5G工業(yè)新架構(gòu)為企業(yè)數(shù)智化升級(jí)注入澎湃動(dòng)力

2023年6月，中國(guó)迎來5G商用四周年。4年前的6月，中國(guó)發(fā)放5G牌照，宣告5G商用時(shí)代的到來，開啟了5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)加速跑模式。據(jù)工信部消息，截至2023年4月底，我國(guó)累計(jì)建成5G基站超過273萬個(gè)，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國(guó)所有市縣城區(qū)，5G移動(dòng)電話用戶達(dá)到6.34億戶。經(jīng)過幾年的快速發(fā)展，5G應(yīng)用已融入近六成國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(lǐng)域，通訊專家認(rèn)為，當(dāng)前5G與工業(yè)融合處于“規(guī)模化”與“縱深化”并存階段。中國(guó)移動(dòng)推出5G工業(yè)新架構(gòu)，推動(dòng)5G深入工業(yè)核心生產(chǎn)控制，為行業(yè)發(fā)展注入澎湃動(dòng)力，助力工業(yè)提質(zhì)降本增效。

工業(yè)是5G創(chuàng)新應(yīng)用主戰(zhàn)場(chǎng)

5G商用為新一代通信技術(shù)賦能千行百業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，是促進(jìn)新技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合重要新型基礎(chǔ)設(shè)施。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)聞庫(kù)指出，5G作為新一代信息技術(shù)的代表，以其大帶寬、低時(shí)延、高可靠、廣連接等特性匹配工業(yè)應(yīng)用的需求，成為驅(qū)動(dòng)全球智能制造發(fā)展的重要引擎。目前，全球5G工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新活躍，已經(jīng)逐漸成為5G應(yīng)用的主戰(zhàn)場(chǎng)。

工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，我國(guó)重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率達(dá)到了58.6%，數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率達(dá)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(wǎng)全面融入了45個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大類，具有影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)達(dá)到了240個(gè)。“工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)已經(jīng)成為5G應(yīng)用的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。”中國(guó)信通院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長(zhǎng)湯立波說。針對(duì)5G低時(shí)延高可靠、大帶寬等技術(shù)特征的應(yīng)用試驗(yàn)不斷深入，中國(guó)信通院分析了1600余項(xiàng)全球5G應(yīng)用試驗(yàn)（不完全統(tǒng)計(jì)），發(fā)現(xiàn)5G創(chuàng)新應(yīng)用越來越多地聚焦在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化層面，占比達(dá)到6成左右，其中圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用達(dá)到29.4%。另?yè)?jù)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)（GSMA）統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2030年5G將為中國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來2900億美元的收益，其中57%將來自于制造業(yè)，遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。

5G工業(yè)新架構(gòu)賦能企業(yè)數(shù)智化升級(jí)

中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)聞庫(kù)表示，在我國(guó)，5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用起步快、探索早，具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。在重慶家電制造工廠和浙江奧的斯丹工廠，由中國(guó)移動(dòng)推出的5G工業(yè)云基站已實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景化落地應(yīng)用。中國(guó)移動(dòng)研究院的數(shù)據(jù)顯示，5G工業(yè)云基站為工廠提供優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)連接的同時(shí)，通過在工業(yè)基站上敏捷部署工業(yè)控制PLC、HMI、智能排產(chǎn)規(guī)劃、機(jī)器視覺質(zhì)量檢測(cè)、智能運(yùn)輸車導(dǎo)引等工業(yè)應(yīng)用，使產(chǎn)品質(zhì)量提升了10%，倉(cāng)儲(chǔ)效率提升了15%，人工投入降低了15%，生產(chǎn)效率得到大幅提升。

中國(guó)移動(dòng)研究院無線終端研究所所長(zhǎng)鄧偉強(qiáng)調(diào)，5G工業(yè)云基站契合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)云化、集中化、無線化發(fā)展趨勢(shì)，使5G能深入工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)核心領(lǐng)域，推動(dòng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)從分布式向可協(xié)同集中式發(fā)展，為工業(yè)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、數(shù)智轉(zhuǎn)型奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。據(jù)悉，為發(fā)揮移動(dòng)信息現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)作用，推動(dòng)5G技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的場(chǎng)景化應(yīng)用，中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)遴選8家“秘書處”單位，其中中國(guó)移動(dòng)研究院無線與終端技術(shù)研究所承擔(dān)移動(dòng)通信相關(guān)領(lǐng)域的攻關(guān)工作，聚焦無線網(wǎng)、終端設(shè)備、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)卡點(diǎn)問題。

