5G背景下中国制造业“十四五”时期发展趋势与应对*

福建师范大学经济学院 张宝英 林若云

2019年6月6日，中国电信、中国移动、中国联通、中国广电成为中国率先获颁5G牌照的企业，标志着中国正式进入5G时代，同年11月1日，中国电信、中国移动、中国联通三大运营商同时宣布开启5G套餐使用，标志着中国正式进入5G商用时代，中国也成为继韩国、美国、瑞士、英国之后第五个正式5G商用的国家。当前，以互联网、大数据、人工智能等为代表的现代信息技术创新与实体经济、生产生活的深度融合，催生了一大批新技术、新产业、新应用，对经济社会的发展与进步、全球治理体系完善等方面正产生着重大而深远的影响。具有高速率、高可靠、大连接、低功耗等特征的新一代通信技术——5G技术是现代信息技术的代表之一，不仅可以为互联网、人工智能等应用提供加速度，使人类生产生活从实体化进入数字化时代，而且5G把工业互联网作为最重要的应用场景，颠覆着人类对产业发展的认知，塑造了新一轮产业发展周期。

一、5G时代来临推动实体经济发展大变革

技术只有与实体经济发展融合才能转化为生产力，创造新的产品，催生新的产业部门，真正体现技术的价值所在。当前，5G与大数据、互联网、云计算、人工智能等现代信息技术交织并进，深深地嵌入实体经济发展之中，赋予实体经济发展新的动力，为设备赋智、为企业赋值、为产业赋能，推动实体经济发展的创新变革。

(一)5G将重塑全球产业链格局

新一代信息技术被认为是新一轮科技革命和产业变革的核心动力，而信息技术运用的关键在于速度，5G作为高速度、高宽带、低延时的信息技术，契合了现代信息社会发展的速度需求，速度又决定着经济发展和社会进步。受制于资源的有限性，市场的占有、资源的获取、创新的引领、话语权的争夺都是速度的比拼，创造“速度”的5G必将成为各个国家和地区竞争的焦点。2019年8月，全球移动供应商协会(Global Mobile Suppliers Association，GMSA)发布的5G数据显示，已经有100个国家的296家运营商获得许可或正在启动、演示、试验5G技术。高通发布的研究报告《5G经济》预计，到2035年5G相关产品和服务将高达12万亿美元，全球5G价值链创造的产出将达3.5万亿美元，有2200万个工作岗位将被创造。5G所引发的国际竞争已不仅是技术领域的较量，未来更多是聚焦于5G运用的产业领域和实体经济领域，并带动一批新兴产业崛起。5G速度已经为经济社会生产方式和生活方式的发展变革按下了快进键，必将通过产业变革引发全球产业链和价值链发生根本性变革。

从图1可以看出，5G产业链是由上游通信基础设施、中游通信移动运营商和下游终端应用前景三大部分构成，与4G相比，5G最大的创新和变革是在下游的应用层面。4G最普遍的应用场景是一个硬件+多个应用，如一个智能手机+多个App，5G则大大扩展了应用领域范畴，实现多个硬件品类+多场景服务，如智能手机、智能电视、智能耳机等诸多硬件的智能化+物联网、车联网、医疗、制造等广泛应用，打造出智慧家庭、智慧工厂、智慧城市，形成更加多元有机的智慧生态圈，这也将大大改变全球产业链格局。当前的产业链分工很大程度上受资本和劳动力要素的影响，技术的影响主要是与产品生产以及服务有直接相关的技术，因此，长期以来，发达国家凭借先进的研发与生产技术牢牢立足于产业链分工的顶端。5G带来的是应用前景的智能化，它会解构传统的生产与要素之间的结构关系，更多实现技术要素对资本与劳动力要素的替代，大大弱化生产对实物要素的依赖性。5G还把技术要素从应用领域更多向基础领域聚焦，应用场景的技术不仅取决于改进生产和服务自身的技术，而且还取决于推动其自身技术改进的基础技术，如5G技术以及处于5G产业链上游的移动通信基础设施技术，基础技术在一定程度上决定着应用技术。可见，5G的应用将打破传统产业链分工格局的固化，使长期处于产业链中下游的发展中国家可以通过5G技术研发突破步入5G应用场景的前列，通过上游技术的间接作用提升产业地位。

