我国5G全连接工厂发展特征分析及启示建议

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刘森 天翼智库

2024年政府工作报告提出要大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力，以科技创新推动产业创新，加快建设新型工业化。5G全连接工厂作为推动新型工业化发展的重要抓手，进一步加快新技术、新场景、新模式向工业生产各领域各环节深度拓展。运营商赋能5G全连接工厂建设，创建新型工业化示范区，推动传统产业高端化，智能化，绿色化转型过程中发挥重要的作用。本文对 5G全连接工厂建设在政策层面，技术层面，发展路径和规模化建设所呈现的几个发展特征做出分析，并提出运营商应对的策略和建议。

01
我国5G全连接工厂发展特征分析

特征一：政策逐渐升级，赋能路径日渐清晰

2022年9月，工信部印发《5G全连接工厂建设指南》，提出充分利用以5G为代表的新一代信息通信技术集成，打造新兴工业互联网基础设施，新建或改造产线级、车间级、工厂级生产现场，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。指南发出后，5G全连接工厂频频出现在各种政策文件之中，各地政府出台一系列税收优惠、资金补贴等扶持政策，以降低企业建设的成本和风险。政策支持夯实了基础设施建设、加快了技术创新，促进了产业协同发展，形成完整的产业链和生态圈，应用示范效果明显。同时加速了技术标准的统一、数据安全、隐私保护和人才培养等。

特征二 ：5G全连接工厂逐步深入到核心生产环节

与发展初期5G+创新应用多集中在“辅助生产”环节不同，随着5G技术不断发展，工业无线化需求驱动，5G取代有线工业控制连接，逐渐深入到生产的核心环节。5GLAN的高可靠、低时延保障了5G网络的应连尽连，数量由每个工厂以往的几十到几百连接，扩展到几千到几万个连接。应用场景从外围的视频监控，设备检测等辅助环节进入到仓储物流，并逐步延伸到生产制造的协同研发、远程控制、设备协同等核心环节。在终端类型，从过去5G摄像头、5G安全帽等辅助设备逐渐进入到智能传感器与执行器、自动化机器人、AR/VR等更具行业特色，更关键的核心设备的融合，5G全连接工厂的建设价值得到了充分体现。在2023年NWC荣获GSMA全球移动大奖的美的洗衣机5G全连接工厂项目，落地15类应用场景，核心生产环节通过5G无缝衔接，实现了每15秒下线一台洗衣机的能力，下线直发率提升1倍，库存降低50%，单台人工成本下降30%，大幅促进提质、降本、增效、绿色、安全的发展。

特征三：技术驱动，5G全连接工厂走向智连

5G全连接工厂充分发挥5G的聚合作用，人工智能、大数据、数字孪生、云计算、AR、VR、边缘计算等多种技术的集成和协同作用，推动了各种新模式、新业态、新场景的创新。5G网络的高速率、低时延和大连接特性为AI技术提供了强大的数据传输和处理能力，可以自动调整生产参数和工艺流程，实现柔性生产，同时还可以协调多个设备之间的协同作业，融入设计生产、运维控制，销售客服的各个环节，实现产线级、车间级和工厂级不同层次的智能全连接。网络布局层面，5G提供多层次全连接组网，5G 专网全新的组网架构，高可靠性、高稳定性的网络，保障了工业核心OT域的生产要求。5G天然具备云边协同，强化了企业自主部署应用的能力。从技术产业层面，技术的成熟也促使硬件设备的成本有了大幅降低。面向生产要求的工业级5G芯片、模组、元器件等产品设备不断成熟，5G工业融合终端的种类也在不断丰富， 整个产业链持续成熟完善，商业模式和发展路径也日渐清晰。

