“5G+工業互聯網”驅動5G應用再提速
文章來源：人民郵電報
當前，“5G+工業互聯網”已成為產業熱情最高、創新最活躍的5G應用領域，也是路徑探索深入、效果顯著的工業互聯網創新發展方向之一。“5G+工業互聯網”融合應用的基礎良好、前景廣闊、潛力巨大。
5G融合應用是促進經濟社會數字化、網絡化、智能化轉型的重要引擎。5G商用兩年來，5G在個人消費、工業制造、能源環保、醫療健康、教育文旅、交通物流等領域取得了積極進展和成效明顯。其中，“5G+工業互聯網”為5G融合應用書寫了濃墨重彩的一筆，成為引領5G融合應用的火車頭、排頭兵。據中國信息通信研究院統計，在政產學研用等社會各界的共同努力下，全國各省（自治區、直轄市）均已開展“5G+工業互聯網”探索，在建項目超1500個，覆蓋20余個國民經濟重點行業。第三屆“綻放杯”大賽中，“5G+工業互聯網”參賽方案占比超過28%，一等獎方案占比80%。當前我國“5G+工業互聯網”發展的主要成效如下：
網絡基礎設施建設穩步夯實
從基礎設施情況看，當前我國5G基站總數已超80萬，占全球70%以上，應用于工業互聯網的5G基站數達3.2萬個。工業5G專網建設部署方案日趨成熟，虛擬專網成為降低中小企業應用5G門檻的有效方式，混合虛擬專網成為深化5G應用的主要選擇。據統計，當前部署5G網絡的項目中70%以上企業應用以上專網部署方式。此外，5G與TSN等新型網絡技術加速融合。3GPP將TSN技術納入5G標準，用于滿足5G承載網的高可靠、確定性需求，將在時延抖動以及時間同步方面對5G網絡進行進一步增強，隨著R16版本的產業逐步成熟、R17版本的發布，5G網絡承載能力將進一步加強。
重點行業典型場景應用走實向深
當前，在工業企業、基礎電信企業等產業各界協同探索下，涌現出一大批“5G+工業互聯網”典型應用場景和創新應用實踐。據工業和信息化部信息通信管理局5月31日印發的《“5G+工業互聯網”十個典型應用場景和五個重點行業實踐》顯示，當前5G與研發設計、生產制造、質量檢測、故障運維、物流運輸、安全管理等工業環節的結合，已經形成了協同研發設計、遠程設備操控、設備協同作業、柔性生產制造、現場輔助裝配、機器視覺質檢、設備故障診斷、廠區智能物流、無人智能巡檢、生產現場監測等10個“5G+工業互聯網”典型應用場景，體現了數字化研發、智能化制造、個性化定制、網絡化協同、服務化延伸、精益化管理等工業互聯網六大模式。這些典型應用場景在電子設備制造業、裝備制造業、鋼鐵行業、采礦行業、電力行業五大國民經濟重點行業得到了一定規模的應用，具備較強的復制推廣和應用示范價值。
落地實踐應用效果初步顯現
“5G+工業互聯網”通過數字化手段推動工業生產方式、企業組織方式、產業發展模式的根本性變革，在降本提質增效等方面取得顯著成效。在降本方面，遠程設備操控、無人智能巡檢、生產現場監測等場景助力企業實現無人化、少人化生產。礦山領域利用5G實現無人礦卡駕駛和井下采掘，降低人員傷亡等事故發生率，實現1人操控多臺設備、運輸車完全無人化操作，有效解決礦區安全駕駛問題，設備作業效率提升10%以上。在提質方面，現場輔助裝配、機器視覺質檢、設備故障診斷等場景提高產品質量，保障良品率。鋼鐵行業部署5G+8K表面檢測系統，改變現有抽檢模式實現產品全量檢測，調高鋼材缺陷檢出率達90%以上，缺陷識別率達85%以上。在增效方面，設備協同作業、柔性生產制造、廠區智能物流、無人智能巡檢等場景支撐企業優化生產流程、提高生產效率。電子設備制造業通過5G網絡實現無線化連接，完成“剪辮子”改造，促進柔性生產制造時間從2周縮短為2天，實現了從“多步一檢”到“一步一檢”模式改變，極大提高生產效率。
產業生態初步構建
工業企業、基礎電信企業、設備商等產業各方面合作意愿強烈，共同聚焦工業企業發展的痛點和難點問題，深入挖掘應用場景與需求，聯合制定解決方案，協同落地實施部署，通過強強聯合、優勢互補，探索形成了“團體賽”發展模式。5G芯片、模組等關鍵產品價格大幅降低，供給能力穩步提升。據不完全統計，我國企業已經發布的5G模組款數接近50款，涌現一批具備5G通信能力的無人機等工業融合終端產品。截至2021年4月，全球一共發布工業級CPE設備達到387款。據報道，最近中國聯通聯合行業各方推出了低成本的“雁飛5G模組”，通過削減不必要的功能，將5G工業模組的價格從之前的近千元降低到499元，這有望開啟5G模組價格快速下行通道，有利于逐步消除價格壁壘。
區域發展特色不斷顯現
當前，各地因地制宜，結合地方稟賦，加快“5G+工業互聯網”發展新模式，形成了各具特色的區域發展格局。長三角地區創新活躍，三省一市均出臺支持“5G+工業互聯網”發展政策，在紡織、金屬制品等近20個領域開展探索。粵港澳大灣區產業數字化基礎較好，在鋼鐵、家電、電子設備制造等領域創建了8個“5G+工業互聯網”示范區。京津冀地區以電子設備制造業等特色產業為主，發揮央企集中優勢，形成了一批典型應用方案。西部地區企業集中在煤炭開采和洗選領域進行創新實踐，內蒙古、山西、陜西等省份應用較為突出。東北老工業基地在金屬制品、農副食品加工等領域深入探索。此外，湖南、江蘇等地建設“5G+工業互聯網”融合應用先導區，打造優勢產業集群，形成良好示范作用，加快復制推廣。
總體看，“5G+工業互聯網”開局良好、發展迅猛、成效初顯。隨著5G技術的逐步成熟，尤其是符合R16標準的產業化能力的提升，以及R17等后續版本的發布，5G的技術潛能將持續釋放，并進一步與工業互聯網實現深度融合，在更多的行業深入實踐，打造更多的融合場景，助力更多企業與行業的數字化轉型。
作者：曹薊光
中國信息通信研究院技術與標準研究所副所長
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