图1 5G产业链解析

(二)5G与实体经济融合的应用领域

应用场景是5G落地的最后一环，也是5G与实体经济发展融合的具体应用领域，是人类对5G可能带来的生产生活巨大变化的期待，这种期待可能会在人们的预期之内，也可能会由于技术的跨越发展而大大超出人们的预期范畴。2015年，国际电信联盟(International Telecommunication Union，ITU)把5G应用场景主要定义为三个方面(见图2)：增强移动宽带(enhanced Mobile Broadband，eMBB)、超高可靠低时延通信(Ultra-Reliable and Low Latency Communication，URLLC)和大规模物联网(massive Machine-Type of Communication，mMTC)。其中，eMBB是5G最早商用场景的实现，主要面向超高清视频、虚拟现实(virtual reality，VR)、增强现实(augmented reality，AR)、高速移动上网等高速率、大带宽的业务，是4G移动宽带场景增强版，给用户带来更真实、更快速、全角度的体验；URLLC则是着眼于5G低时延和高可靠性的特征，满足车联网、工业控制、远程医疗等垂直行业的特殊应用需求，应用更加安全精准；mMTC具有海量数据连接、强化基站间合作等特征，主要以传感和数据采集为目标的物联网应用场景为主，满足海量物联通信要求，使万物互联更加顺畅。5G将从三大场景的运用中衍生出更多的具体应用场景，在实体经济发展中发挥越来越大的作用。

图2 5G三大场景应用

5G作为一项通信技术必须与实体经济融合才能体现其价值所在，其对人类生产生活的改变也主要通过作用于实体经济发展、推动实体产业变革而实现。5G是基础性的技术，在实体经济运用的场景中，5G作为现代信息技术和应用终端的联结性技术，可以确保云计算、大数据、人工智能等技术作用的充分发挥；5G又是关键性的技术，打通了现代信息技术与实体经济融合的“最后一公里”，在容量、覆盖率、安全、道德规范、通信交互等方面具有无可比拟的优势，确保各项技术运用的高效精准。5G时代将赋予实体经济发展新的动力、模式，推动实体经济数字化、网络化、智能化升级将进一步加快。

二、5G赋予中国制造业发展的新空间

5G开启了万物互联、人机交互的新时代，GSMA的《2019移动经济研究》(The Mobile Economy 2019)报告预测，到2025年全球5G连接数量将达到14亿人，占全球总人数的15%。5G跨行业、跨领域、全方位的运用可以释放互联网、数字化对经济社会发展的放大、倍增和叠加作用。在产业领域，5G与互联网、大数据、人工智能等技术深度融合，相互作用叠加倍增，支撑传统产业在研发设计、生产制造、管理服务等环节发生深刻变革，促进传统产业提质增效，同时也会衍生出工业数据分析、智能算法开发、智能机器人等新兴产业，进而通过产业关联和产业波及带动国民经济各行业、各领域高质量发展。据中国信通院发布的《5G产业经济贡献》预测，2020～2025年，中国5G商用会间接拉动经济总产出约24.8万亿元，间接带动经济增加值8.4万亿元。就工业范畴而言，5G将推动工业控制、工厂自动化、远程运维等对可靠性和时延性要求极高的垂直环节向纵深发展。可见，5G将从纵向延伸产业链和横向拓展相关产业部门不断扩展中国制造业发展的新空间。

(一)5G赋予中国制造业发展无限想象空间

图3 从普通制造到智能制造的落地过程

当前，中国正处于制造业转型升级的关键期，5G技术不断走向成熟和商用范围的扩大为中国制造业转型升级提供了可靠的技术平台和创新动力，并且随着与制造业融合程度的不断加深，推动制造业向绿色化、智能化和网络化等纵深方向发展，为中国制造业未来发展趋势提供了无限可能和想象空间。图3显示的是得益于5G技术和互联网技术的支撑，中国制造业从物理到网络、从硬件到软件、从普通到智能化的升级落地过程。从横向时间轴来看，借助5G技术，制造业企业的设备从传统的物理化、机械化运行到相互之间的物物相连，又从物理的相连到智能化的运转，而后再进一步向云、GPS、定制化服务等更加高速化、网络化的趋势转变。从纵向组织轴来看，制造业企业从着力于硬件建设到软件建设，从执行层到大数据层，推动制造业企业发展从实体空间不断向虚拟空间延展，摆脱实体空间的边界约束，在无限虚拟空间中争取更多的发展机会，这为中国制造业发展提供了无限想象空间。技术创新是瞬息万变的，5G技术也会随着研发深入而不断走向成熟，5G与制造业融合给制造业发展带来的变化可能会大大超过我们的想象，蕴藏着无限的可能。

