По прошествии трёх лет с начала развёртывания 5G-сетей по всему миру начинает проясняться их возможная ценность для Украины. Предметно оценить возможности 5G позволил "2022 Huawei European Innovation Day", прошедший 27-28 сентября в Будапеште. Несколько неожиданно, что среди наших соседей именно Венгрия демонстрирует наибольшие успехи в части индустриальных применений 5G-технологий. 

Организатор мероприятия, китайская компания Huawei, является крупнейшим производителем телеком-оборудования в мире с долей порядка 29% (данные за 2021 год). Для сравнения её ближайшие конкуренты Nokia и Ericsson имеют по 15% каждая. Результаты Huawei выглядят особенно впечатляюще с учётом того, что последние четыре года она пребывает под санкциями США и американских союзников по всему миру.

На сегодня 5G-сети в том или ином виде развёрнуты во всех странах Евросоюза

По своему содержанию Innovation Day - это насыщенный отчёт о достижениях, текущих приоритетах и проблемах, с которыми сталкивается рынок. Сразу несколько тематических мероприятий, которые прошли в конце сентября и начале октября, дали возможность, во-первых, оценить текущее состояние дел с пятым поколением технологий мобильной связи. Во-вторых, узнать, как выглядят лучшие практики внедрения 5G в Европе. В-третьих, на мероприятии были расставлены некоторые неочевидные акценты.

Итак, чем может похвастаться сегодня Европейский Союз в части 5G-технологий?

5G в Евросоюзе: хорошо, но мало и редко

На сегодня 5G-сети в том или ином виде развёрнуты во всех странах Евросоюза. Однако при номинально третьем месте в мире по охвату населения такими сетями, ЕС в разы отстаёт от лидеров в лице азиатского и североамериканского регионов. При среднеевропейском показателе покрытия в 66% территории, у 15-ти членов союза этот показатель не достигает и 50%. В регионе Центральной и Восточной Европы нет ни одной страны с покрытием свыше 50%.  

Конкретно 5G-сети призваны заменить традиционные локальные сети предприятий на основе кабельной инфраструктуры

Ещё хуже обстоят дела с так называемыми частными сетями пятого поколения и, шире, индустриальным применением 5G в Европе. В этом месте стоит напомнить, что 5G предназначено, в первую очередь, для промышленности, т.н. IoT и других бизнес-приложений. Вместе с искусственным интеллектом, автономными киберфизическими системами и другими инновациями речь идёт о концепции, известной как Индустрия 4.0.

Конкретно 5G-сети призваны заменить традиционные локальные сети предприятий на основе кабельной инфраструктуры. В идеале в каждой точке пространства, расположенного внутри сборочного цеха, логистического центра или госпиталя должна быть возможность подключения к по-настоящему быстрым, надёжным и защищённым сетям. Это радикально увеличивает гибкость производственных процессов, уменьшает издержки на реконфигурацию оборудования, увеличивает отдачу основных фондов. Для получения всех преимуществ 5G для предприятия или организации необходимо в том или ином виде организовать т.н. частную (приватную, private) сеть. Собственно говоря, количество, масштаб и успехи именно частных сетей являются показателем успеха 5G как действительно нового слова в развитии телекоммуникаций. 

Всё, что касается частных сетей, является наиболее слабым местом Европы. На сегодня сразу весь Евросоюз может похвастаться примерно тремястами успешно реализованными проектами такого рода. Из них 60% используют 4G-технологии, на долю 5G приходится 20%, в остальных случаях задействованы несколько стандартов одновременно. Германия с большим отрывом лидирует в этой области с примерно семьюдесятью функционирующими сетями. Для сравнения в Китае насчитывается свыше 6500 частных сетей, в абсолютном большинстве случаев - на базе 5G-технологий.

Склады, сборка, контейнеры: 5G по-венгерски

Организаторы мероприятия предоставили его участникам возможность ознакомиться с двумя кейсами, которые можно считать эталонными примерами индустриальных 5G-сетей. Первый является примером трансформации уже существующего бизнеса. Второй изначально проектировался с использованием возможностей 5G. Оба кейса воплощают идеологию Индустрии 4.0, обеспечивая впечатляющие производственные возможности и экономический результат.

