5G工業(yè)新架構為企業(yè)數智化升級注入澎湃動力

2023年6月，中國迎來5G商用四周年。4年前的6月，中國發(fā)放5G牌照，宣告5G商用時代的到來，開啟了5G網絡建設加速跑模式。據工信部消息，截至2023年4月底，我國累計建成5G基站超過273萬個，5G網絡覆蓋全國所有市縣城區(qū)，5G移動電話用戶達到6.34億戶。經過幾年的快速發(fā)展，5G應用已融入近六成國民經濟大類，并逐步由“輔助環(huán)節(jié)”邁向“核心環(huán)節(jié)”。在工業(yè)領域，通訊專家認為，當前5G與工業(yè)融合處于“規(guī)模化”與“縱深化”并存階段。中國移動推出5G工業(yè)新架構，推動5G深入工業(yè)核心生產控制，為行業(yè)發(fā)展注入澎湃動力，助力工業(yè)提質降本增效。

工業(yè)是5G創(chuàng)新應用主戰(zhàn)場

5G商用為新一代通信技術賦能千行百業(yè)打下了堅實的網絡基礎，是促進新技術與工業(yè)經濟深度融合重要新型基礎設施。中國通信標準化協(xié)會理事長聞庫指出，5G作為新一代信息技術的代表，以其大帶寬、低時延、高可靠、廣連接等特性匹配工業(yè)應用的需求，成為驅動全球智能制造發(fā)展的重要引擎。目前，全球5G工業(yè)應用創(chuàng)新活躍，已經逐漸成為5G應用的主戰(zhàn)場。

工信部數據顯示，截至2022年底，我國重點工業(yè)企業(yè)關鍵工序數控化率達到了58.6%，數字化研發(fā)設計工具普及率達到了77%。2022年軟件業(yè)收入超過了10萬億元，工業(yè)互聯(lián)網全面融入了45個國民經濟大類，具有影響力的工業(yè)互聯(lián)網平臺達到了240個。“工業(yè)數字化轉型升級已經成為5G應用的主戰(zhàn)場之一。”中國信通院技術與標準研究所副所長湯立波說。針對5G低時延高可靠、大帶寬等技術特征的應用試驗不斷深入，中國信通院分析了1600余項全球5G應用試驗（不完全統(tǒng)計），發(fā)現(xiàn)5G創(chuàng)新應用越來越多地聚焦在產業(yè)數字化層面，占比達到6成左右，其中圍繞工業(yè)互聯(lián)網的融合應用達到29.4%。另據全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會（GSMA）統(tǒng)計，預計到2030年5G將為中國經濟帶來2900億美元的收益，其中57%將來自于制造業(yè)，遠高于其他行業(yè)。

5G工業(yè)新架構賦能企業(yè)數智化升級

中國通信標準化協(xié)會理事長聞庫表示，在我國，5G在工業(yè)領域的應用起步快、探索早，具有先發(fā)優(yōu)勢。在重慶家電制造工廠和浙江奧的斯丹工廠，由中國移動推出的5G工業(yè)云基站已實現(xiàn)場景化落地應用。中國移動研究院的數據顯示，5G工業(yè)云基站為工廠提供優(yōu)質網絡連接的同時，通過在工業(yè)基站上敏捷部署工業(yè)控制PLC、HMI、智能排產規(guī)劃、機器視覺質量檢測、智能運輸車導引等工業(yè)應用，使產品質量提升了10%，倉儲效率提升了15%，人工投入降低了15%，生產效率得到大幅提升。

中國移動研究院無線終端研究所所長鄧偉強調，5G工業(yè)云基站契合工業(yè)網絡云化、集中化、無線化發(fā)展趨勢，使5G能深入工業(yè)現(xiàn)場核心領域，推動工業(yè)現(xiàn)場組網從分布式向可協(xié)同集中式發(fā)展，為工業(yè)企業(yè)高質量發(fā)展、數智轉型奠定了堅實基礎。據悉，為發(fā)揮移動信息現(xiàn)代產業(yè)鏈鏈長作用，推動5G技術在工業(yè)領域的場景化應用，中國移動集團遴選8家“秘書處”單位，其中中國移動研究院無線與終端技術研究所承擔移動通信相關領域的攻關工作，聚焦無線網、終端設備、傳輸網、核心網等產業(yè)卡點問題。