(二)5G带动制造业相关产业的发展

5G在制造业中的应用可以带动与之相关的一批产业的发展，特别是中国制造业的规模庞大，无论是改造更新，还是换代升级，都是一个庞大的产业市场。传统的机器设备要适应工厂网络化、智能化的要求进行技术改造，要安装可感应和信息传递的传感器，这会极大推动工业设备传感器产业的发展；对于一些没有改造价值的设备必须进行更新，这会带动智能生产设备产业的发展，形成庞大的产业投资。5G还会推动中国制造业与服务业的深度融合，助推制造业服务化发展，形成一系列新兴产业部门。如出现设计、研发、实验等专门为制造业提供研发服务和适应工业互联网发展需求的服务部门，以及检测、维修、部件定制、第三方物流、供应链管理优化等利用5G技术为制造业发展提供专业化服务的产业部门。为了适应5G带动整个社会的万物互联，制造业也会顺应这一形势使生产的产品更加智能化或生产出更多新的智能产品，依托这些智能产品又会开发出一系列可在智能产品上使用的新产业和新商业模式，不仅延长了产业链，也创造了许多新兴的产业部门。因此，5G极大拓展了与制造业相关产业的发展空间。

三、5G在中国制造业发展中的应用场景

当前，5G已经成为促进产业优化升级、驱动经济持续增长的新引擎，是世界大国争夺科技发展高地的主战场之一，对推动中国经济社会高质量发展以及谋求在新一轮产业革命中更高的发展地位、更大的发展机遇至关重要。目前，5G在中国正处于商用初始阶段，更多地局限于消费领域，但5G是专为工业互联网而生的，其大移动带宽、广覆盖大连接、超可靠低时延的特性决定了它的应用并不仅限于消费领域，向工业生产领域延伸是必然趋势，尤其是制造业生产，让制造业更加高效、智能，对创新更加友好，促进融合发展，最终走向所有的实体经济。工信部部长苗圩表示，未来80%的5G应用场景都将在工业互联网方面。(1)《工信部部长苗圩：未来5G应用场景的80%在工业互联网》，新京报网，2019年9月20日。5G与制造业融合显现的初步成效显示了5G技术应用具有广阔前景，对推动工业互联网的实施以及智能制造的深化转型具有积极意义。

(一)应用于无线自动化控制

5G通过数字化基础设施的建设和完善，可以打通数据孤岛，促进数据和信息的联通以及驱动数据高效流通，为制造业的生产过程提供更加有序、中立、高效、安全的数据开放和运用平台。同时，5G具备的大带宽、低时延、海量链接和网络切片、边缘计算能力等特征为制造业智能化生产和转型提供了较大的空间，为数据的高效连接提供了充分的技术保障，使无线自动化控制具有较大的可能。

自动化控制是制造工厂中最基础、最直接的应用，其根本性质就是闭环控制系统，需要通过连续测量和对信息数据的反复捕捉来实现这一系统的过程，把测量和捕捉的信息数据传到控制器以及所设定的执行器中需要有高效的网络为保障，以实现实时传导和信息反馈，自动化控制才能确保无缝演进。典型的闭环控制过程周期低至毫秒级别，这意味着要实现对控制系统的精确控制，同时也要求整个系统具有较强的可靠性。如果由于生产过程中时延过长，或者信息网络的滞后或不畅通导致信息数据传递延迟甚至失真，则可能会导致机器运转失灵甚至停止，造成的财务损失将是巨大的。此外，在工厂大规模生产中，为了降低生产成本获得更多的规模经济效应，自动控制被用于大多数的生产环节，意味着有高密度的海量的控制器、传感器、执行器等需要通过无线网络实现信息的实时传递和沟通。华为5G的实测表明，现有的移动通信网络中仅有5G网络可满足闭环控制对网络的要求，5G的应用将会最大程度上保证无线自动化控制更加灵敏、更加精确、可靠性更强。

