摘要:“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“5G+AI”、數(shù)字孿生等現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展,給制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來了機遇和挑戰(zhàn),“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與制造業(yè)的融合發(fā)展迅速推進,對于建設(shè)制造強國具有重要的意義。文章通過實地走訪調(diào)研多家制造企業(yè),分析并總結(jié)了影響我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展的主要因素,即市場需求、技術(shù)瓶頸、人才匹配,并從宏觀層面與行業(yè)層面分別提出了對策建議。
關(guān)鍵詞:“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”;高質(zhì)量發(fā)展;制造業(yè)
中圖分類號:F623" " " " 文獻標識碼:A" " " 文章編號:1674-0688(2024)04-0043-05
0 引言
黨中央高度重視制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,在不同的歷史時期都作出了富有時代特色的重大部署。同時,為牢牢把握5G發(fā)展的戰(zhàn)略性機遇,各級政府紛紛出臺一系列支持政策,為5G賦能制造業(yè)發(fā)展提供了政策指導(dǎo)和保障。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的融合發(fā)展,使信息基礎(chǔ)設(shè)施的改造升級取得顯著成效,同時對建設(shè)制造強國具有重要的意義。劉佳樂[1]對5G技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的必要性與優(yōu)勢、融合機理、典型應(yīng)用場景、難題與挑戰(zhàn)以及推動策略與突破口進行了研究,并總結(jié)了一些有利于“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”進一步發(fā)展和應(yīng)用的推動策略和關(guān)鍵技術(shù)。陳錦鋒[2]認為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”已初步實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的飛速發(fā)展,將助力經(jīng)濟社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。一些學(xué)者也提出,我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的融合發(fā)展仍存在桎梏。胡世良[3]認為我國發(fā)展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”還存在一定的難度和復(fù)雜性,同時商業(yè)模式并不成熟,難以規(guī)?;瘡?fù)制推廣。肖俊芳等[4]認為政策環(huán)境、行業(yè)壁壘、產(chǎn)業(yè)鏈等方面存在制約“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在我國發(fā)展蓬勃發(fā)展的因素?,F(xiàn)有文獻多為分析“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在我國發(fā)展的現(xiàn)狀、優(yōu)勢及問題,鮮有深入一線了解企業(yè)實際發(fā)展情況的研究。本文基于對浙江、廣東兩省多家制造企業(yè)的實地走訪調(diào)研,結(jié)合相關(guān)文獻,闡述了5G技術(shù)在制造業(yè)中的實際應(yīng)用情況,分析了當前制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的形勢、問題及挑戰(zhàn),并提出針對性的建議,供相關(guān)研究參考和借鑒。
1 “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在我國的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 宏觀發(fā)展狀況
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以分為短期和長期兩個階段。短期階段包括運營效率提升的第一階段和新產(chǎn)品、新服務(wù)提供的第二階段,長期階段則是結(jié)果經(jīng)濟的第三階段和智能經(jīng)濟的第四階段。我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展歷程不到10年,2015年5月8日 國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》,提出通過“三步走”實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標;同年7月發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》;2019年工業(yè)和信息化部向四大運營商(中國移動通信集團有限公司、中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團有限公司、中國電信集團有限公司和中國廣播電視網(wǎng)絡(luò)集團有限公司)發(fā)放了5G牌照。目前,我國正處于運營效率提升的第一階段。然而,作為新一代重要的信息通信技術(shù),5G已經(jīng)深度融入工業(yè)領(lǐng)域,其應(yīng)用范圍也逐步拓展,從生產(chǎn)流程中輔助環(huán)節(jié)的信息化改造向核心環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分析優(yōu)化演進。工業(yè)和信息化部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至2022年底,我國已在飛機、船舶、汽車、電子、能源、采礦等眾多國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)開展了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新實踐,全國共有超過4 000個在建項目,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”已融入45個國民經(jīng)濟大類,取得積極進展[5]。