Расположенный под Будапештом Европейский центр снабжения (European Supply Center, ESC) Huawei  является крупнейшим предприятием такого рода за пределами Китая. Начиная с 2009 года ESC обеспечивает бесперебойные поставки готовой продукции - телекоммуникационного оборудования операторского класса, - для более чем 40 стран на европейском континенте. Каждый такой продукт, как правило, предлагается производителем во множестве вариантов конфигурации. Чтобы оптимизировать свои издержки и уменьшить время ожидания для клиентов в Huawei пошли по пути создания собственного производства в Евросоюзе, прямо на территории логистического хаба. По сути, ESC состоит из двух функциональных элементов - склада комплектующих и производственной линии. 

Поток комплектующих поступает автомобильным транспортом на стандартных палетах. Благодаря тому, что сборка происходит на территории Евросоюза, компания может приобретать на месте значительное количество несложных комплектующих вроде упаковочных материалов, кабелей, антенн, источников питания и корпусных деталей. На сегодняшний день степень локализации достигает впечатляющих 40% и продолжает расти. Сборочное производство предусматривает весь цикл испытаний готовой продукции. 

Дистанционная автоматизация рутинных производственных операций является ключевым принципом проекта цифровой трансформации ESC

Зимой 2021 года было официально объявлено о начале эксплуатации частной 5G-сети и ряда производственных процессов на её основе. Одним из важнейших новшеств стали автоматизированные вилочные погрузчики. Несмотря на то, что они перемещаются вдвое медленне погрузчиков с водителем, примерно 0,6 м/сек против 1,2 м/сек, они успевают обрабатывать существенно больше грузов с меньшими удельными затратами. Благодаря их появлению обработка грузов не прекращается в ночное время и по выходным, что позволяет, помимо прочего, экономить на освещении, благо роботам оно не нужно. Управление погрузчиками происходит дистанционно, все данные передаются по 5G-сети. 

Дистанционная автоматизация рутинных производственных операций является ключевым принципом проекта цифровой трансформации ESC. Собранные на производственной линии изделия осматриваются с помощью видеокамеры. Система компьютерного зрения сравнивает фактическую комплектацию с тем, что заказал клиент и сигнализирует о расхождениях. Аналогичным образом осуществляется визуальный контроль комплектующих перед их использованием. В процессе сборки сотрудники используют смарт-очки с AR-возможностями. Прямо в поле зрения они видят подсказки, помогающие избежать необходимости всё время сверяться с документацией в ходе кропотливой работы.  

Все эти и многие другие возможности опираются на частную 5G-сеть, которую сотрудники Huawei развернули в сотрудничестве с Vodafone Hungary. Всё оборудование т.н. ядра сети и единственной базовой станции поместилось в один-единственный стандартный шкаф вместе с блоком питания и резервным аккумулятором. Многочисленные управляющие программы, которые обеспечивают производственные процессы, выполняются оборудованием, которое является функциональной частью 5G-сети. Так выглядит в жизни принцип edge computing, являющийся одной из важнейших инноваций пятого поколения.  

По данным Huawei инвестиции в 5G-проект трансформации предприятия обеспечил снижение издержек на 500 тыс. USD ежегодно и увеличение оборота на 30% при ROI в пределах трёх лет. Ежемесячно комплекс обрабатывает 40-50 тыс. единиц хранения. Время доставки заказанной продукции по странам ЕС сократилось до 3-5 дней. В компании делают особый акцент на том, что апробированные в ESC решения легко масштабируются.

Второй пример индустриальной 5G-сети, развёрнутой на территории Венгрии, также является первым в своём роде на европейском континенте. Интермодальный терминал East-West Gate в г. Фенешлитке (Fényeslitke) является важным элементом Нового Шёлкового пути, ключевого геоэкономического проекта КНР. Расположенный на украино-венгерской границе терминал связывает вместе три транспортные системы: железные дороги постсоветского пространства на базе т.е. широкой колеи, железнодорожную сеть ЕС и автотранспортные перевозки. Максимальная пропускная способность составляет 1 миллион 20-футовых контейнеров (TEUs) в год.

Радикальным решением задачи стала практика дистанционного управления оборудованием

На территории терминала находятся три пары подъездных путей с широкой и европейской колеёй. Каждую пару в настоящее время обслуживает один дистанционно управляемый мостовой кран. В будущем их количество увеличится вдвое. Ещё один кран свободно перемещается по территории терминала, обслуживая автотранспорт. Организация дистанционного управления краном стала одним из трёх ключевых элементов данного проекта.