(二)应用于智能制造柔性生产线

柔性生产线可以借助计算机数控机床等先进的制造设备，适应需求的变化和订单的变化灵活调整产品生产，采用多品种、小批量的生产方式，推动现代制造向多样化、个性化、定制化的生产方式转变。5G将主要从两个方面对制造业柔性生产线赋能。一是提高生产线的灵活部署能力。在实际生产应用场景中，5G在工厂的应用将会使柔性生产线上的制造模块有更加灵活快速的部署能力，同时改造的成本较为低廉。生产线上的各个设备、各个环节之间的信息数据传输也不需要复杂的线缆，而是可以直接借助云平台进行无线传输、无线控制，进行功能的快速更新和拓展，并且自由移动和拆分组合，在短期内实现生产线的灵活改造。尤其是在当下愈发强调“柔性制造”，一条能灵活调整各设备位置、灵活分配任务的柔性生产线将成为生产者的新神器，助力柔性化生产的大规模普及。二是网络部署方式更有弹性。5G网络中的软件定义网络(software defined network，SDN)、网络功能虚拟化(network functions virtualization，NFV)和网络切片功能，能够根据不同的业务场景支持制造企业对网络架构进行灵活编排，形成适合于企业生产需求的传输网络，同时还可以对网络资源进行调配，通过对网络的合理设置为不同生产环节提供适当的网络功能。在这样的架构下，柔性生产线的工序可以灵活改变，设备之间的联网和通信关系也会随之相应调整。

此外，5G使“工厂设备”与“工业互联网大脑”两端实现直接的数据交互，通过5G技术连接、收集生产各环节的数据，并且数据采集更全面可靠、传输更稳定高效，解决了工厂“Wi-Fi信号互相干扰”“存在信号盲点”“传输速率不稳定”等缺点，通过进一步分析数据，可以得到设备实时运行信息。而且5G使速度大大提高，将简化数据收集并实现对工作流程的全面和持续监控，这将有助于降低生产本身的运营和管理成本。总之，5G将使柔性生产线更具灵活性和成本优势，最终可达到提质、增效、降成本的效果。

(三)应用于工业云化机器人

在大多数的生产流程线中，机器人的应用已经非常常见。机器人本质上也是一种智能设备，它主要是按照指令来执行各项工作。但在智能制造生产场景中，对机器人的自组织和协同能力的要求很高，这对工业云化机器人有了更高的期待。与传统的机器人相比，工业云化机器人的网络性和智能性更加突出，必须与云端控制中心的网络连接，并借助云端网络把数据信息和各种指令传输给机器人，实现工业机器人的基本功能与高性能的计算系统进行实时协同。在此背景下，将大大缩短各生产环节的时间，形成更优质、更妥善的解决方案，大幅度提高生产制造效率。此外，5G赋予机器人的智能和动力的高效化会大大降低机器人的硬件成本与功耗，对节能是极大的贡献。

5G网络高精确度、高速度的特征可以达到低至1毫秒的端到端通信时延，为工业云化机器人应用提供端到端的定制化、高效化的网络支撑，并且支持99.999%的连接可靠性，不仅高效，而且具有极高的准确率。5G将在三个方面赋能工业云化机器人。一是促进机器人之间的工作协同。工业机器人可以借助5G网络实现相互之间高速的信息沟通，智能化的加注使整个机器人体系具备自组织与协同能力，工业机器人之间相互合作、密切分工，既专注于每个擅长的环节，又加强协作以完成生产的相应环节，快速完成过去由单个机器人无法完成的任务。二是促进机器人与人之间的合作更加安全。5G可以更可靠地保障机器人能感知工人的动作，并根据工人动作的变化与之密切配合，适时调整工作方式，使人机合作更加顺畅，也使人的工作在更加安全的环境下进行，提高生产过程的安全性。三是实现机器人远程实时控制。工业生产中一些高温、高压、高空等高危生产环境不适合人的直接参与，可以借助5G监督和控制机器人在特定环境下进行生产，同步、安全地完成预定工作目标，极大降低了工厂生产的风险，又能有效提高生产效率。

