如今，加快新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展已成為制造業(yè)的共識(shí)。我國制造業(yè)企業(yè)正進(jìn)一步向智能化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)智能制造?！丁笆奈濉敝悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年，中國規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)基本普及數(shù)字化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型；到2035年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)智能化。目前，行業(yè)中多數(shù)企業(yè)仍處于智能化轉(zhuǎn)型初期，龍頭企業(yè)智能化成效顯著，帶動(dòng)行業(yè)整體水平穩(wěn)步提升。

然而，隨著制造業(yè)企業(yè)不斷向智能化轉(zhuǎn)型，工廠對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信的需求也日益增加。傳統(tǒng)工廠的數(shù)字化系統(tǒng)各自為政，分散部署，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)復(fù)雜、能耗高、可靠性差，已無法滿足智能工廠對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的要求。目前的智能化工廠需求大帶寬、低延遲、架構(gòu)簡單、高可靠、綠色節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以支撐大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸分析，支持業(yè)務(wù)快速部署和持續(xù)演進(jìn)，且不能因?yàn)閿?shù)據(jù)采集丟失影響安全性。在此基礎(chǔ)上，F(xiàn)5G全光網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，為智能工廠通信網(wǎng)絡(luò)提供了新的解決方案。

全新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，F5G構(gòu)建智能工廠堅(jiān)實(shí)基石

F5G是The 5th Generation Fixed Networks 的縮寫，即第五代固定網(wǎng)絡(luò)。F5G是由中國提出，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ETSI接納、業(yè)界廣泛參與的最新一代固定網(wǎng)絡(luò)。F5G的三個(gè)關(guān)鍵特征分別為全光連接（FFC），增強(qiáng)型固定寬帶（eFBB）和極致體驗(yàn)（GRE）。作為新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，F(xiàn)5G全光網(wǎng)具有多項(xiàng)優(yōu)勢，包括超高帶寬、低時(shí)延、極簡架構(gòu)、高可靠性、運(yùn)維簡便和綠色節(jié)能等。

據(jù)悉，F(xiàn)5G全光網(wǎng)采用增強(qiáng)型固定寬帶等先進(jìn)技術(shù)和高性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使得用戶能夠享受高帶寬、零丟包、微秒級(jí)時(shí)延的極致業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

F5G全光網(wǎng)絡(luò)采用兩層架構(gòu)，弱電間無源，用分光器替換了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)柜以及交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)極簡架構(gòu)。無源分光器無需供電，可大幅減少弱電機(jī)房配置，節(jié)約空間。需要升級(jí)時(shí)，F(xiàn)5G技術(shù)只需要更換光模塊，而不需要重新布線，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)。此外，在OLT設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備上都可支持整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的快速收集和處理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的故障實(shí)時(shí)感知、高效管理。經(jīng)過F5G升級(jí)后，系統(tǒng)運(yùn)維成本大幅降低，某些場景下工作量甚至不足之前的十分之一。

高可靠性來源于F5G全光網(wǎng)提供的Type B或者Type C的保護(hù)方式，即如果光纖或者設(shè)備出現(xiàn)問題，會(huì)自動(dòng)觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)，無需人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的自動(dòng)切換，具有99.999%的電信級(jí)可靠性。此外，光纖的物理特性保證不易受電源干擾，也能更好地保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/span>

綠色節(jié)能是由于F5G全光網(wǎng)使用光纖而不是傳統(tǒng)的銅纜為有效介質(zhì)。光纖傳輸所需的能耗遠(yuǎn)低于銅線傳輸，網(wǎng)絡(luò)越向光纖轉(zhuǎn)型，就越能降低能耗，減少碳排放。目前，“光進(jìn)銅退”已成為智能工廠的趨勢。

政策標(biāo)準(zhǔn)不斷推進(jìn)，F5G與智能制造雙向奔赴

智能制造的發(fā)展離不開強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支持?！丁笆奈濉毙畔⑼ㄐ判袠I(yè)發(fā)展規(guī)劃》中要求加快推進(jìn)“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，構(gòu)建新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施體系?！渡虾Ｊ羞M(jìn)一步推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案（2023-2026年）》中要求力爭率先建成以光傳送網(wǎng)（OTN）傳送、光纖到戶接入的端到端全光網(wǎng)絡(luò)，開展萬兆到戶試點(diǎn)，超前部署基于50G無源光纖網(wǎng)絡(luò)的超千兆寬帶業(yè)務(wù)。北京也發(fā)布了《“光網(wǎng)之都，萬兆之城”行動(dòng)計(jì)劃（2023-2025年）》，著力推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向萬兆光網(wǎng)邁進(jìn)，為建設(shè)全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)標(biāo)桿城市奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

