推动“5G+工业互联网”融合规模应用的挑战分析

孙小芹

我国党中央、国务院高度重视5G和工业互联网发展，5G与工业互联网融合将加快企业智能化改造数字化转型步伐。目前，我国“5G+工业互联网”融合应用已形成20大典型应用场景，覆盖22个国民经济重点行业和领域。当前融合应用仍处于起步阶段，产业技术创新水平、实施主体数字化水平、产业生态合作水平影响规模应用的推进速度，需发挥各类主体作用，探索融合应用路径，加快融合应用进程，发挥融合应用赋能作用。

当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，5G与工业互联网的融合将加速中国新型工业化进程，加快制造业智能化改造数字化转型步伐，为中国经济发展注入新动能。

（一）融合应用政策不断聚焦

近年来，国家从引导性政策到针对性政策的出台，进一步明确“5G+工业互联网”发展目标和发展路径，加速推动512工程落地实施。省市在大力推进工业互联网发展的基础上，结合自身产业特色和基础优势，制定具体政策引导和推动“5G+工业互联网”融合发展。

（二）信息基础设施不断完善

截至2021年9月底，我国5G基站数量达到115.9万座，占全球数量的七成，“5G+工业互联网”专网部署持续优化。工业互联网标识解析体系初步形成“国家顶级节点、递归节点、二级节点、企业节点、灾备节点”等多层级架构，上线近百个二级节点和覆盖数十个行业。

（三）融合应用探索积极推进

融合应用范围正逐步扩大、程度不断深化、水平不断提高，目前我国“5G+工业互联网”在建项目超过1800个，形成20大典型应用场景，覆盖22个国民经济重点行业和领域，融合应用案例超万个，助力企业降本、提质、增效的成效逐步显现。

当前“5G+工业互联网”融合应用进展较快，但整体仍然处于起步阶段，规模化应用还面临诸多挑战。

（一）产业技术创新水平影响融合应用规模推进

1.工业生产应用场景稳定性安全性有待增强

相比于生活消费领域，工业生产环境较为复杂、干扰因素较多，工业企业的生产环节对网络稳定性、时延、抖动要求很严格。实际应用测试看，目前5G网络仍不能满足部分高要求生产场景的低时延、99.999%的稳定性以及维护时间短等实际运行要求。同时，“5G+工业互联网”与生产环节的深度融合应用还涉及安全问题，企业在安全性与经济性的选择上比较谨慎。

2.上行传输量大的工业场景尚未能实现实时处理

现阶段5G国际标准主要面向生产消费场景设计，下行传输带宽约为上行带宽的三倍，但是工业应用场景下，基于机器视觉等5G应用场景对上行传输带宽要求高于下行传输带宽，上行数据量大的规模应用实时处理受限。5G在更高要求的时延、容量、连接、定位精度等场景应用，需要后续标准的加快商用。

3.产业链配套尚未成熟

国内通信和运营商等企业已研制出多款5G工业模组，但是满足各类复杂工业终端需求的5G工业模组种类仍然较少，产业分散化、市场碎片化等情况仍然突出。5G工业终端模组价格与NB-IoT等模组价格相比，成本仍然較高，影响成本敏感型企业部署5G应用的积极性。

（二）实施主体的数字化能力影响融合应用规模推进

1.制造企业数字化水平与规模应用要求仍有差距

中国电子技术标准化研究院发布的《智能制造发展指数报告（2020）》显示，目前企业设备的数字化水平已有明显改进，设备数字化率达到50%，完成设备联网和设备运行数据采集的达到23%，实现设备远程监控的达到24%。但是，国内不同区域数字化水平差异较大，大量企业处于工业2.0阶段，老旧设备较多，尚未进入网络化阶段。部分具备数字化能力的设备，因为接口多样复杂、协议不一致也影响互联互通。“5G+工业互联网”融合应用目前多是点状式应用，制造业数字化整体水平和工业流程互联互通进程影响融合应用的深度和广度。