(四)应用于工业AR/VR

由于未来工厂具有高度的灵活性、多功能性和弹性，对未来工厂中的人和机器设备等都提出了较高要求，面对着新任务和生产活动的需求，AR将发挥关键作用。工业AR在智能制造中的应用场景主要是：监控生产流程、分步指引生产任务、指导手动装配过程、远程专家指导业务、检修设备、远程监测、远程维护等。这些应用场景具有多样性和复杂性，要求辅助AR设施要较为灵活轻便，既灵敏又准确，既能精准判断问题所在又能快速高效解决问题，将通过虚拟影像与真实视觉叠加直观地呈现操作步骤，缩短作业时间，降低错误率。要实现这些的前提是要在云端上获取设备处理的功能，但AR设备仅能连接和显示，要使AR设备和云端对接还需要借助无线网络。AR设备通过无线网络从云端获取实时信息数据，如生产环境数据、生产设备数据以及故障处理指导信息等。在这种场景下AR眼镜的显示内容必须与AR设备中摄像头的运动同步。而工业VR将辅助工业设计，使远程的工作人员进入同一个虚拟场景中协同设计产品，也可以实现工厂的三维立体虚拟化展示，使管理人员全面了解工厂生产情况。

通常从视觉移动到AR/VR图像的同步性要求反应时间在20毫秒以下，意味着从摄像头把数据传送到云端，再到AR/VR显示内容的云端回传，其总时间要小于20毫秒。考虑云端处理可能的时延和屏幕反应的时延，无线网络的双向传输时延要控制在10毫秒以内才能满足上述基本要求，但目前只有5G网络才能同时满足稳定、流畅、实时三个方面的要求。因此，5G将在三个方面赋能工业AR/VR。一是使工业AR/VR终端更加轻便、成本更经济。在复杂的工厂环境里，VR/AR终端对灵活性和轻便性的要求较高。基于5G的工业云VR/AR可以在云端处理数据和计算密集型任务，仅把连接和显示功能保留在终端，大大降低了终端的成本及负荷。二是提升工业AR/VR的显示效果。5G网络高速率、大容量的特性将使海量数据交互在AR/VR高清图像中得以实现，大大提升AR/VR设备的流畅度和清晰度，让使用者有更好的视觉感受。三是使工业AR/VR的交互体验得以实现。工业AR/VR的发展方向是借助交互设备使使用者与虚拟或现实环境进行实时互动，5G将使这种交互体验更好地呈现。随着5G的大量应用，越来越多的问题可以通过在线方式解决，既提高了效率，也降低了成本。

四、5G在中国制造业中广泛应用所面临的问题与挑战

5G时代，大数据、物联网和人工智能等技术与产品加速平民化，在市场和需求的协同推动下，制造业生产走向智能化、数字化、自动化。可见，随着5G新技术、新产品和新应用在制造业领域的推广应用，中国制造业智能化升级将更为全面和深入，推动中国制造业从全球价值链迈向全球创新链。但从整体来看，中国制造业仍然走在智能化落地的路上，相关法律法规、行业标准的缺乏，科技安全、科技伦理的挑战，以及硬件成本高和专业人才匮乏并存，使得5G在中国制造业实现智能化应用的规范化和保障严重不足，是5G时代中国制造业转型和发展的现实阻碍。

