车间的数字化"艺术"：5G全连接工厂如何走出"高冷"
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2023-10-26 18:42
直击痛点，服务车间。
目前，我国累计建成5G基站305.5万个，占移动基站总数的26.9%。5G行业应用融入60个国民经济大类，应用案例数超5万个。5G已经在钢铁、制造、矿山、电力、港口等行业的超1.6万个专网项目中得到规模应用，工业互联网产业规模已经超过1.2万亿元。
成绩斐然
随着5G不断扎根落地工业领域，一座座5G全连接工厂如雨后春笋一般在大江南北落地生根。近年来，我国工业企业充分认识到数字化转型的重要性，5G融合应用需求不断增长。飞机、船舶、汽车、家电、装备制造、电子、能源、采矿等一大批国民经济支柱产业开展“5G+工业互联网”创新实践，涌现出一批高水平的5G全连接工厂标杆。
随着5G不断扎根落地工业领域，一座座5G全连接工厂如雨后春笋一般在大江南北落地生根。
2022年，工信部印发《5G全连接工厂建设指南》提出，“十四五”时期，主要面向原材料、装备、消费品、电子等制造业各行业，以及采矿、港口、电力等重点行业领域，推动万家企业开展5G全连接工厂建设，建成1000个分类分级、特色鲜明的工厂，打造100个标杆工厂，推动5G融合应用纵深发展。
什么是5G全连接工厂？5G全连接工厂是充分利用以5G为代表的新一代信息通信技术集成，打造新型工业互联网基础设施，新建或改造产线级、车间级、工厂级等生产现场，形成生产单元广泛连接、信息（IT）运营（OT）深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能的先进工厂。
有专家认为，5G全连接工厂是“5G+工业互联网”工作的重点任务。四年来，5G在工业领域的应用已从生产外围辅助环节逐步深入生产核心控制环节，面向工业的5G芯片、模组、终端不断涌现，产业生态取得长足进步。
随着2022年11月，中国商飞获得工信部颁发的全国第一张企业5G专网频率许可，标志着5G全连接工厂迎来更大的发展机遇。截至2023年1月，我国5G灯塔工厂达到50家，占全球总量的37.9%，数量居全球首位，如三一重工、美的电器、浪潮集团、宁德时代、海尔集团、联想集团、工业富联等打造的5G全连接工厂。
相关数据显示，截至目前，各地建设数字化车间和智能工厂近8000个，其中，2500余个达到了智能制造能力成熟度2级以上水平，基本完成了数字化转型；209个探索了智能化升级，成为具有国际先进水平的智能制造示范工厂。经过转型，这些示范工厂产品研发周期平均缩短了20.7%，生产效率平均提升了34.8%，产品不良品率平均下降了27.4%，碳排放平均减少了21.2%。
赛迪电子信息通信测评中心专家表示，目前，“5G+工业互联网”、5G全连接工厂建设正逐步深入，呈现了企业建设积极性明显提升、应用场景不断深入、接入连接数量明显提高、数智化水平持续改善等特征。
作为数字经济的根本要素之一，5G与工业互联网的结合将对未来十年工业的决策方式、生产方式和工厂运维方式带来显著变化。如今，工业互联网已成为通信、大数据、AI与实体经济深度融合的典型应用模式之一，伴随着本土化应用场景的持续拓展，将会在更多行业进一步释放应用潜能。
痛点突出
当前，在5G全连接工厂建设中，已经形成电信运营商、设备制造商、集成服务商、芯片厂商、科研机构、行业客户等众多公司深入合作的局面，通过战略联盟和联合等方式，共同为工业企业提供5G全连接工厂产品和解决方案，有效促进工业企业数字化、网络化、智能化转型，5G全连接工厂“政府推动、多方协同、共生共赢”的产业生态正在形成。
中国工程院院士邬贺铨曾指出，5G全连接工厂不是狭义的将工厂内的所有连接方式都一股脑地使用5G，而是以5G技术为代表，将工厂内需要数智转换的地方进行网络升级，将传统使用现场总线或工业以太网等无法使网络灵活调整的地方升级为5G网络，而在生产前端仍可以使用成本低的Wi-Fi技术，并因地制宜地引入人工智能、云计算等多种新型信息技术组合使用，以达到工厂效果的最优化。
当前，我国5G全连接工厂仍处于标杆应用创新案例打造阶段，行业渗透率低，目前基本上都是行业领先企业在应用5G技术；工业企业尤其是中小企业大部分是应用4G、Wi-Fi、光纤等网络，存在网络不稳定、网络延时，以及拖辫子等问题；IT和OT融合不够深入，融合模式不够清晰。
在天翼智库专家看来，应清醒地看到，5G全连接工厂发展仍面临诸多挑战。一是市场需求不足，5G全连接工厂规模化发展面临挑战。二是工业企业数字化基础设施相对薄弱。三是5G全连接工厂融合的深度有待进一步加强。四是5G全连接工厂产业生态尚需进一步完善。
赛迪电子信息通信测评中心专家也认为存在一些不足，主要表现在，第一，覆盖率还有差距，设备联网率不够；第二，网络安全水平有待提升；第三，企业投入还显不足。
随着工业5G对于数字化工厂全面升级的有力驱动，针对5G全连接工厂应用场景的思考和实施布署将会不断扩展，更重要的是，工业5G还将为人工智能边缘计算、大数据等关键技术的相互促进与规模应用提供更多可能，从而进一步赋能工业制造。
更多内容请参阅9月11日出版的《通信产业报》第31期特别策划《5G全连接工厂》。
有用是关键
工信部正在推进5G全连接工厂，这并不是意味着所有设备、所有工业元素都要5G连接，核心关键是工厂，实现产线柔性化、整个体系扁平化和变革。
5G全连接工厂怎么建？一方面，开展分类分级建设。业内专家建议，企业可根据自身发展的实际需要，选择在产线、车间、工厂等任一层级实施5G全连接工厂建设，不是必须先建设产线级，再建设车间级，最后建设工厂级。
另一方面，加快重点行业推广。工信部相关负责人建议，在电子设备制造、装备制造、钢铁、采矿、电力、石化化工、建材、港口、纺织、家电等重点行业和领域建设5G全连接工厂。在重点行业和领域，推动发展基础较好、需求较明确的企业主体，率先建设5G全连接工厂，形成数字化、网络化、智能化转型升级标杆。同时，鼓励更多行业企业积极探索5G在工业生产各环节创新应用，实现提质、降本、增效、绿色、安全发展。
值得一提的是，为助力“扬帆”计划“5G+工业互联网”和5G全连接工厂推进，充分发挥灯塔效应和榜样力量，挖掘5G行业应用的标杆案例，激励更多行业积极探索5G创新应用，实现提质、降本、增效、绿色、安全发展。从2022年开始，《通信产业报》全媒体和赛迪电子信息通信测评中心推出“5G+”灯塔应用暨5G全连接工厂标杆案例产业调研征集和主题传播，受到产业链广泛参与，为通信业和工业互联网繁荣发展贡献媒体和智库力量。
5G全连接工厂要以5G为重要基础，但不局限于5G，要充分发挥5G的聚合作用，有机集成人工智能、数字孪生、云计算、AR、VR、边缘计算等各类新一代信息通信技术，创新各种新模式、新业态、新场景，赋能生产更高效。
采写：胡媛
编辑、校对：胡媛
指导：新文
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