1.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況
一是產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向方面。近年來,國家層面新發(fā)布了一系列政策文件,包括《關(guān)于加快發(fā)展先進制造業(yè)集群的意見》《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》《5G全連接工廠建設(shè)指南》等,這些政策強化了對不同形態(tài)載體如“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+園區(qū)”“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+產(chǎn)業(yè)集群”等的支持與引導(dǎo),統(tǒng)籌推進“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在電子設(shè)備制造、裝備制造、鋼鐵、采礦、家電等重點行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,拓展了在“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)”“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+綠色低碳”等特定領(lǐng)域的融合創(chuàng)新應(yīng)用,并針對大型企業(yè)、中小型企業(yè)等不同主體進行分類施策。在地方層面,浙江、廣東等沿海發(fā)達省份紛紛發(fā)布了相應(yīng)的政策文件,例如《推進細分行業(yè)中小企業(yè)數(shù)字化改造行動方案》《浙江省5G全連接工廠建設(shè)行動方案(2023—2025)》《廣東省加快5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2019-2022年)》《中共廣東省委 廣東省人民政府關(guān)于高質(zhì)量建設(shè)制造強省的意見》等,凸顯了中央和各級地方政府對發(fā)展先進制造業(yè)的重視。5G全連接工廠建設(shè)作為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展的重點任務(wù),能夠充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術(shù)集成,打造新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,新建或改造產(chǎn)線級、車間級、工廠級等生產(chǎn)現(xiàn)場,形成生產(chǎn)單元廣泛連接、信息與運營深度融合、數(shù)據(jù)要素充分利用、創(chuàng)新應(yīng)用高效賦能的先進工廠[6]。
二是產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展情況方面。工業(yè)和信息化部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2023年我國的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超過1.2萬億元。來自工業(yè)、通信、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的中央企業(yè)、大型民營企業(yè)發(fā)揮龍頭引領(lǐng)作用,帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動發(fā)展。中小型企業(yè)創(chuàng)新活躍度上升,邊緣計算、工業(yè)智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)企業(yè)超過3 000家,涌現(xiàn)出一批“專精特新”的解決方案。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟匯聚了海內(nèi)外80多個細分行業(yè)的2 500家成員單位。工業(yè)5G融合產(chǎn)品日益豐富,模組價格較商用初期下降了80%。為加快促進“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的推廣應(yīng)用,各地政府還成立了20余個省級“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)。
以中國移動通信集團有限公司為例,作為網(wǎng)信領(lǐng)域的“國之重器”,它承擔(dān)著推動制造強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國等一系列重大國家戰(zhàn)略落地的職責(zé)使命。近年來,中國移動通信集團有限公司以5G技術(shù)為抓手,全力推動我國制造業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型。截至2023年5月,中國移動通信集團有限公司與合作伙伴共同打造了超過2.3萬個5G行業(yè)應(yīng)用案例,累計建設(shè)了3 000余家智慧工廠,并與行業(yè)客戶合作建設(shè)了全球最大的跨省5G專網(wǎng)。同時,推動工業(yè)領(lǐng)域的安全變革,參與打造了超過400個智慧礦山項目,實現(xiàn)了礦山井下作業(yè)的區(qū)域無人化、少人化,加速了低碳變革。此外,簽約了超過500個智慧電力項目,助力能源行業(yè)的智能化發(fā)展。
1.3 行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
《2021年中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》顯示,目前數(shù)字化成熟度較高的行業(yè)如家電制造歸屬于電子行業(yè),家電制造行業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的占比約為8%?!?023年中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)洞察暨生態(tài)圖譜報告》指出,自2020年以來,許多新建工廠和升級改造項目在家電制造行業(yè)中已經(jīng)部署了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)。本次調(diào)研企業(yè)所在行業(yè)包括鋁型材、汽車鋁合金精密壓鑄件、新能源材料等,歸屬于冶金行業(yè),其占比相對較低,冶金行業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的占比僅為2%[7]。