(一)5G建设成本高，智能制造落地资本需求大

5G网络通信系统建设是推进5G在中国制造业广泛应用的前提。由于5G技术的高频段特性，为了充分实现5G低延时、容量大、低功耗和大连接的能效，对5G基站的数量、密度和用电量有更高的要求。相关数据显示，当前，中国5G基站的需求数量将至少是4G的2倍，5G基站成本也将超过4G基站的2倍，功耗则是4G基站的3倍，亟须大量技术、人力、财力和物力支撑(鲍一凡，2018)。一方面，当前5G建设成本高、周期长，据工信部专家测算，单从基站建设角度看，5G投资大约是4G的1.5倍，全国总体投资规模将达到1.2万亿元，投资周期超过8年(黄鑫，2019)。另一方面，近年中国仍处于4G网络的建设期，双网双重成本投入大，2G、3G、4G、5G多代多网移动通信运营管理成本高，资本和收益回收慢。总体而言，为了适应5G在中国制造业的场景应用需求，5G在制造业应用落地将面临建设规模大、建设成本高、投资和收益周期长等挑战。同时，5G落地应用的风险尚难以准确预估和防范，大规模和广泛落地应用的成本和效益的匹配也尚不明确，影响了现有资本市场和企业组织对5G在中国制造业大规模广泛应用的预期和研判。因此，当前中国资本市场对5G在制造业的广泛应用仍处于观望期和试水期，前期研发和投资的资金渠道相对狭窄，保障智能制造落地应用先发优势和后发动力的市场资本均较为薄弱。可见，当前中国智能制造落地应用生态仍然不成熟，从而进一步导致5G网络建设、应用落地和市场潜力的实现一再延迟。

(二)5G标准碎片化，行业内部5G应用差距大

技术标准是实现产业集聚、产业革命和规模化生产的基础，5G技术标准化是推进5G技术在中国制造业广泛应用的前提。2018年6月，3GPP公布了5G第一阶段标准——第五代移动通信技术标准(5GR15)，系大带宽相关标准。但当前世界各国对5G在工业物联网、5G终端能力等涉及5G在制造业广泛应用的标准仍处于研究和试验阶段，即第六代移动通信技术标准(5GR16)尚未真正成熟和落地。过程中存在两种极端现象，不同国家、不同制造业企业5G应用或是采用不同国际标准、国家标准、行业标准、企业标准等多种不同标准，或者没有标准，技术设备的选择无长期战略规划。可见，当前制造业智能化、数字化转型缺乏基于5G的工业无线技术标准，5G标准碎片化现象较为普遍，制造业行业内部5G应用将存在明显差距。从现实情况来看，根据5G在制造业生产领域的不同应用场景，为了实现移动通信网络的高频段、低延时、大容量，整个制造工厂生产领域需要大量的传感器、执行器等智能设备，而这些智能设备在生产技术标准设定、价值链定位、市场选择等方面有所差异。从纵向价值链来看，技术设备供应商与移动通信运营商没有设定统一的5G技术标准，导致技术设备供应商在生产设备时已经限定了该设备的频段标准和应用范围，在某种程度上制约了5G技术设备的应用和普及范围。从横向价值链来看，规模以上的工业企业与小微企业面临不同的5G技术标准压力，尤其是小微工业企业在5G应用领域资金、技术和人才的匮乏，短期内可能会影响其退而选择非5G技术生产标准，从而保留现有传统的生产技术标准和设备。此外，中国制造业企业生产设备，尤其规模以上工业企业的生产设备多来自不同国家，将面临不同国家不同5G技术和数据标准。可见，在短期内，制造业领域5G标准碎片化和应用差异化将持续存在。

(三)行业间壁垒高，5G跨界融合不充分、不均衡

5G时代，不断提升5G技术与制造业跨界融合的深度与广度，是新一轮产业组织变革的核心内容，也是中国制造业高质量发展的必然选择。当前，5G跨界融合不充分、不均衡是5G大规模商用及其在制造业的应用场景面临的重点难题。其中，运营商、设备商、制造业企业间的行业壁垒仍然较高，尤其是中国运营商和设备商对制造业的行业特性与专业壁垒尚无明确把握及突破。如中国通信运营商和设备商对不同制造业企业的主要业务流程、工艺流程和管理流程缺少统筹掌握，也缺乏将先进技术与知识、工艺、流程等融会贯通的服务经验，5G技术为制造业提供的技术、产品和解决方案可能难以准确、有效地满足制造业企业的实际运营功能需求。随着5G在中国制造业的广泛应用，未来制造业发展及其工业互联网的运行过程中，5G相关应用场景的个性化、定制化需求不断提升，需要提供不同应用场景的无线连接规划方案和无线网络供电方案等，对制造业企业的供应链提出更高的要求。总体来看，5G在中国不同行业间融合融通、相互促进的产业生态尚未成熟，5G跨界融合发展还未形成有效机制，仍存在相当大的数字鸿沟和跨界鸿沟，5G与相关的垂直行业的跨界合作和共融共同面临诸多挑战。

