推動“5G+工業互聯網”融合規模應用的挑戰分析

孫小芹

我國黨中央、國務院高度重視5G和工業互聯網發展，5G與工業互聯網融合將加快企業智能化改造數字化轉型步伐。目前，我國“5G+工業互聯網”融合應用已形成20大典型應用場景，覆蓋22個國民經濟重點行業和領域。當前融合應用仍處于起步階段，產業技術創新水平、實施主體數字化水平、產業生態合作水平影響規模應用的推進速度，需發揮各類主體作用，探索融合應用路徑，加快融合應用進程，發揮融合應用賦能作用。

當前，新一輪科技革命和產業變革加速演進，5G與工業互聯網的融合將加速中國新型工業化進程，加快制造業智能化改造數字化轉型步伐，為中國經濟發展注入新動能。

（一）融合應用政策不斷聚焦

近年來，國家從引導性政策到針對性政策的出臺，進一步明確“5G+工業互聯網”發展目標和發展路徑，加速推動512工程落地實施。省市在大力推進工業互聯網發展的基礎上，結合自身產業特色和基礎優勢，制定具體政策引導和推動“5G+工業互聯網”融合發展。

（二）信息基礎設施不斷完善

截至2021年9月底，我國5G基站數量達到115.9萬座，占全球數量的七成，“5G+工業互聯網”專網部署持續優化。工業互聯網標識解析體系初步形成“國家頂級節點、遞歸節點、二級節點、企業節點、災備節點”等多層級架構，上線近百個二級節點和覆蓋數十個行業。

（三）融合應用探索積極推進

融合應用范圍正逐步擴大、程度不斷深化、水平不斷提高，目前我國“5G+工業互聯網”在建項目超過1800個，形成20大典型應用場景，覆蓋22個國民經濟重點行業和領域，融合應用案例超萬個，助力企業降本、提質、增效的成效逐步顯現。

當前“5G+工業互聯網”融合應用進展較快，但整體仍然處于起步階段，規模化應用還面臨諸多挑戰。

（一）產業技術創新水平影響融合應用規模推進

1.工業生產應用場景穩定性安全性有待增強

相比于生活消費領域，工業生產環境較為復雜、干擾因素較多，工業企業的生產環節對網絡穩定性、時延、抖動要求很嚴格。實際應用測試看，目前5G網絡仍不能滿足部分高要求生產場景的低時延、99.999%的穩定性以及維護時間短等實際運行要求。同時，“5G+工業互聯網”與生產環節的深度融合應用還涉及安全問題，企業在安全性與經濟性的選擇上比較謹慎。

2.上行傳輸量大的工業場景尚未能實現實時處理

現階段5G國際標準主要面向生產消費場景設計，下行傳輸帶寬約為上行帶寬的三倍，但是工業應用場景下，基于機器視覺等5G應用場景對上行傳輸帶寬要求高于下行傳輸帶寬，上行數據量大的規模應用實時處理受限。5G在更高要求的時延、容量、連接、定位精度等場景應用，需要后續標準的加快商用。

3.產業鏈配套尚未成熟

國內通信和運營商等企業已研制出多款5G工業模組，但是滿足各類復雜工業終端需求的5G工業模組種類仍然較少，產業分散化、市場碎片化等情況仍然突出。5G工業終端模組價格與NB-IoT等模組價格相比，成本仍然較高，影響成本敏感型企業部署5G應用的積極性。

（二）實施主體的數字化能力影響融合應用規模推進

1.制造企業數字化水平與規模應用要求仍有差距

中國電子技術標準化研究院發布的《智能制造發展指數報告（2020）》顯示，目前企業設備的數字化水平已有明顯改進，設備數字化率達到50%，完成設備聯網和設備運行數據采集的達到23%，實現設備遠程監控的達到24%。但是，國內不同區域數字化水平差異較大，大量企業處于工業2.0階段，老舊設備較多，尚未進入網絡化階段。部分具備數字化能力的設備，因為接口多樣復雜、協議不一致也影響互聯互通。“5G+工業互聯網”融合應用目前多是點狀式應用，制造業數字化整體水平和工業流程互聯互通進程影響融合應用的深度和廣度。

