ICC訊 2023年新年伊始,工信部部長金壯龍接受新華社記者采訪時表示,將通過打造一批5G全連接工廠,建設一批全球領先的智能工廠,促進我國數字經濟發展。所謂5G全連接工廠是指充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術集成,打造新型工業互聯網基礎設施,新建或改造產線級、車間級、工廠級等生產現場,形成生產單元廣泛連接、IT和OT深度融合、數據要素充分利用、創新應用高效賦能的先進工廠。
一、我國5G全連接工廠發展現狀
我國5G商用三年多來,“5G+工業互聯網”不斷走深向實,正邁入量質提升的新階段。5G全連接工廠建設是加快“5G+工業互聯網”發展的重點任務,成為“5G+工業互聯網”發展中一大亮點。
1、政策助力5G全連接工廠建設。2022年9月,工信部發布《5G全連接工廠建設指南》,提出“十四五”時期,推動全國10000家企業開展5G全連接工廠建設,推動5G融合應用向縱深發展。2022年11月,工信部等三部門聯合印發《關于鞏固回升向好趨勢加力振作工業經濟的通知》,提出深入開展工業互聯網創新發展工程,實施5G行業應用“十百千”工程,深化“5G+工業互聯網”融合應用,加快5G全連接工廠建設。2022年11月,中國商飛獲得工信部頒發的全國第一張企業5G專網頻率許可,標志著5G全連接工廠迎來更大的發展機遇。
2、5G全連接工廠建設進一步加速。近年來,我國工業企業充分認識到數字化轉型的重要性,5G融合應用需求不斷增長。飛機、船舶、汽車、家電、裝備制造、電子、能源、采礦等一大批國民經濟支柱產業開展“5G+工業互聯網”創新實踐,涌現出一批高水平的5G全連接工廠標桿。截止2023年1月,我國5G燈塔工廠達到50家,數量居全球首位,如三一重工、美的電器、浪潮集團、寧德時代、海爾集團、聯想集團、工業富聯等打造的5G全連接工廠。目前,我國“5G+工業互聯網”在建項目超過4000個,5G智能工廠和數字化車間超過1700個,5G加速由生產外圍向生產核心環節深化拓展,機器視覺、遠程控制、智能物流、AI智能檢測等應用價值逐漸顯現,遠程設備操控、設備協同作業、無人智能巡檢、機器視覺質檢等應用場景不斷豐富。如今,在政策的支持下,全國各地掀起了5G全連接工廠建設熱潮。
3、5G全連接工廠產業生態體系建設取得長足發展。在5G全連接工廠建設中,已經形成電信運營商、設備制造商、集成服務商、芯片廠商、科研機構、行業客戶等眾多公司深入合作的局面,通過戰略聯盟和聯合等方式,共同為工業企業提供5G全連接工廠產品和解決方案,有效促進工業企業數字化、網絡化、智能化轉型,5G全連接工廠“政府推動、多方協同、共生共贏”的產業生態正在形成。
二、5G全連接工廠建設面臨主要挑戰
在5G全連接工廠建設取得積極成效的同時,我們應清醒地看到,5G全連接工廠發展仍面臨諸多挑戰。
一是市場需求不足,5G全連接工廠規模化發展面臨挑戰。雖然我國5G全連接工廠呈現蓬勃發展之勢,但仍處于標桿應用創新案例打造階段,行業滲透率低,目前基本上都是行業領先企業在應用5G技術。企業內部網絡、機器設備、終端等智能化升級改造投入大、成本高,對于利潤率本來就不高的工業企業來說一般是難以承受的,有些企業應用5G技術是為了獲得政府補貼。在實體經濟普遍面臨經營困難的今天,一方面較高的5G投入抑制了工業企業尤其是中小企業的5G應用需求,另一方面也反應了目前5G全連接工廠建設還不是工業企業的剛需,市場總需求不足是當前5G全連接工廠規模發展中一大突出問題。
二是工業企業數字化基礎設施相對薄弱。目前,工業企業尤其是中小企業大部分是應用4G、Wifi、光纖等網絡,存在網絡不穩定、網絡延時以及拖辮子等問題,而且機器設備之間不完全實現互聯,企業自動化、數字化程度不高,網絡化和智能化基礎薄弱。目前,我國工業企業實現“全流程、全場景、全要素”的數字化智能化升級、進行大規模開展5G網絡、工業互聯網平臺、MEC等數字化基礎設施建設的企業相對較少。工業企業數字化基礎薄弱無疑給5G全連接工廠進一步發展帶來挑戰。