2.基础电信企业运维模式面临挑战

5G推动基础电信企业加速向DICT市场迈进，“5G+工业互联网”的运营维护区别于传统的ICT模式，对电信企业的智慧运营体系提出更高要求。边缘计算中心较多，设备下沉到用户侧，电信企业投入的运维力量需求更大，与用户分工界面更难界定，对客户的服务承诺受干扰因素更多，影响应用规模推广后运维服务质量。

3.中小企业数字化认知有待提升

大多企业对“5G+工业互联网”应用场景、使用价值及建设路径缺乏系统认识，多数中小企业存在不想不敢不会用的情况，部分企业因为数据安全、生产安全和费用问题不敢使用，部分企业不会挖掘数字化场景需求而不会用，给融合应用规模推广增加了难度。

（三）产业生态的合作水平影响融合应用规模推进

1.解决方案尚未形成系列化

工业行业属性错综复杂，虽然涌现出一大批典型应用，但即使是通用场景，不同的工业企业仍有个性化需求，基础电信企业对工业企业的提质、降本、增效的刚性需求理解还不够深入，解决方案碎片化、定制化较多，“一事一议”、“一单一案”推进方式较多。可持续可复制的商业模式不清晰，电信企业、工业企业、解决方案商合作仍不够深入，影响大范围应用推广。

2.行业龙头的示范带动作用尚未发挥

目前龙头企业积极探索融合应用，电子设备制造领域的华为、海尔、格力、中兴、美的，装备制造领域的中国商飞、徐工集团、三一重工，钢铁行业的鞍钢、宝钢、马钢、南钢，纺织服装行业的红豆、雅戈尔、海澜等推动柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、厂区智能物流、协同研发设计、设备协同作业等各类场景应用。但大多案例应用时间较短，应用成效的量化评估尚未统一，龙头企业的示范应用尚未形成行业内规模应用的带动效果。

3.应用需求和标准规范亟待梳理制定

5G可以赋能千行百业，但是各行各业的行业痛点和应用需求千差万别，行业的5G应用需求有待挖掘和梳理，应用标准规范有待制定。行业应用标准规范是融合应用规模推广的“定心丸”，没有大量专业人才、复合型人才支持，没有各类企业和行业组织的共同推进，标准规范的制定进展将直接影响融合应用成效。

（一）坚持三类原则，分步推进融合应用

坚持系统谋划、分步推进，将“5G+工业互联网”融合应用与工业互联网发展系统谋划，畅通跨区域、跨部门、跨行业、跨领域协作，根据解决方案成熟度和应用需求紧急度，分类分行业分步推进融合应用。坚持政府引导、市场主导，发挥政府在政策制定、标准规范、应用激励、资金扶持等方面的引导作用，最大程度发挥市场的主导作用。坚持开放共享、安全可控，鼓励各类主体开放共享应用成果和经验做法，增强融合应用安全意识，实现可持续、更安全的应用模式。

（二）发挥主体作用，构建合作共赢生态

融合应用涉及内容广泛，应用落实和推广主体包含政府、园区、基础电信企业、工业企业、服务厂商和行业组织等六类。各类主体需各司其职、形成合力，共同构建融合发展生态。一方面共建融合创新生态，推动工业企业、服务厂商、电信企业与科研院所等合作，突破一批影响融合应用的关键技术，加快融合应用创新进程。另一方面打造合作共赢的应用生态，推动六类主体与5G产业链上下游企业、融合应用上下游企业合作，面向行业应用开展供需对接、商业模式探索、服务模式创新等，优化应用、服务生态环境。

（三）制定规范标准，增强应用配套能力

推动龙头企业、行业组织等，结合应用需求、应用实践和行业属性，加快挖掘和梳理行业的融合应用需求，开放行业应用场景，编制行业应用参考指南，制定通用标准和工业互联网标识解析应用服务标准，推动标准化工作落地应用，从而推动融合应用规范推进。引导企业加快5G技术与工业终端、工业控制系统的融合研发，加快融合应用测试床建设，提升企业数字技术应用水平，增强融合应用的配套产业和关键技术支撑能力。

随着产业技术创新突破、企业数字化水平提高、生態合作能力增强，“5G+工业互联网” 融合应用将深入推进和广泛应用，更好地助力企业实现降本、提质、增效、绿色、安全发展。

作者单位：江苏省经济和信息化研究院