我国5G全连接工厂发展现状、问题及相关建议
【慧聪通信网】2023年新年伊始，工信部部长金壮龙接受新华社记者采访时表示，将通过打造一批5G全连接工厂，建设一批全球领先的智能工厂，促进我国数字经济发展。所谓5G全连接工厂是指充分利用以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、IT和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。
一、我国5G全连接工厂发展现状
我国5G商用三年多来，“5G+工业互联网”不断走深向实，正迈入量质提升的新阶段。5G全连接工厂建设是加快“5G+工业互联网”发展的重点任务，成为“5G+工业互联网”发展中一大亮点。
1、政策助力5G全连接工厂建设。2022年9月，工信部发布《5G全连接工厂建设指南》，提出“十四五”时期，推动全国10000家企业开展5G全连接工厂建设，推动5G融合应用向纵深发展。2022年11月，工信部等三部门联合印发《关于巩固回升向好趋势加力振作工业经济的通知》，提出深入开展工业互联网创新发展工程，实施5G行业应用“十百千”工程，深化“5G+工业互联网”融合应用，加快5G全连接工厂建设。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。
2、5G全连接工厂建设进一步加速。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。截止2023年1月，我国5G灯塔工厂达到50家，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。目前，我国“5G+工业互联网”在建项目超过4000个，5G智能工厂和数字化车间超过1700个，5G加速由生产外围向生产核心环节深化拓展，机器视觉、远程控制、智能物流、AI智能检测等应用价值逐渐显现，远程设备操控、设备协同作业、无人智能巡检、机器视觉质检等应用场景不断丰富。如今，在政策的支持下，全国各地掀起了5G全连接工厂建设热潮。
3、5G全连接工厂产业生态体系建设取得长足发展。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。
二、5G全连接工厂建设面临主要挑战
在5G全连接工厂建设取得积极成效的同时，我们应清醒地看到，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。虽然我国5G全连接工厂呈现蓬勃发展之势，但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。企业内部网络、机器设备、终端等智能化升级改造投入大、成本高，对于利润率本来就不高的工业企业来说一般是难以承受的，有些企业应用5G技术是为了获得政府补贴。在实体经济普遍面临经营困难的今天，一方面较高的5G投入抑制了工业企业尤其是中小企业的5G应用需求，另一方面也反应了目前5G全连接工厂建设还不是工业企业的刚需，市场总需求不足是当前5G全连接工厂规模发展中一大突出问题。
二是工业企业数字化基础设施相对薄弱。目前，工业企业尤其是中小企业大部分是应用4G、Wifi、光纤等网络，存在网络不稳定、网络延时以及拖辫子等问题，而且机器设备之间不完全实现互联，企业自动化、数字化程度不高，网络化和智能化基础薄弱。目前，我国工业企业实现“全流程、全场景、全要素”的数字化智能化升级、进行大规模开展5G网络、工业互联网平台、MEC等数字化基础设施建设的企业相对较少。工业企业数字化基础薄弱无疑给5G全连接工厂进一步发展带来挑战。
三是5G全连接工厂融合的深度有待进一步加强。目前，从5G全连接工厂发展来看，典型应用场景主要集中在远程控制类、视频监控类、数据采集类、协同作业类等企业生产部分环节，虽然5G等新一代数字技术在向企业生产制造核心环节逐步渗透，但深度融合应用场景不够丰富，IT和OT融合不够深入，融合模式不够清晰，根本原因在于工业企业数字化水平不高，目前我国工业企业数字化渗透率仅为19.5%，以及工业软件等核心技术存在短板。虽然目前我国涌现出一批5G等数字技术与制造业深度融合世界领先的灯塔工厂，但毕竟是少数行业龙头企业。此外，像化工、电力等行业对生产过程的安全性、稳定性要求较高，5G具备的相关技术特性，还需要充分验证，以5G为代表的新一代数字技术尚难以与这些行业深度融合。
四是5G全连接工厂产业生态尚需进一步完善。5G全连接工厂建设涉及到5G网络、终端、模组、芯片、网关等，当前5G芯片、模组、终端等存在产业分散化、市场碎片化等特点，短期难以通过市场规模降低成本，导致行业终端、模组、芯片等价格偏高，5G CPE行业终端和通用终端匮乏，在一定程度上制约了5G工业应用的规模推广，这从一个侧面反映“5G+工业互联网”完整的产业生态尚未形成，不利于5G全连接工厂规模化发展和普及。
三、加快5G全连接工厂发展几点建议
5G全连接工厂建设是一项系统工程，它是企业加快数字化转型、提升企业核心竞争力的必然要求。为更好地加快5G全连接工厂建设，持续打造具有全球影响力的灯塔工厂，我们提出以下五点建议：
一是在政策支持方面，应通过试点示范项目遴选、分类分级评估、深化产融合作对接，将5G全连接工厂建设情况纳入“5G+工业互联网”发展成效评估体系。同时，针对5G全连接工厂出台相关政策举措，加大财政税收政策支持和引导，加大资金支撑力度，加大金融赋能支持，通过5G“扬帆”行动计划、“绽放杯”5G应用征集大赛等，充分激发广大企业建设5G全连接工厂的积极性。
二是在数字化基础设施建设方面，以加快企业数字化基础设施建设推动5G全连接工厂规模化发展。以智能制造为主攻方向，加快企业内部技术设备数字化、智能化和绿色化升级改造。推进5G行业专网、时间敏感网络（TSN）、边缘计算（MEC）、云计算等新型网络建设，推动企业内外网升级改造，实现人机协同、要素间能连尽连、物理世界和数字世界融合。
三是在行业拓展方面，按照《5G全连接工厂建设指南》的要求，率先在电子设备制造、装备制造、钢铁、采矿、港口、电力等重点行业领域加快5G全连接工厂建设。分层分级分行业分领域打造5G全连接工厂标杆案例和灯塔工厂，总结和提炼5G全连接工厂成功经验和发展模式，并加强宣传、复制和推广。其他行业要结合企业自身需求，按照产线、车间、工厂分层级有选择地实施5G全连接工厂建设。
四是在产业支撑方面，从技术、产品、平台、人才等多个维度强化产业供给，为5G全连接工厂建设提供全面的支撑能力。重点推进5G工业芯片、模组、网关、行业终端等产品设备的研发与应用，推进工业芯片、模组、网关、行业终端规模发展和集中采购，推动工业软件的自主可控，探索5G独立专网的建网服务模式，努力降低5G全连接工厂建设成本。
五是在生态建设方面，积极推动工业企业、电信运营商、设备制造商、软件开发商、解决方案服务商、互联网公司、高校、科研机构等加强合作。发挥政府和市场的双轮驱动作用，以工业互联网产业联盟、5G联合创新中心、5G开放实验室、5G融合应用先导区、工业互联网行业协会等为纽带，充分发挥产业链主导企业的带动作用，联合产业各方打造全产业链的5G全连接工厂创新生态，加速以5G为代表的新一代数字技术与工业制造业的产业链融合，创新5G全连接工厂发展模式，不断提升产业生态整体竞争力。