據(jù)了解，中國(guó)移動(dòng)研究院推出的5G工業(yè)云基站是實(shí)現(xiàn)中國(guó)移動(dòng)基于5G增強(qiáng)的工業(yè)集中控制架構(gòu)的關(guān)鍵支撐。鄧偉對(duì)中國(guó)工業(yè)報(bào)表示，隨著5G逐步深入到核心生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)，產(chǎn)線級(jí)的應(yīng)用開始由探索進(jìn)入縱深轉(zhuǎn)折階段。

工業(yè)控制系統(tǒng)是工業(yè)企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的底座，而PLC（可編程邏輯控制器）是工業(yè)核心生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)。中國(guó)移動(dòng)研究院經(jīng)過大量調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，目前工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有線組網(wǎng)面臨靈活性差、PLC物理實(shí)體成本高、異廠家數(shù)據(jù)無法互通等痛點(diǎn)問題，現(xiàn)有5G“盡力而為”的傳輸無法滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)需求。為此，中國(guó)移動(dòng)研究院提出了基于5G增強(qiáng)的工業(yè)集中控制架構(gòu)。這個(gè)新架構(gòu)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線級(jí)控制由有線到無線、由分布到集中的轉(zhuǎn)變，在解決PLC部署成本高、有線組網(wǎng)靈活性差等問題的同時(shí)，為工業(yè)控制領(lǐng)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(gòu)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫、高效流轉(zhuǎn)，通過數(shù)據(jù)要素的集聚共享與融合應(yīng)用，驅(qū)動(dòng)工業(yè)全要素效率提升與創(chuàng)新變革，增強(qiáng)中國(guó)工業(yè)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，助力智能制造高質(zhì)量發(fā)展。

工業(yè)界和通信界共建產(chǎn)業(yè)生態(tài)

工業(yè)系統(tǒng)千差萬別，裝備種類繁多，結(jié)構(gòu)、工況及故障機(jī)理復(fù)雜，僅靠通信行業(yè)的努力難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。中國(guó)工程院院士高金吉曾指出，工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的過程中，需要大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G等賦能技術(shù)與裝備技術(shù)、產(chǎn)業(yè)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)深度融合，形成合力才能真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。機(jī)械工業(yè)經(jīng)濟(jì)管理研究院工業(yè)工程所所長(zhǎng)李鵬強(qiáng)調(diào)，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型并不是信息技術(shù)和工具的簡(jiǎn)單疊加，而需要兼顧技術(shù)、行業(yè)知識(shí)、組織、業(yè)務(wù)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(chǎn)、學(xué)、研、用高效協(xié)同攻關(guān)、共建行業(yè)生態(tài)成為5G工網(wǎng)融合促進(jìn)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。基于行業(yè)發(fā)展需求，中國(guó)移動(dòng)在2023年“揚(yáng)帆未來-5G數(shù)字工廠研討會(huì)”上，聯(lián)合移動(dòng)通信領(lǐng)域和裝備制造、電子、家電、冶金、電力、礦山、化工等工業(yè)領(lǐng)域的98家5G數(shù)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(wǎng)架構(gòu)中國(guó)產(chǎn)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(gòu)及新型工業(yè)協(xié)議的一致演進(jìn)目標(biāo)；聯(lián)合構(gòu)建研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品、應(yīng)用一體化產(chǎn)業(yè)融創(chuàng)平臺(tái)；基于產(chǎn)業(yè)融創(chuàng)平臺(tái)持續(xù)開展技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)推進(jìn)。

事實(shí)上，中國(guó)移動(dòng)研究院通過倡議凝聚產(chǎn)業(yè)鏈上下游力量促進(jìn)5G與工業(yè)融合向生產(chǎn)控制領(lǐng)域縱深演進(jìn)并不是孤例。為加速5G與工業(yè)深度融合，中國(guó)移動(dòng)打造協(xié)同創(chuàng)新基地，開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，積極踐行移動(dòng)信息現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)責(zé)任，采用科研基金扶持、鏈長(zhǎng)基金扶持以及供應(yīng)鏈金融扶持，深化以資本帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)制，全面促進(jìn)5G和工業(yè)融合產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是加速中國(guó)新型工業(yè)化進(jìn)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(shè)指南》也為推動(dòng)5G與工業(yè)融合應(yīng)用縱深發(fā)展指明了方向。當(dāng)5G進(jìn)入核心生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)、5G與工業(yè)進(jìn)入深度融合階段，5G工業(yè)新架構(gòu)為行業(yè)數(shù)智化升級(jí)注入澎湃動(dòng)力；同時(shí)，工業(yè)界和通信界雙向奔赴、共建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)融入國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)的大戰(zhàn)略之中，共同推進(jìn)新型工業(yè)化建設(shè)。（王棕寶）