F5G全光網(wǎng)在制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面也不斷取得進(jìn)展。2023年，《工業(yè)制造企業(yè)千兆光網(wǎng)建設(shè)指南白皮書》和《智慧工廠F5G全光網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)白皮書》發(fā)布，為業(yè)界首次。2024年，華為聯(lián)合產(chǎn)業(yè)多方發(fā)布《電池制造工廠工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)范報(bào)告》，聯(lián)合ONA發(fā)布《智慧工廠F5G全光網(wǎng)設(shè)計(jì)指南》，在聯(lián)合信通院發(fā)布的《工業(yè)網(wǎng)絡(luò)全連接》中也詳細(xì)介紹了F5G全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮的重要作用，《F5G-A綠色萬兆全光園區(qū)白皮書》介紹了，制造園區(qū)F5G-A應(yīng)用。

隨著這些政策和標(biāo)準(zhǔn)的不斷推進(jìn)與實(shí)施，F(xiàn)5G全光網(wǎng)技術(shù)正成為推動(dòng)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵力量。

落地賦能，F5G全光工廠發(fā)揮“燈塔”價(jià)值

華為F5G全光網(wǎng)解決方案的高安全、高可靠、高速率贏得了工業(yè)制造諸多細(xì)分行業(yè)的青睞。中國工程機(jī)械行業(yè)排頭兵徐工集團(tuán)攜手華為打造了“徐工F5G全光工廠樣板點(diǎn)”。依托華為F5G全光工業(yè)網(wǎng)，夯實(shí)了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。同時(shí)，通過硬管道隔離技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了企業(yè)數(shù)字化、智能化建設(shè)的安全性。數(shù)據(jù)顯示，使用該方案后，整體弱電間規(guī)劃面積減少50%，總體能耗下降30%，交付時(shí)間降低60%。

在制造業(yè)中，汽車行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型起步早、應(yīng)用深、范圍廣。2023年7月，瞄準(zhǔn)世界最前沿新能源研發(fā)能力的中國一汽科技創(chuàng)新基地正式啟用，與中國一汽NBD總部形成滿足全過程的自主乘用車研發(fā)試驗(yàn)?zāi)芰Α；卦囼?yàn)室業(yè)務(wù)繁多，典型場景有數(shù)據(jù)采集、測試與精密控制、高速攝像、智慧辦公等，這些場景都要求網(wǎng)絡(luò)具備高帶寬、確定性時(shí)延，確保多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并發(fā)時(shí)超高速、高可靠、全時(shí)安全的進(jìn)行傳輸。

因此，一汽科技創(chuàng)新基地采用了華為F5G全光工業(yè)網(wǎng)絡(luò)方案。通過在基地各處靈活部署ONU，以一張光網(wǎng)絡(luò)高品質(zhì)承載園區(qū)多種業(yè)務(wù)。F5G端到端硬隔離、可視化呈現(xiàn)眾多網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)、高可靠性的優(yōu)勢，保證了大量數(shù)據(jù)無損傳輸。目前，試驗(yàn)室F5G網(wǎng)絡(luò)倒換時(shí)間小于30ms，試驗(yàn)數(shù)據(jù)平滑采集，精密科研試驗(yàn)測試流暢、實(shí)時(shí)在線。在F5G全光工業(yè)網(wǎng)的助力下，中國一汽科技創(chuàng)新基地編織起一張超大帶寬、可靠無損、智慧運(yùn)維、平滑升級(jí)的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的全面互聯(lián)，加速推動(dòng)一汽“All in”新能源戰(zhàn)略落地，智領(lǐng)新未來。

雙良集團(tuán)的單晶硅制造車間應(yīng)用F5G全光工廠解決方案已實(shí)現(xiàn)一年半穩(wěn)定運(yùn)行，從未出現(xiàn)故障。內(nèi)蒙古雙良硅材料（包頭）有限公司，有業(yè)內(nèi)最為先進(jìn)的1600型直拉單晶爐矗立在廠房內(nèi)，其產(chǎn)出的優(yōu)質(zhì)單晶硅棒是支撐我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“能量源泉”。雙良集團(tuán)在新建單晶硅生產(chǎn)車間時(shí)積極踐行“零碳工廠”理念，在“光進(jìn)銅退”的大趨勢下，以F5G全光網(wǎng)構(gòu)建工廠“神經(jīng)中樞”，依托F5G全光網(wǎng)大帶寬、確定性低時(shí)延、數(shù)據(jù)不丟包的優(yōu)勢搭載MES、ERP大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，搭建數(shù)字化管控平臺(tái)能夠安全、精準(zhǔn)、高效的完成數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸有效避免因數(shù)據(jù)采集丟失造成的產(chǎn)線停產(chǎn)。