據了解，中國移動研究院推出的5G工業(yè)云基站是實現(xiàn)中國移動基于5G增強的工業(yè)集中控制架構的關鍵支撐。鄧偉對中國工業(yè)報表示，隨著5G逐步深入到核心生產控制環(huán)節(jié)，產線級的應用開始由探索進入縱深轉折階段。

工業(yè)控制系統(tǒng)是工業(yè)企業(yè)數智化轉型的底座，而PLC（可編程邏輯控制器）是工業(yè)核心生產控制環(huán)節(jié)。中國移動研究院經過大量調研分析發(fā)現(xiàn)，目前工業(yè)現(xiàn)場有線組網面臨靈活性差、PLC物理實體成本高、異廠家數據無法互通等痛點問題，現(xiàn)有5G“盡力而為”的傳輸無法滿足工業(yè)現(xiàn)場業(yè)務需求。為此，中國移動研究院提出了基于5G增強的工業(yè)集中控制架構。這個新架構實現(xiàn)產線級控制由有線到無線、由分布到集中的轉變，在解決PLC部署成本高、有線組網靈活性差等問題的同時，為工業(yè)控制領域的發(fā)展提供了一種全新的方向。該集中式工業(yè)控制架構可以實現(xiàn)數據的無縫、高效流轉，通過數據要素的集聚共享與融合應用，驅動工業(yè)全要素效率提升與創(chuàng)新變革，增強中國工業(yè)企業(yè)競爭力，助力智能制造高質量發(fā)展。

工業(yè)界和通信界共建產業(yè)生態(tài)

工業(yè)系統(tǒng)千差萬別，裝備種類繁多，結構、工況及故障機理復雜，僅靠通信行業(yè)的努力難以實現(xiàn)工業(yè)高質量發(fā)展。中國工程院院士高金吉曾指出，工業(yè)企業(yè)在進行數字化、智能化轉型的過程中，需要大數據、工業(yè)互聯(lián)網、5G等賦能技術與裝備技術、產業(yè)知識經驗深度融合，形成合力才能真正實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的數字化轉型升級。機械工業(yè)經濟管理研究院工業(yè)工程所所長李鵬強調，企業(yè)數字化轉型并不是信息技術和工具的簡單疊加，而需要兼顧技術、行業(yè)知識、組織、業(yè)務和流程的變革。

為此，工業(yè)界和通信界的雙向奔赴、深度融合，疊加產、學、研、用高效協(xié)同攻關、共建行業(yè)生態(tài)成為5G工網融合促進工業(yè)高質量發(fā)展的必由之路�；�于行業(yè)發(fā)展需求，中國移動在2023年“揚帆未來-5G數字工廠研討會”上，聯(lián)合移動通信領域和裝備制造、電子、家電、冶金、電力、礦山、化工等工業(yè)領域的98家5G數字工廠上下游和高校各界代表，共同發(fā)布《5G工業(yè)融合組網架構中國產業(yè)倡議書》，倡議面向5G與工業(yè)的深度融合，形成基于集中化工業(yè)控制的5G工業(yè)融合新架構及新型工業(yè)協(xié)議的一致演進目標；聯(lián)合構建研發(fā)、標準、產品、應用一體化產業(yè)融創(chuàng)平臺；基于產業(yè)融創(chuàng)平臺持續(xù)開展技術攻關與產業(yè)推進。

事實上，中國移動研究院通過倡議凝聚產業(yè)鏈上下游力量促進5G與工業(yè)融合向生產控制領域縱深演進并不是孤例。為加速5G與工業(yè)深度融合，中國移動打造協(xié)同創(chuàng)新基地，開放創(chuàng)新實驗平臺，積極踐行移動信息現(xiàn)代產業(yè)鏈鏈長責任，采用科研基金扶持、鏈長基金扶持以及供應鏈金融扶持，深化以資本帶動產業(yè)發(fā)展的機制，全面促進5G和工業(yè)融合產業(yè)鏈的發(fā)展。

“5G+工業(yè)互聯(lián)網”是加速中國新型工業(yè)化進程的重要支撐。工業(yè)和信息化部印發(fā)《5G全連接工廠建設指南》也為推動5G與工業(yè)融合應用縱深發(fā)展指明了方向。當5G進入核心生產控制環(huán)節(jié)、5G與工業(yè)進入深度融合階段，5G工業(yè)新架構為行業(yè)數智化升級注入澎湃動力；同時，工業(yè)界和通信界雙向奔赴、共建產業(yè)生態(tài)，推動全產業(yè)鏈企業(yè)融入國家制造強國的大戰(zhàn)略之中，共同推進新型工業(yè)化建設。（王棕寶）