熱門(mén)：5G全連接工廠賦能千行百業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

（CWW）自2019年工業(yè)和信息化部印發(fā)《5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)512工程推進(jìn)方案》以來(lái)，全國(guó)各地方、各行業(yè)、各企業(yè)積極響應(yīng)、密切合作、創(chuàng)新探索，我國(guó)5G+I業(yè)互聯(lián)網(wǎng)取得了積極進(jìn)展。隨后，工業(yè)和信息化部印發(fā)的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》、十部門(mén)印發(fā)的《5G應(yīng)用揚(yáng)帆行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》以及《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組2022年工作計(jì)劃》，提出要打造5G全連接工廠，進(jìn)一步拓展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應(yīng)用場(chǎng)景，促進(jìn)5G在工業(yè)生產(chǎn)中由“局部單點(diǎn)”向“生產(chǎn)全局”、由“外圍應(yīng)用”向“生產(chǎn)核心”創(chuàng)新發(fā)展，加快工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐。

(相關(guān)資料圖)

2022年9月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《5G全連接工廠建設(shè)指南》，明確了5G全連接工廠建設(shè)的總體要求、建設(shè)內(nèi)容和建設(shè)路徑，標(biāo)志著“5G+業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”由起步探索階段邁向精耕細(xì)作階段。筆者從千行百業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的痛點(diǎn)和需求出發(fā)，歸納總結(jié)目前5G全連接工廠賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展、成效和不足，并提出如何讓5G全連接工廠更好更快地賦能千行百業(yè)，促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，快速提升數(shù)字經(jīng)濟(jì)占比。

千行百業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的痛點(diǎn)和需求剖析

從工廠通信方面看痛點(diǎn)

目前，工廠通信面臨著4個(gè)方面的挑戰(zhàn)。一是時(shí)延問(wèn)題，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 傳輸無(wú)法滿足車(chē)間設(shè)備所需的端到端低時(shí)延；二是IT/OT/CT融合組網(wǎng)問(wèn)題（見(jiàn)圖1），工廠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，新舊設(shè)備、不同廠家采取不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組網(wǎng)模式，企業(yè)辦公流、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流、設(shè)備數(shù)據(jù)流、視頻監(jiān)控信息流、各類(lèi)傳感設(shè)備信息流等交織在一起，導(dǎo)致布線、運(yùn)行和維護(hù)成本高，安全管理能力不足；三是傳輸帶寬問(wèn)題，生產(chǎn)車(chē)間業(yè)務(wù)繁多，特別是一些視頻類(lèi)業(yè)務(wù)（如高清視頻監(jiān)控、機(jī)器視覺(jué)等）對(duì)帶寬要求高，而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足要求；四是高穩(wěn)定性/高可靠性問(wèn)題，工廠自動(dòng)化不僅需要采集生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)，更重要的是要實(shí)現(xiàn)機(jī)械或設(shè)備控制，這就需要高可靠性的無(wú)線通信，因?yàn)樾畔⑷绻麃G失，就可能導(dǎo)致生產(chǎn)線停車(chē)，從而影響生產(chǎn)。

圖1 5G全連接工廠組網(wǎng)方式

從工廠“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”數(shù)字化管理能力看需求

目前，我國(guó)大部分企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)管理能力無(wú)法與整體市場(chǎng)環(huán)境、競(jìng)爭(zhēng)格局相匹配，亟待進(jìn)行數(shù)字化管理改造。數(shù)字化技術(shù)可以助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理，從整體上統(tǒng)籌“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”等業(yè)務(wù)、生產(chǎn)和財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，將生產(chǎn)、技術(shù)、人力等資源，乃至市場(chǎng)、銷(xiāo)售、前端設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)連通起來(lái)，詳見(jiàn)圖2。同時(shí)，數(shù)字技術(shù)也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸等產(chǎn)業(yè)模式的使能技術(shù)。

圖2 工廠“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”數(shù)字化管理能力

從行業(yè)全視角逐層深入個(gè)體看痛點(diǎn)需求

處于不同行業(yè)、不同地域、不同地位（產(chǎn)業(yè)鏈上下游）和不同數(shù)字化轉(zhuǎn)型階段的企業(yè)，面臨著迥異的痛點(diǎn)挑戰(zhàn)和需求（具體見(jiàn)圖3）。例如，鋼鐵行業(yè)存在三大痛點(diǎn)需求。一是環(huán)境差，高溫、噪聲、粉塵甚至有害氣體污染，導(dǎo)致鋼鐵企業(yè)招工難。二是效率低，鋼材表面缺陷檢測(cè)等工作依賴人工簡(jiǎn)單重復(fù)勞動(dòng)，不僅效率低，而且誤檢率高。三是布線難，廠房?jī)?nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，車(chē)間有線網(wǎng)絡(luò)布設(shè)困難，導(dǎo)致一些裝備還未聯(lián)網(wǎng)。