(四)5G人才需求猛增，应用人才供给增长滞后

人才结构性矛盾是中国近年来推进高质量发展面临的一项重大问题。同时，5G是一个高科技的交叉领域，推动其在制造业的广泛应用，对5G人才综合素质和能力的要求也比较高。随着人才市场结构性短缺不断加剧，尤其是数字领域、5G领域、金融领域、制造业领域等多领域高端人才和复合型人才的匮乏，导致5G在制造业的广泛应用缺乏实践主体，现有的先进技术设备等资源也没有得到充分利用。当前，5G与制造业的融合型技术人才数量和质量落后于制造业和市场对人才数量和质量的要求。根据《2019年中国5G人才需求大数据报告》统计，2018年5G细分领域人才需求分布中(如图4所示)，5G应用的人才需求占比最大，高达72.81%；其次是终端和运营商、元器件及材料、传输网络三个领域，人才需求占比分别为12.49%、9.82%和4.87%。5G应用的人才需求远远高于其他领域。此外，该报告还指出，互联网、电子通信与机械制造三大行业5G人才需求分布比例最高，分别达41.57%、36.96%和14.56%。《中国制造业高质量发展人才白皮书》指出，全国制造业人才紧缺指数(Talent Shortage Index，TSI)排名最高的前十个职位都具有较高的科技含量，与互联网研发、产品技术、质量、性能、设计等密切相关，也与国家对制造业未来发展的导向吻合。值得注意的是，软件工程师的TSI为4.84，最为紧缺，这意味着制造业的软件工程师严重供不应求(李文博，2019)。与迅速增加的5G人才需求动势相比，中国5G应用人才供给增长相对滞后，尤其是5G人才的“选、用、育、留”管理制度和机制保障尚不成熟。这主要是由于中国5G人才培养落后于产业发展步伐、人才引进长效激励机制不足、人才使用理念存在偏差等原因导致，进而大幅提高了5G与制造业的对接成本。

图4 2019年中国5G细分领域人才需求分布情况资料来源：《2019年中国5G人才需求大数据报告》。

五、面向5G时代中国智能制造发展的应对之策

新时代，5G为中国制造业转型升级和智能制造赋能，助力实现中国制造业高质量发展。5G时代，随着5G技术在制造业领域的广泛应用，中国制造业要立足中国制造业发展的新动能和新空间，借鉴发达国家智能制造的经验，通过建立有效的资金支持机制、制定统一的5G技术标准、构建5G开放合作新生态、健全人才培育机制和创新商业模式，加速形成中国智能制造推进体系，持续深入推进中国制造业供给侧结构性改革和高质量发展。

(一)建立有效的资金支持机制，加快5G基础设施建设

构建适应“5G+制造业”特点的投融资体系，建立有效的资金支持机制，满足5G赋能制造业智能制造发展的资本需求和制度需求，以进一步保障中国5G基础设施建设。一是构建以政府产业引导资金为指引、金融机构为主体、企业投入为支撑、风险投资为助力、社会化多元投入为基础的多层次、多渠道、多元化的投融资体系。二是围绕5G与制造业产业链发展的需求开展科技金融产品创新，如发展“5G”贷专属金融产品、知识产权质押贷款、信用贷款、科技贷款保险等金融服务产品，在风险可控前提下有效增加制造业企业中长期贷款和信用贷款水平，优化提升5G产业综合金融服务水平，满足制造业智能制造融资需要。三是加强5G基础设施建设统筹指导，尤其是稳步推进5G、人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设，从先行示范区试点到全区域5G网络全覆盖，加速5G商用化进程。其中，5G基站建设可以采用基站重建或升级改造相结合的方式，达到降低生产成本、高效利用资本和资源的目的。四是强化5G安全保障。5G时代，要统筹做好5G网络安全、设施安全、信息安全、系统安全、数据安全等工作，实现5G从技术到监管的系统性的全方位保障。