F5G全光網(wǎng)采用光纖作為傳輸介質(zhì)，光纖具備的抗電磁干擾耐腐蝕和長達(dá)30年壽命，完美匹配了復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境，末端連接控制系統(tǒng)的光終端ONU設(shè)備能夠適應(yīng)零下40攝氏度至70攝氏度，并且支持IP40防護(hù)等級(jí)、雙上行鏈路保護(hù)、即插即用，不僅完美滿足了車間連續(xù)生產(chǎn)的可靠性要求，更為未來工廠擴(kuò)容產(chǎn)能打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

成立于1996年的美巢集團(tuán)，專注于室內(nèi)裝飾輔料的研究、開發(fā)和制造，在中國家裝市場樹立了良好的品牌口碑和企業(yè)形象，一直著力于建造世界品質(zhì)的智能化綠色工廠。F5G全光網(wǎng)為制造行業(yè)提供一張架構(gòu)簡單、大帶寬、高可靠、綠色節(jié)能的多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)，滿足未來5-10年的業(yè)務(wù)發(fā)展訴求，成為美巢集團(tuán)的最佳選擇。攜手華為，美巢集團(tuán)對(duì)北京智能工廠展開了基于光的全面網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造。

依靠F5G全光網(wǎng)夯實(shí)智造基礎(chǔ)，大污染行業(yè)裝飾輔料行業(yè)代表企業(yè)美巢集團(tuán)得以通過4大最嚴(yán)苛的環(huán)保認(rèn)證。

創(chuàng)新致遠(yuǎn)，蘇州明志科技鑄造生產(chǎn)線上，機(jī)器人裝備包攬了重活、累活，在監(jiān)控中心全流程透明化管理下，工廠可24小時(shí)安全高效生產(chǎn)。華為F5G全光工廠網(wǎng)絡(luò)，超大帶寬光纖網(wǎng)絡(luò)如同人體動(dòng)脈，連接起明志工廠的萬事萬物，讓工業(yè)設(shè)備連得上、生產(chǎn)流程看得清、安全管理控得精。依托華為F5G全光工廠的高效運(yùn)作，明志科技將定制產(chǎn)品生產(chǎn)周期從7天縮減到0.5天，將智能車間的人均年產(chǎn)量從24噸提升至77噸。

此外，光伏行業(yè)龍頭企業(yè)隆基綠能也采用了F5G全光工廠網(wǎng)絡(luò)解決方案，建立起世界品質(zhì)的智能化綠色工廠。坐落在咸陽的隆基光伏組件制造工廠，在生產(chǎn)制造的全流程中，將綠色能源的理念轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)，率先采用了F5G全光工廠網(wǎng)絡(luò)解決方案，建立起世界品質(zhì)的智能化綠色工廠。據(jù)悉，咸陽隆基光伏，作為集團(tuán)重要的光伏組件制造工廠，一直致力于技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進(jìn)，以提升產(chǎn)品性能和生產(chǎn)效率。隨著光伏組件制造產(chǎn)線的改造升級(jí)完成，F(xiàn)5G全光方案打造了一張簡架構(gòu)，高可靠，綠色節(jié)能的生產(chǎn)業(yè)務(wù)承載網(wǎng)，整網(wǎng)能耗降低了30%，運(yùn)維效率提升了30%。

傳統(tǒng)大型產(chǎn)業(yè)園區(qū)正處于向智慧園區(qū)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，面臨著網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的需求。北重科技文化產(chǎn)業(yè)園選擇全光網(wǎng)絡(luò)打造智慧園區(qū)，解決了傳統(tǒng)園區(qū)多張網(wǎng)運(yùn)維復(fù)雜、升級(jí)成本高、難以承載新興業(yè)務(wù)需求的痛點(diǎn)。在F5G方案的加持下，北重園將辦公網(wǎng)、無線網(wǎng)、安防網(wǎng)和智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)合并為一張網(wǎng)，并通過硬隔離專網(wǎng)切片技術(shù)保證業(yè)務(wù)隔離，北重園成為ONA在北京授予的首個(gè)F5G全光園區(qū)示范點(diǎn)。

隨著萬物互聯(lián)的發(fā)展趨勢，數(shù)據(jù)中心、專線、家庭、生產(chǎn)制造、辦公園區(qū)等場景聯(lián)接將會(huì)以指數(shù)級(jí)增長。隨著全球聯(lián)接數(shù)的進(jìn)一步增加，F(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)將推動(dòng)光纖網(wǎng)絡(luò)覆蓋部署進(jìn)一步延伸，延伸到企業(yè)的每一個(gè)場景，到企業(yè)桌面，到工廠的機(jī)器設(shè)備，還將覆蓋每個(gè)數(shù)據(jù)中心，最終邁向光聯(lián)萬物。華為將繼續(xù)發(fā)揮自身在F5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢和部署經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)與制造業(yè)企業(yè)的合作，共同推動(dòng)中國制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

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