均部署了5G網絡，尤其是借助5G專網的賦能，實現了更高程度的自動化。汽車是制造業中最為典型的業態之一，通過汽車制造工廠中5G技術的應用，充分驗證了5G用于工業制造領域的成效。
全球首個AI汽車工廠，5G是重要支撐
寶馬宣稱，德布勒森的汽車工廠是世界上第一家AI驅動的汽車工廠，通過數字孿生建造，完全由可再生能源供電，且無化石燃料。先進的人工智能系統實現了實時質量控制和高效、可持續的生產。該工廠將推出下一代電動汽車，減少二氧化碳排放量90%，并促進當地就業。
這家工廠有什么與眾不同的特點？即使在收集原材料和組裝螺母和螺栓之前，汽車首先要進行虛擬設計和測試。系統是一個由攝像頭、傳感器和人工智能驅動的分析網絡，它可以掃描任何問題并實時提供解決方案。為確保卓越的品質，汽車像聯網設備一樣運行，能夠實時識別和解決諸如油漆不均勻或部件碎裂等問題，從而最大限度地減少延誤。快節奏的裝配由1000多個在人類專業知識指導下的機器人組成。AI工廠也是寶馬iX3等下一代電動汽車的誕生地，其續航里程高達500英里，10月下旬，新款iX3將作為Neue Klasse的首款汽車開始生產。
對于這一工廠的運行，市場研究機構SNS Telecom & IT的研究人員稱，該工廠依賴于匈牙利運營商Magyar Telekom為寶馬部署的公私混合的5G網絡。此前，歐洲和北美多個國家和地區采用了5G專網的方案，為制造業工廠搭建專用網絡，獨立于公網運營商，但本次寶馬的AI工廠采用的是混合5G網絡的方式，公網和專網均采用。
根據SNS Telecom & IT研究人員分析，寶馬的AI工廠采用的無線接入網絡覆蓋了400公頃的場地，其中約15%為室內空間，如此大規模的覆蓋寶馬采用公網和專網結合的方式，既能保證所有設施互聯，也在一定程度上降低了成本。5G網絡為寶馬工廠工作的平板電腦、相機、傳感器和自主運輸機器人提供連接，尤其是為該工廠中近1000臺工業機器人提供可靠連接。
寶馬自有的下一代AI質量平臺（AIQX）是該工廠運營的核心要素，該平臺是基于云計算的系統，利用位于生產線上的攝像頭、聲學傳感器和麥克風進行自動化質量檢查，根據訓練好的模型捕獲和分析有關每輛車的位置、部件和裝飾面的數據，并在檢測到零件缺失、裝配錯誤或缺陷時向員工發出警報。這一平臺需要實時、可靠的通信技術，將生產線上所有能夠采集數據的終端連接起來，5G網絡成為有效解決方案。
另外，該工廠的物流運營成分展示了無線通信與自動化的集成。自動牽引列車將高壓電池直接從相鄰的電池組裝廠運輸到安裝點，而智能運輸機器人則獨立運送更小的部件，該過程采用“手指結構”設計，允許80%的零件直接交付到裝配線上的適當位置，通過高質量無線連接來保障。
汽車制造業的深入采用，形成5G+智能制造標桿
實際上，在5G商用初期，寶馬集團就積極部署5G工廠，經過數年的實踐，如今5G已成為寶馬工廠中不可或缺的重要支撐。除了寶馬外，其他汽車制造廠商也將5G作為其制造工廠的核心工具之一，比較典型的包括奔馳、特斯拉、保時捷等知名廠商。
例如，2024年8與額，特斯拉為其上海超級工廠部署一張5G專網，這是繼特斯拉在2024年5月在柏林工廠運行5G專網后，5G又一次進入特斯拉超級工廠。特斯拉柏林工廠的IT團隊負責人表示：專用5G網絡為我們的制造和倉儲設施的創新以及下一代運營奠定了基礎，有了5G專網，我們可以讓移動機器超可靠地通信，并保持持續運行。憑借我們的創新能力，我們是汽車制造業中首批將5G專網大規模投入制造業的公司之一。柏林工廠是我們第一個部署，然后會在全球范圍內推廣。我們的工程團隊將在OT、IT和網絡之間合作。
從以往知名汽車制造工廠案例來看，采用5G專網的汽車生產方案較為普遍。雖然寶馬的AI工廠采用的是公網和專網混合的方案，但在核心生產環節，相關設備和傳感器主要還是通過5G專網連接，保障數據的安全性。5G專網目前已成為打造智能制造工廠的關鍵。
國內工業領域也加快了對5G專網的應用。根據公開數據，今年6月，我國“5G+工業互聯網”全國建設項目超1.85萬個，5G虛擬專網達5.8萬個，廣泛覆蓋工業、港口、醫療、能源等重點應用場景。目前，國內5G專網基本是通過虛擬專網形式提供服務，在前期形成的示范效應下，其他領域會持續復制擴散。
目前，5G專網依然面臨著獨立專網和虛擬專網不同的技術路線。針對5G獨立專網，不少從業者提出該模式對于電信運營商形成一定程度沖擊。當然，短期內具備部署5G專網能力的工業企業數量有限，對于5G虛擬專網影響有限。但是從中長期看，隨著專網解決方案的成熟，一些輕量化、低成本的系統問世，更多中小型工業企業也可以采用5G獨立專網，對于運營商來說會造成很大影響，尤其是依托專網作為入口，推進云服務、人工智能、大數據等ICT解決方案在行業應用。這將倒逼運營商進行創新和轉型，加大對5G獨立專網的供應，并提供綜合性ICT解決方案。
在筆者看來，未來5G獨立專網對虛擬專網雖然有一定替代性，但在更為廣闊的應用場景下，兩者之間互補性更明顯。虛擬專網依托運營商部署的無處不在的網絡基礎設施，能夠保證企業隨時隨地接入網絡，部署速度更快。例如，2022年5月，寧德時代部署了全國覆蓋范圍最廣的5G專網，該專網橫跨全國6省8市40個廠區，總面積近500萬平方米。類似的企業如果有全國廣泛分布的眾多廠區，自行部署5G獨立專網，就需要部署多張網絡，采購大量設備和平臺，這種情況下或許以獨立專網+虛擬專網配合的形式更為合適。
當前，國內對于獨立專網政策在不斷松綁，5G獨立專網漸行漸近，加上虛擬專網的運營經驗，未來制造業中5G技術的應用會更加普及。在AI最新成果不斷應用于制造業的背景下，5G+智能制造將成為制造業工廠的一個標配。