2.基礎電信企業運維模式面臨挑戰

5G推動基礎電信企業加速向DICT市場邁進，“5G+工業互聯網”的運營維護區別于傳統的ICT模式，對電信企業的智慧運營體系提出更高要求。邊緣計算中心較多，設備下沉到用戶側，電信企業投入的運維力量需求更大，與用戶分工界面更難界定，對客戶的服務承諾受干擾因素更多，影響應用規模推廣后運維服務質量。

3.中小企業數字化認知有待提升

大多企業對“5G+工業互聯網”應用場景、使用價值及建設路徑缺乏系統認識，多數中小企業存在不想不敢不會用的情況，部分企業因為數據安全、生產安全和費用問題不敢使用，部分企業不會挖掘數字化場景需求而不會用，給融合應用規模推廣增加了難度。

（三）產業生態的合作水平影響融合應用規模推進

1.解決方案尚未形成系列化

工業行業屬性錯綜復雜，雖然涌現出一大批典型應用，但即使是通用場景，不同的工業企業仍有個性化需求，基礎電信企業對工業企業的提質、降本、增效的剛性需求理解還不夠深入，解決方案碎片化、定制化較多，“一事一議”、“一單一案”推進方式較多。可持續可復制的商業模式不清晰，電信企業、工業企業、解決方案商合作仍不夠深入，影響大范圍應用推廣。

2.行業龍頭的示范帶動作用尚未發揮

目前龍頭企業積極探索融合應用，電子設備制造領域的華為、海爾、格力、中興、美的，裝備制造領域的中國商飛、徐工集團、三一重工，鋼鐵行業的鞍鋼、寶鋼、馬鋼、南鋼，紡織服裝行業的紅豆、雅戈爾、海瀾等推動柔性生產制造、現場輔助裝配、機器視覺質檢、廠區智能物流、協同研發設計、設備協同作業等各類場景應用。但大多案例應用時間較短，應用成效的量化評估尚未統一，龍頭企業的示范應用尚未形成行業內規模應用的帶動效果。

3.應用需求和標準規范亟待梳理制定

5G可以賦能千行百業，但是各行各業的行業痛點和應用需求千差萬別，行業的5G應用需求有待挖掘和梳理，應用標準規范有待制定。行業應用標準規范是融合應用規模推廣的“定心丸”，沒有大量專業人才、復合型人才支持，沒有各類企業和行業組織的共同推進，標準規范的制定進展將直接影響融合應用成效。

（一）堅持三類原則，分步推進融合應用

堅持系統謀劃、分步推進，將“5G+工業互聯網”融合應用與工業互聯網發展系統謀劃，暢通跨區域、跨部門、跨行業、跨領域協作，根據解決方案成熟度和應用需求緊急度，分類分行業分步推進融合應用。堅持政府引導、市場主導，發揮政府在政策制定、標準規范、應用激勵、資金扶持等方面的引導作用，最大程度發揮市場的主導作用。堅持開放共享、安全可控，鼓勵各類主體開放共享應用成果和經驗做法，增強融合應用安全意識，實現可持續、更安全的應用模式。

（二）發揮主體作用，構建合作共贏生態

融合應用涉及內容廣泛，應用落實和推廣主體包含政府、園區、基礎電信企業、工業企業、服務廠商和行業組織等六類。各類主體需各司其職、形成合力，共同構建融合發展生態。一方面共建融合創新生態，推動工業企業、服務廠商、電信企業與科研院所等合作，突破一批影響融合應用的關鍵技術，加快融合應用創新進程。另一方面打造合作共贏的應用生態，推動六類主體與5G產業鏈上下游企業、融合應用上下游企業合作，面向行業應用開展供需對接、商業模式探索、服務模式創新等，優化應用、服務生態環境。

（三）制定規范標準，增強應用配套能力

推動龍頭企業、行業組織等，結合應用需求、應用實踐和行業屬性，加快挖掘和梳理行業的融合應用需求，開放行業應用場景，編制行業應用參考指南，制定通用標準和工業互聯網標識解析應用服務標準，推動標準化工作落地應用，從而推動融合應用規范推進。引導企業加快5G技術與工業終端、工業控制系統的融合研發，加快融合應用測試床建設，提升企業數字技術應用水平，增強融合應用的配套產業和關鍵技術支撐能力。

隨著產業技術創新突破、企業數字化水平提高、生態合作能力增強，“5G+工業互聯網” 融合應用將深入推進和廣泛應用，更好地助力企業實現降本、提質、增效、綠色、安全發展。

作者單位：江蘇省經濟和信息化研究院