2 存在的問題
從總體來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在實施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略后,中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展穩(wěn)步推進,目前正處于產(chǎn)業(yè)深耕的關(guān)鍵時期,制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨一些挑戰(zhàn)。在本次調(diào)研中,受訪企業(yè)普遍看好5G技術(shù)為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級帶來的機遇,大部分應(yīng)用5G技術(shù)的企業(yè)表示,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的確帶來了生產(chǎn)效率的提升,但也對5G賦能制造業(yè)存在一些疑慮。
2.1 市場需求的問題
盡管我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”呈蓬勃發(fā)展態(tài)勢,但是要推動標桿試點應(yīng)用進入商業(yè)運作、實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用還任重而道遠,特別是企業(yè)在應(yīng)用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”方面缺失核心動能。企業(yè)在制定戰(zhàn)略時首先考慮的是生存,因此不會為了追求技術(shù)變革而好高騖遠,這意味著在推動“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展過程中,需要克服一些障礙和困境。
2.1.1 “假需求”的問題
部分企業(yè)為了迎合政策、獲得獎補,在開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中,形式大于內(nèi)容,僅停留在做示范項目的層面,沒有真正將技術(shù)投入實際生產(chǎn)中。一部分數(shù)字化工廠局限于邊緣連接,而在生產(chǎn)線規(guī)劃和設(shè)備管理等方面的應(yīng)用還比較欠缺。推動中小企業(yè)開展5G數(shù)字化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力仍然不足。
各級政府部門制定和出臺的獎補政策仍然存在一定的優(yōu)化空間,特別是在因域施策、精準引導(dǎo)方面。5G技術(shù)在促進各行各業(yè)升級換擋方面的作用尚未充分顯現(xiàn),數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展在不同行業(yè)之間存在不均衡的情況。以家電行業(yè)為例,近幾年來,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”越來越普遍地應(yīng)用到家電智能工廠中?!昂枴薄懊赖摹薄案窳Α钡燃译婎^部企業(yè)的新建工廠、升級改造項目以及在建及規(guī)劃中的家電智能工廠項目大多采用了5G技術(shù),這些企業(yè)的自動化程度高,產(chǎn)線流程連貫,5G技術(shù)的應(yīng)用實實在在地推動了整個行業(yè)的產(chǎn)業(yè)變革和技術(shù)升級。然而在有色金屬鑄造行業(yè),某鋁型材行業(yè)龍頭企業(yè)表示,其所處行業(yè)對材料精密度要求很高,對傳統(tǒng)制造業(yè)而言,數(shù)字化之路還很漫長;盡管已經(jīng)實施和推進了一些5G信息化改造項目,但是對實際生產(chǎn)效率的提升效果不顯著,如何應(yīng)用信息技術(shù)提升工業(yè)水平是行業(yè)面臨的痛點。因此,需進一步細化和完善針對不同行業(yè)的政策引導(dǎo)。
2.1.2 “高成本”的問題
5G全連接工廠的部署非常復(fù)雜,是一項龐大的數(shù)字化轉(zhuǎn)型系統(tǒng)工程,其成本與工廠的規(guī)模大小、業(yè)務(wù)范圍有著密切的關(guān)系。除了5G網(wǎng)絡(luò)本身的基礎(chǔ)設(shè)施部分,還包括5G網(wǎng)絡(luò)模塊,以及將5G技術(shù)整合到工廠基礎(chǔ)架構(gòu)的成本。因此,需要對整合的新系統(tǒng)的最終運行、后續(xù)運營等成本、長期成本進行細致的評估。
一是5G網(wǎng)絡(luò)部署成本仍然較高。盡管與5G技術(shù)商用初期相比,應(yīng)用成本有所下降,但是仍不能滿足工業(yè)企業(yè)的需求。浙江省的某新能源材料制造企業(yè)表示,計劃在3條產(chǎn)線上應(yīng)用5G技術(shù),根據(jù)測算,需要對100個點位進行5G模組改造,單個5G模組的成本需要千元左右,而目前市場上Wi-Fi等端側(cè)設(shè)備的成本僅為20元左右,此外每年的5G流量費用達10萬元以上。目前,產(chǎn)線上的有線網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi設(shè)備已經(jīng)完全滿足生產(chǎn)需求,而推動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所需的5G技術(shù)應(yīng)用必須經(jīng)過3~5年才能見到成效,因此最終放棄在相關(guān)產(chǎn)線上應(yīng)用5G技術(shù)。《中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展白皮書 (2021年)》中披露的數(shù)據(jù)顯示,從企業(yè)規(guī)模來看,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場呈現(xiàn)明顯的長尾效應(yīng)。中小企業(yè)貢獻了全國50%以上的稅收、60% 以上的國內(nèi)生產(chǎn)總值和70%以上的技術(shù)創(chuàng)新成果。然而,當前在“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”領(lǐng)域的投資主要集中在不到10%的大型企業(yè)中。