Традиционные практики эксплуатации кранового оборудования характеризуются очень маленьким, порядка 10-12%, коэффициентом утилизации, т.е. долей времени, когда кран и его оператор выполняют свои функции. Попросту говоря, традиционный кран простаивает большую часть рабочего времени. Помимо прочих причин это обусловлено необходимостью обеспечить приемлемый комфорт для крановщика. В случае машины высотой с многоэтажный дом естественная потребность периодически "бегать до ветру" влечёт вполне заметные издержки.

Радикальным решением этой задачи стала практика дистанционного управления оборудованием. Один оператор, не покидая комфортного рабочего места, управляет несколькими кранами, чередуя время их простоя. При такой схеме организации работы, во-первых, резко увеличивается коэффициент использования рабочего времени высокооплачиваемого персонала. Во-вторых, возрастает утилизация самих кранов, которым не нужно простаивать во время пересменок и перерывов. В-третьих, упрощается и удешевляется конструкция крана, которому больше не нужна кабина оператора, включая системы кондиционирования воздуха, обеспечения жизнедеятельности и т.п.

Второй ключевой элемент East-West Gate - это практики использования т.е. "цифрового двойника". Каждый сколь-нибудь заметный объект на территории терминала и его перемещения отслеживаются с помощью расставленных по всей территории видеокамер. Обслуживающий персонал  в режиме реального времени наблюдает за всем происходящим на территории площадью 140 га. "Цифровой двойник" используется для предоставления владельцам грузов возможности наблюдать за обработкой контейнеров. Наконец, благодаря автоматизированному наблюдению за территорией удалось существенно уменьшить расходы на безопасность предприятия.

Вишенкой на этом торте является "зелёный" статус терминала. Его энергопотребление на 100% обеспечивается за счёт возобновляемой энергии. Её источником являются несколько гектаров солнечных панелей, размещённых непосредственно возле терминала. Всё оборудование, включая краны и вспомогательные машины, питается электричеством. Ископаемое топливо используют только железнодорожные локомотивы и автопоезда, которые не являются частью терминала.

Восстановление Украины и массовое строительство жилья прямо сейчас предполагает использование не сотен, но тысяч кранов и тяжёлой техники

Без преувеличения катастрофический рост цен на электроэнергию и углеводороды заставляет по-новому смотреть на проблематику "зелёного перехода" и энергоэффективности. Последние годы Huawei очень много инвестировала в это направление и делала акцент на энергоэффективности своих решений. Драматические события 2022 года подтвердили, что эта ставка оказалась выигрышной. 

Венгерский опыт в Украине: склады, шахты и стройплощадки

Успешный опыт, накопленный в соседней Венгрии, позволяет уже предметно обсуждать  возможности, которые открывают 5G-технологии для Украины. Стоит отметить, что и Huawei European Supply Center, и East-West Gate являются полноценными коммерчески успешным проектами. Это не т.н. "пилотные проекты", которые, как правило, являются демо-зонами, планово-убыточными проектами производителей оборудования.

По мнению экспертов Huawei, наиболее перспективной нишей в Украине для цифровизации по венгерскому образцу является логистика. Вторым по ёмкости рынком для приватных 5G-сетей они считают ГМК и строительство. Если для логистики цифровизация сулит снижение операционных издержек и рост оборачиваемости грузов, в случае шахт, карьеров и стройплощадок на передний план выходит возможность решить проблему острой нехватки квалифицированного персонала.

Восстановление Украины и массовое строительство жилья прямо сейчас предполагает использование не сотен, но тысяч кранов и тяжёлой техники. В идеале - круглосуточно, без праздников и выходных. Для этого необходимы в полтора-два раза больше квалифицированных операторов, которых на рынке труда нет. Дистанционное управление позволит закрыть эту брешь как счёт увеличения производительности труда операторов, так и счёт использования специалистов из других стран.

Венгрия даёт нам ценный пример экономически успешного внедрения 5G-технологий, которые дают принципиально недостижимый иными средствами результат. Учитывая сильнейшие позиции Huawei в Украине, будем надеяться, что опыт компании будет использован для возрождения нашей страны.

Роман Химич, эксперт телекоммуникационного рынка