圖3 多個(gè)行業(yè)面臨智能化轉(zhuǎn)型需求

而港口行業(yè)也存在三大痛點(diǎn)需求。一是安全挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)碼頭作業(yè)環(huán)境艱苦、招工難、人力成本高。二是效率挑戰(zhàn)，港口7x24小時(shí)作業(yè)，為避免集裝箱積壓不能停工，自動(dòng)化堆吊、無(wú)人集卡運(yùn)輸?shù)群诵纳a(chǎn)業(yè)務(wù)，需要網(wǎng)絡(luò)滿足高可靠、低時(shí)延、大帶寬等需求。三是網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)港口行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有多業(yè)務(wù)、多網(wǎng)、多制式的特點(diǎn)，建網(wǎng)、維護(hù)復(fù)雜，Wi-Fi易受干擾，網(wǎng)絡(luò)性能不穩(wěn)定，光纖卷盤(pán)易折損，亟需一網(wǎng)多用，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維。

此外，裝備制造行業(yè)也面臨兩大痛點(diǎn)需求。一方面，在通用裝備制造場(chǎng)景中，離散程度高，生產(chǎn)要素復(fù)雜，產(chǎn)線亟需智能化升級(jí)；設(shè)備運(yùn)維難，智能運(yùn)維場(chǎng)景對(duì)預(yù)檢測(cè)、AI質(zhì)檢等功能有升級(jí)需求。另一方面，在精密裝備制造場(chǎng)景中，大部件運(yùn)輸難，檢測(cè)難，因此網(wǎng)絡(luò)對(duì)多AGV協(xié)同、AR高清功能有較高要求。設(shè)備協(xié)同精密度高，協(xié)同處理對(duì)AI高清質(zhì)檢、工業(yè)相機(jī)陣列有要求。同時(shí)，精密制造對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全等有較高要求；大部件需要進(jìn)行多AGV協(xié)同運(yùn)輸，場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV協(xié)同控制要求高，AR/VR、工業(yè)相機(jī)陣列等功能實(shí)現(xiàn)也需要超大上行網(wǎng)絡(luò)。

5G全連接工廠賦能千行百業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的探索與實(shí)踐

全球首創(chuàng)“5G全連接工廠”建設(shè)模式

為指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)界快速開(kāi)展5G全連接工廠建設(shè)，工業(yè)和信息化部組織中國(guó)信息通信研究院等單位開(kāi)展5G全連接工廠建設(shè)內(nèi)容研究，并起草編制《5G全連接工廠建設(shè)指南》，明確了5G全連接工廠建設(shè)的總體要求、建設(shè)內(nèi)容和建設(shè)路徑。2022年9月，《 5G全連接工廠建設(shè)指南》和《5G全連接工廠探索實(shí)踐案例集》的正式發(fā)布，標(biāo)志著“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”由起步探索階段邁向精耕細(xì)作階段。5G全連接工廠已完成對(duì)十大重點(diǎn)行業(yè)和二十大典型應(yīng)用場(chǎng)景賦能5G全連接工廠通過(guò)對(duì)人、機(jī)、物、信息等全面連接，構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新制造和服務(wù)體系，為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供了新的實(shí)現(xiàn)途徑，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本、提質(zhì)、增效、綠色與安全發(fā)展，5G全連接工廠已完成對(duì)十大重點(diǎn)行業(yè)（見(jiàn)圖4）和二十大典型應(yīng)用場(chǎng)景（見(jiàn)表1）賦能。

圖4 5G全連接工廠對(duì)十大重點(diǎn)行業(yè)賦能

表1 5G全連接工廠對(duì)二十大典型應(yīng)用場(chǎng)景賦能

5G全連接工廠經(jīng)典案例介紹

雅戈?duì)枺喝蜃畲?G全連接智能西服工廠

雅戈?duì)柤瘓F(tuán)與中國(guó)聯(lián)通聯(lián)手打造了全球最大的“5G全連接智能西服工廠”。通過(guò)綜合運(yùn)用5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、人工智能等前沿科技對(duì)工廠進(jìn)行升級(jí)，實(shí)現(xiàn)工廠產(chǎn)量和產(chǎn)能提高，人工成本降低，該項(xiàng)目因此成功入圍2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單。2021年雅戈?duì)柤瘓F(tuán)啟動(dòng)了“5G全連接工廠”計(jì)劃，對(duì)全國(guó)主要的工廠進(jìn)行了升級(jí)改造，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)基地和生產(chǎn)要素全連接。