特征四：规模复制的基础已经构建，大中小型企业寻求不同的发展路径

随着新型工业化逐步深入，5G全连接工厂建设进入快车道，亟需规模化复制产生规模效益。大型和中小型企业在建设过程中存在差异，大型企业有较好的信息化和资金基础，当前以5G专网和工厂级/企业级独享型工业互联网平台为代表，汇聚了连网设备的数据、基于数据的数字孪生、各类定制化OT和IT应用或融合类应用，逐步开拓和落地5G全连接工厂，提升技术成熟度，制定相关标准，以示范效应带动整体的规模化发展。而中小企业资金和资源配置上缺少基础，但生产和管理相对简单和标准，更倾向于通过场景数字化转型升级，带来生产能力的提升和自动化水平的提高，从而产生效益。工信部公布300个入选《2023年5G工厂名录》的5G全连接工厂中，大型企业占比达到52.7%，中小企业也达到了47.3%，已经形成大中小企业协同推进的良好局面。

02
启示建议

5G全连接工厂发展面临的挑战涉及市场需求与投入成本的问题，技术创新和网络安全问题、设备兼容性和产业链升级等多方面。迎接这些挑战，需要政府，企业和社会各方的努力，作为新型工业化的建设的推动者和参与者，5G全连接工厂成为运营商在产业数字化乃至数字经济发力的关键着力点。

1、借助当前利好的政策支持，构建良性生态圈

当前在“政策牵引+市场驱动”双轮驱动下，5G工厂的发展已经取得良好的开局，运营商需要关注网络性能和安全、提升技术创新和服务质量，以确保为工厂提供高质量、安全可靠的5G网络服务。联合产业伙伴，产业链协同创新，共推解决方案，不断提升5G生态的繁荣度和丰富度，构建良性的生态圈。积极参与5G全连接工厂的相关技术标准制定，协同大企业探索行业标准方案，协助中小企业提升标准应用的水平。

2、深入核心环节，由“外围”“量”的应用走向“核心”“质”的创新

5G对从过去的注重基础连接演进到了提质增效的新阶段，运营商也从传统的负责“连接”转变成为深度参与全连接工厂全流程、全环节、全要素的综合能力的提供商。运营商推出5G融合性网络，打造5G全连接工厂平台，形成“平台+云网+多数字化应用场景”的发展模式，提升企业全要素生产率，打造竞争优势。寻找行业痛点，切实解决企业生产管理难题，从单一生产环节、单一场景，逐步向多产线多系统协作迈进，解决5G 与现有工业网络互联互通以及融合的问题，进而最终实现跨产线，跨车间以及跨工厂层级的核心环节的全连接，为企业赋能生产，提质增效。

3、发挥5G融合优势，加速5G 专网建设，打造多场景应用

5G作为使能技术，跟行业应用和场景做深度融合，充分发挥5G大带宽、低时延、高可靠、大规模连接的特性，实现5G+移动机器人、5G+AI、5G+柔性生产、5G+数字孪生、5G+AR等一批具有创新性和可复制性的5G全连接工厂典型场景。运营商应发挥云网技术优势，联合产业伙伴，共推解决方案，通过5G定制网推进5G全连接工厂，加快建设5G虚拟专网、混合专网，探索拓展独立专网部署。满足工业控制苛刻的要求，解决网络环境下的性能和稳定性问题，保障整个网络对生产业务的有力支撑。

4、赋能千行百业，推动5G全连接工厂走向规模化

兼顾大中小型企业的需求，分类施策、循序渐进扩大5G全连接工厂规模。5G融入千行百业，由于行业用户需求多样，涉及的应用场景和技术方案庞杂，需要运营商能够对内外部资源进行整合，健全和完善标准体系，提供标品方案，打造一批具有创新性和可复制性的重点行业典型应用。加大中小企业5G应用开发的扶持力度，推动5G应用“小应用大推广”模式的发展。针对规模化的发展运营商也纷纷推出自己的解决方案。目前，中国电信5G能力魔方已上线“全连接工厂”行业模板，能够实现标杆经验的快速复制。中国移动推出5G轻工厂系列，降低中小企业迈入全连接的门槛。中国联通也推出了面向中小企业的智造云平台，将助力制造业数字化、智能化转型升级，推动5G全连接工厂的快速发展。