(二)制定统一的5G技术标准，加速5G规模化示范应用

为了确保中国在5G技术领域的话语权，中国要积极参与ITU、3GPP等国际组织的相关活动，积极参与5G相关标准的制定，尤其是积极参与近期5GR16标准的制定和落地，促进5G标准的全球统一，加快5G商用步伐建设。中国制造业应当率先从5G技术和标准层面处理好5G与制造业融合的问题，才能真正加快实现5G在制造业领域的推广应用。否则，5G与制造业的融合将只能停留在实验室与场景设想，无法实现其在制造业领域和市场范围内的推广应用。一方面，中国可孵化培育一批5G应用领域创新型制造业企业，开展系列5G业务示范应用，形成一批可复制、可推广、可持续的典型案例。另一方面，中国要坚持在开放中扩大共同利益，深化多层次全方位的5G国际合作。尤其是可继续深入与美国、韩国、日本、欧盟等国家的技术交流与合作，共同为全球5G发展与应用提速，共促全球统一的5G技术标准。此外，5G技术在制造业的规模化示范应用还需要成立相关行业标准化组织，并在广泛应用的实践过程中进一步修订5G技术标准，推进5G技术在制造业的进一步成熟落地。

(三)构建5G开放合作新生态，赋能制造业高质量发展

从国际经验来看，制造业高质量发展主要依赖科技创新和开放合作，5G技术与制造业需要在开放、合作、竞争的进程中实现突破与发展。面向5G时代，中国智能制造发展的重点是开放与合作。因此，5G时代，中国要着重强调企业创新主体地位，加快建设多方协作生态体系，着力解决好跨行业、跨领域的关键共性技术问题，扎实推动制造业质量变革、效率变革、动力变革，以提高制造业全要素生产率，实现整个供应链的协同发展。一是深入推动5G技术与制造业深度融合，尤其是通过联合“5G+工业互联网”跨界激发创新动能，赋能中国制造业智能制造，推动制造业数字化转型。二是加强制造业国际交流与产能合作，共享全球技术创新红利。尤其要把握好“一带一路”与自贸区、自贸港建设等发展新机遇，积极推动全球投资贸易自由化、便利化，为中国制造业企业进入和发展5G商用创造良好的营商环境，积极推动中国企业5G技术应用与服务走出去，共建共享5G时代红利。三是构建产业互联网+智能制造新生态。通过利用5G技术搭建工业互联网平台，引领5G与线下制造业充分融合，大力推动智能制造深入发展。四是积极探索开放共赢的新型商业模式。5G与制造业的深度融合将会推动商业转变，要强调通过重新构建一些商业模式和商业合作，共同打造一个共建、共生、共享、共赢的生态体系，发挥好各领域、各主体的积极性、主动性和创造性，共同推动中国经济高质量发展，特别是制造业高质量发展。

(四)健全融合发展人才培养机制，打造智能制造人才队伍

当前，随着机械与信息技术的发展，制造业已从流水线生产趋向精益化生产。5G时代下，5G技术将推进中国制造业高度精益化，推动中国制造业从精益化生产走向智能制造，并进一步完善现代化制造业体系。从现实情况来看，智能制造涉及大型精密仪器设备、先进制造模式、数字化技术以及对熟练掌握上述设备、技术、OT+ICT语言的专业人才，这是中国制造业实现智能制造升级的关键。为了突破中国智能制造发展的“智能制造人才危机”，中国应当健全融合发展人才培养机制，围绕设计人才、应用人才和服务人才三个层次加速培养制造领域人工智能专业人才，积极打造智能制造人才队伍。一是强化高等教育。通过支持高校设置“互联网+”“人工智能”等相关专业，进一步完善高等院校专业学位建设，强化“5G+制造业”“人工智能+制造业”的复合型人才培养模式，以加强高层次应用型专门人才培养的广度与深度。二是推进产学研用合作机制建设。可以通过依托产业技术研究院在大学、企业和产业园区之间的桥梁作用，采用合作交流与培训等多种渠道，与企业、产业园区联合共建一批专业人才培训基地，积极开展企业新型学徒制试点。三是强化人才交流。通过加强国内外5G领域和制造行业专业人才之间的互动交流，以进一步加快新时代智能型制造技术工人培养，包括5G专业技术人才和智能产业操作人员的培养。四是完善人才激励制度。通过深化人才体制机制改革，完善激励创新的股权、期权等风险共担和收益分享机制，营造更加优良的人才环境，吸引并留住跨界人才、复合型人才、交叉学科人才以及国际人才等。