荊州美的：5G全連接全新智慧工廠

位于湖北省荊州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的美的洗衣機(jī)工廠，是由美的公司、中國(guó)移動(dòng)和華為公司共同打造的一家5G全連接工廠，同時(shí)也是我國(guó)家電制造領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)5G全連接的智慧工廠。該工廠第一期擁有2500多個(gè)5G連接點(diǎn)位，讓各個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了真正意義上的5G全流程管理，大幅提升了生產(chǎn)效率。本項(xiàng)目按照世界級(jí)“燈塔”工廠規(guī)劃建設(shè)，結(jié)合5G、AI、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等技術(shù)，將建設(shè)成為工業(yè)4.0智能制造示范基地。

存在的問(wèn)題和提升建議

自2019年正式商用以來(lái)，5G為國(guó)內(nèi)礦山、電力、電子、建材等重點(diǎn)行業(yè)持續(xù)賦能，全國(guó)已有4000余個(gè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目，覆蓋41個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大類(lèi)。但目前，5G應(yīng)用僅停留于單點(diǎn)突破和局部?jī)?yōu)化階段，離集成應(yīng)用階段、平臺(tái)發(fā)展階段和生態(tài)融合階段尚有不小的差距。鄔賀銓院士說(shuō)：“商用3年，我國(guó)5G建設(shè)達(dá)到預(yù)期，但是應(yīng)用尚未形成規(guī)模，相關(guān)技術(shù)成熟度還有待提升，5G的能力還沒(méi)真正展現(xiàn)出來(lái)?！毕乱浑A段的主要任務(wù)是推動(dòng)5G應(yīng)用向全社會(huì)核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)和全局應(yīng)用發(fā)展。

存在的主要問(wèn)題

從市場(chǎng)外部環(huán)境看，目前影響5G應(yīng)用發(fā)展壯大的外部原因，包括但不限于：5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)情況、企業(yè)5G融合技術(shù)改造資金投入力度、分行業(yè)的5G全連接工廠應(yīng)用場(chǎng)景等因素。一是部分省市的5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈有所突破，成立“5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟”或“5G產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心”，但產(chǎn)業(yè)鏈仍處于松散型組織階段，整體協(xié)調(diào)合作能力不足；二是大型國(guó)有/民營(yíng)企業(yè)主動(dòng)“擁抱”技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新，中型國(guó)有企業(yè)按國(guó)家數(shù)字化轉(zhuǎn)型要求逐步推進(jìn)，但中小型民營(yíng)企業(yè)改進(jìn)緩慢；三是5G全連接工廠的行業(yè)細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景與企業(yè)的實(shí)際需求差距仍較大，“依葫畫(huà)瓢”的解決方案無(wú)法滿足千差萬(wàn)別的個(gè)性化需求；四是由于5G全連接工廠規(guī)模復(fù)制不足，整體建設(shè)成本仍較高，超過(guò)大部分企業(yè)的承受范圍，讓很多企業(yè)望而卻步。

從政府布局看，目前各地對(duì)5G全連接工廠的認(rèn)知不一，對(duì)5G全連接工廠賦能干行百業(yè)提升數(shù)字經(jīng)濟(jì)占比的作用認(rèn)識(shí)不深刻，導(dǎo)致重視程度不一，進(jìn)而對(duì)5G全連接工廠的建設(shè)工作推進(jìn)程度不一致。

從實(shí)際操作層面看，5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建不足、應(yīng)用規(guī)?；瘡?fù)制不足，導(dǎo)致5G全連接工廠的成本較高。成本是當(dāng)下影響5G全連接工廠的最大問(wèn)題。

下階段的提升措施和建議

5G全連接工廠規(guī)?；l(fā)展推動(dòng)5G在實(shí)體經(jīng)濟(jì)中更廣范圍、更深層次、更高質(zhì)量深度融合，充分發(fā)揮數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的放大、疊加、倍增作用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益共贏，可以持續(xù)提高應(yīng)用價(jià)值、降低應(yīng)用成本、優(yōu)化應(yīng)用環(huán)境。

下一階段需要分業(yè)分類(lèi)施策，加快應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)散，做深做透5G全連接工廠激發(fā)千行百業(yè)的經(jīng)濟(jì)活力。

第一，“全國(guó)一盤(pán)棋”齊頭并進(jìn)建設(shè)5G全連接工廠。建議國(guó)內(nèi)31個(gè)省級(jí)行政區(qū)和各地級(jí)行政區(qū)深入研究轄區(qū)范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展過(guò)程中遇到的問(wèn)題，對(duì)照解讀工信部《5G全連接工廠建設(shè)指南》，歸納總結(jié)近3年“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展成效和作用，出臺(tái)本地化的《5G全連接工廠行業(yè)建設(shè)指南》。通過(guò)打造5G全連接工廠行業(yè)示范點(diǎn)，逐步推進(jìn)5G全連接工廠行業(yè)的規(guī)模復(fù)制，加快轄區(qū)內(nèi)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程，提高轄區(qū)內(nèi)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