三是5G全連接工廠融合的深度有待進一步加強。目前,從5G全連接工廠發展來看,典型應用場景主要集中在遠程控制類、視頻監控類、數據采集類、協同作業類等企業生產部分環節,雖然5G等新一代數字技術在向企業生產制造核心環節逐步滲透,但深度融合應用場景不夠豐富,IT和OT融合不夠深入,融合模式不夠清晰,根本原因在于工業企業數字化水平不高,目前我國工業企業數字化滲透率僅為19.5%,以及工業軟件等核心技術存在短板。雖然目前我國涌現出一批5G等數字技術與制造業深度融合世界領先的燈塔工廠,但畢竟是少數行業龍頭企業。此外,像化工、電力等行業對生產過程的安全性、穩定性要求較高,5G具備的相關技術特性,還需要充分驗證,以5G為代表的新一代數字技術尚難以與這些行業深度融合。
四是5G全連接工廠產業生態尚需進一步完善。5G全連接工廠建設涉及到5G網絡、終端、模組、芯片、網關等,當前5G芯片、模組、終端等存在產業分散化、市場碎片化等特點,短期難以通過市場規模降低成本,導致行業終端、模組、芯片等價格偏高,5G CPE行業終端和通用終端匱乏,在一定程度上制約了5G工業應用的規模推廣,這從一個側面反映“5G+工業互聯網”完整的產業生態尚未形成,不利于5G全連接工廠規?;l展和普及。
三、加快5G全連接工廠發展幾點建議
5G全連接工廠建設是一項系統工程,它是企業加快數字化轉型、提升企業核心競爭力的必然要求。為更好地加快5G全連接工廠建設,持續打造具有全球影響力的燈塔工廠,我們提出以下五點建議:
一是在政策支持方面,應通過試點示范項目遴選、分類分級評估、深化產融合作對接,將5G全連接工廠建設情況納入“5G+工業互聯網”發展成效評估體系。同時,針對5G全連接工廠出臺相關政策舉措,加大財政稅收政策支持和引導,加大資金支撐力度,加大金融賦能支持,通過5G“揚帆”行動計劃、“綻放杯”5G應用征集大賽等,充分激發廣大企業建設5G全連接工廠的積極性。
二是在數字化基礎設施建設方面,以加快企業數字化基礎設施建設推動5G全連接工廠規?;l展。以智能制造為主攻方向,加快企業內部技術設備數字化、智能化和綠色化升級改造。推進5G行業專網、時間敏感網絡(TSN)、邊緣計算(MEC)、云計算等新型網絡建設,推動企業內外網升級改造,實現人機協同、要素間能連盡連、物理世界和數字世界融合。
三是在行業拓展方面,按照《5G全連接工廠建設指南》的要求,率先在電子設備制造、裝備制造、鋼鐵、采礦、港口、電力等重點行業領域加快5G全連接工廠建設。分層分級分行業分領域打造5G全連接工廠標桿案例和燈塔工廠,總結和提煉5G全連接工廠成功經驗和發展模式,并加強宣傳、復制和推廣。其他行業要結合企業自身需求,按照產線、車間、工廠分層級有選擇地實施5G全連接工廠建設。
四是在產業支撐方面,從技術、產品、平臺、人才等多個維度強化產業供給,為5G全連接工廠建設提供全面的支撐能力。重點推進5G工業芯片、模組、網關、行業終端等產品設備的研發與應用,推進工業芯片、模組、網關、行業終端規模發展和集中采購,推動工業軟件的自主可控,探索5G獨立專網的建網服務模式,努力降低5G全連接工廠建設成本。
五是在生態建設方面,積極推動工業企業、電信運營商、設備制造商、軟件開發商、解決方案服務商、互聯網公司、高校、科研機構等加強合作。發揮政府和市場的雙輪驅動作用,以工業互聯網產業聯盟、5G聯合創新中心、5G開放實驗室、5G融合應用先導區、工業互聯網行業協會等為紐帶,充分發揮產業鏈主導企業的帶動作用,聯合產業各方打造全產業鏈的5G全連接工廠創新生態,加速以5G為代表的新一代數字技術與工業制造業的產業鏈融合,創新5G全連接工廠發展模式,不斷提升產業生態整體競爭力。