第二，加大5G全連接工廠建設(shè)政策引導(dǎo)力度。按照工信部《5G全連接工廠建設(shè)指南》的要求，建議省、市、縣三級(jí)財(cái)政在“5G全連接工廠”方面給予一定的財(cái)政補(bǔ)貼，打造一批各行業(yè)的5G全連接工廠示范標(biāo)桿，打造行業(yè)或區(qū)域的5G全連接工廠產(chǎn)業(yè)集群項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)示范效應(yīng)、規(guī)模效應(yīng)。先易后難，拓展應(yīng)用深度，推動(dòng)5G應(yīng)用實(shí)現(xiàn)從對(duì)原有業(yè)務(wù)的補(bǔ)充優(yōu)化、業(yè)務(wù)流程部分優(yōu)化，到帶來(lái)新模式、新服務(wù)、新業(yè)態(tài)的轉(zhuǎn)變，推動(dòng)應(yīng)用從外圍環(huán)節(jié)向核心環(huán)節(jié)滲透。

第三，工欲善其事，必先利其器。一張覆蓋廣、技術(shù)強(qiáng)、質(zhì)量?jī)?yōu)的5G網(wǎng)絡(luò)是為產(chǎn)業(yè)賦能的有力支撐。在經(jīng)濟(jì)核心區(qū)、產(chǎn)業(yè)工業(yè)園區(qū)、機(jī)場(chǎng)、港口等重點(diǎn)區(qū)域按需部署5G網(wǎng)絡(luò)，滿足工業(yè)制造復(fù)雜場(chǎng)景對(duì)大流量、高并發(fā)、高可靠、即時(shí)響應(yīng)的需要。

第四，5G全連接工廠建設(shè)正當(dāng)時(shí)，產(chǎn)業(yè)界需要攜手同行。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，5G技術(shù)已然成為賦能干行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“利器”。鼓勵(lì)工業(yè)龍頭企業(yè)、設(shè)備提供商、電信運(yùn)營(yíng)商和行業(yè)解決方案提供商，勤力同心，攻克轉(zhuǎn)型痛點(diǎn)，構(gòu)建豐富的生態(tài)體系，開(kāi)發(fā)滿足不同行業(yè)、不同企業(yè)需求的解決方案，并著重推進(jìn)面向行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化可復(fù)制解決方案研發(fā)，促進(jìn)在相應(yīng)行業(yè)企業(yè)中的推廣應(yīng)用。

第五，加大中小微工業(yè)企業(yè)5G應(yīng)用開(kāi)發(fā)的扶持力度，推動(dòng)5G應(yīng)用重心從“大投入大建設(shè)”向“小應(yīng)用大推廣”的發(fā)展模式轉(zhuǎn)移。支持制造企業(yè)建設(shè)5G全連接工廠，培育一批區(qū)域級(jí)、行業(yè)級(jí)、企業(yè)級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，提升平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)能力。培育一批工業(yè)信息工程服務(wù)機(jī)構(gòu)，打造專業(yè)化的服務(wù)隊(duì)伍，提供解決方案、專家服務(wù)、金融支持、示范培訓(xùn)等數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)。聚焦中小微企業(yè)需求，開(kāi)發(fā)部署高可靠、低成本、易維護(hù)的數(shù)字化解決方案。

第六，加大5G應(yīng)用復(fù)合型人才培養(yǎng)。"要想真正釋放出5G潛能，需重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)用場(chǎng)景與融合性人才兩大關(guān)鍵要素。南京郵電大學(xué)教授王春暉建議，要制定國(guó)家5G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，加大對(duì)5G數(shù)字化復(fù)合型人才的培養(yǎng)，為5G可持續(xù)健康發(fā)展儲(chǔ)備人力資源。一方面，各地政府要迅速將5G應(yīng)用復(fù)合型人才納入各地的高層次人才，另一方面，要加大對(duì)通信運(yùn)營(yíng)商、行業(yè)解決方案提供商等核心企業(yè)的扶持力度，給予專業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)專項(xiàng)補(bǔ)貼。

路漫漫其修遠(yuǎn)兮，5G全連接工廠處于高速發(fā)展階段，頂層設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)、實(shí)施路徑、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用場(chǎng)景、政策引導(dǎo)、人才梯隊(duì)建設(shè)等方面還需不斷完善。

*本文刊載于《通信世界》

總第920期 2023年5月25日 第10期

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