某運營商的工業(yè)領(lǐng)域負責(zé)人表示,其全市中小企業(yè)超過6.5萬家,但中小企業(yè)在生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)中應(yīng)用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的比例僅為10%左右。從總體來看,5G全連接工廠建設(shè)的硬件模組成本和流量費用仍然偏高,投入產(chǎn)出比低,而且需要長時間的投資建設(shè)周期。對于利潤率本來就不高的工業(yè)企業(yè)來說,這樣的投資成本一般難以承受。因此,企業(yè)需要衡量5G全連接工廠建設(shè)是否為剛需。目前,5G技術(shù)的應(yīng)用價值帶來的收益尚不能覆蓋投入成本,并且相比現(xiàn)有的4G技術(shù)以及其他替代方案,5G技術(shù)的性價比并不高,高昂的成本嚴重影響了中小企業(yè)應(yīng)用5G技術(shù)進行轉(zhuǎn)型升級的意愿。
二是5G商業(yè)模式仍不夠成熟。以某運營商為例,目前其在5G全連接工廠建設(shè)中主要充當集成商的角色,主要工作是整合眾多產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作廠商,包括5G網(wǎng)絡(luò)、終端、模組、芯片、網(wǎng)關(guān)等。當前,5G芯片、模組、終端等領(lǐng)域存在產(chǎn)業(yè)分散化和市場碎片化的特點,短期內(nèi)很難通過擴大市場規(guī)模降低成本,并且前期墊資風(fēng)險較大。N地市的某運營商負責(zé)人表示,目前“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目的利潤薄弱,僅為3%左右,企業(yè)對5G全連接工廠建設(shè)價格極為敏感,導(dǎo)致了價格上的惡性競爭。G省某運營商負責(zé)人表示,現(xiàn)有的5G商業(yè)模式利潤微薄,與4G以賣卡為主的標準化模式相比,5G需配備核心網(wǎng)UPF(User Plane Function)并進行個性化定制,市場競爭異常激烈,很多運營商通過大幅補貼,不計成本地搶項目。此外,一些運營商設(shè)置專項投資,給予5年墊資分攤5G資本投資。從“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺的分布來看,70%的平臺集中在長三角、珠三角、京津冀,地區(qū)發(fā)展不平衡,中西部產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境脆弱。由于5G全連接工廠的商業(yè)模式尚未成熟,并且整合產(chǎn)業(yè)生態(tài)的難度較大,因此在大規(guī)模復(fù)制推廣方面存在一定的困難。
2.2 技術(shù)瓶頸的問題
當前,5G全連接工廠面臨現(xiàn)有的工業(yè)通信協(xié)議與5G網(wǎng)絡(luò)的融合互通困難的問題,同時受國際大環(huán)境的影響,我國5G關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)亟待攻關(guān)突破,實現(xiàn)自主可控。
一是5G網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通互融存在難點。目前,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”主要使用以太網(wǎng)、工業(yè)總線等工業(yè)控制協(xié)議,同時引入了一些常見的無線通信,包括像Wi-Fi、藍牙、UWB(超寬帶)等。將5G技術(shù)納入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后,將面臨更加多樣化的訪問,不可避免地產(chǎn)生各種工業(yè)控制協(xié)議適應(yīng)兼容的問題。因此,需要重新整合各種訪問方式,使5G技術(shù)能夠與現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)共存并實現(xiàn)整合。例如,在數(shù)據(jù)采集過程中,不同的傳感器采用不同的通信模式;在高精度運動控制方面,PLC(可編程邏輯控制器)、傳感器和電機之間也可能采用不同的通信模式。因此,在接入系統(tǒng)時,兼容性和通道接收問題都必須全盤考慮。此外,我國中高端數(shù)控機床仍然嚴重依賴進口,進口設(shè)備的比例超過85%。然而,國內(nèi)PLC市場大部分被“西門子”“歐姆龍”品牌壟斷,傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)存在工業(yè)標準碎片化、協(xié)議不開放等問題。應(yīng)用5G技術(shù)必須按照對應(yīng)標準修改協(xié)議,這會帶來額外的高昂成本,嚴重制約了5G技術(shù)的落地。多家受訪企業(yè)表示,修改單個協(xié)議的適配成本最高可達萬元。例如,一條產(chǎn)線配置10臺PLC需支付約10萬元的解析成本。由于工業(yè)行業(yè)應(yīng)用尚未形成統(tǒng)一標準,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”迫切需要探索低成本的融合模式。
二是5G關(guān)鍵領(lǐng)域的核心技術(shù)亟待攻關(guān)突破。目前,西方國家通過脫鉤、打擊、制裁等措施對我國工業(yè)行業(yè)的5G芯片和模組設(shè)計制造進行打壓,因此我國需加快技術(shù)攻關(guān)并取得突破。近年來,我國在5G芯片模組設(shè)計制造等方面已有長足進步,但仍然依賴大量進口的芯片設(shè)計軟件,國產(chǎn)芯片在可靠性和競爭力方面仍需要提升。以某國內(nèi)領(lǐng)先的汽車鋁合金精密壓鑄件制造企業(yè)為例,該企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了其中一個工廠所有設(shè)備全連接,但所有產(chǎn)線采用的5G芯片仍全部為進口芯片,該企業(yè)表示國產(chǎn)芯片與進口芯片在功能和穩(wěn)定性方面仍存在差距,對于潛在的斷供和國產(chǎn)芯片替換等風(fēng)險存在擔(dān)憂。
2.3 人才匹配的問題
在產(chǎn)業(yè)的人才支撐方面,存在現(xiàn)有人才儲備不匹配企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求等挑戰(zhàn)。某光伏制造企業(yè)表示,近期計劃上線機器視覺質(zhì)檢,通過機器換人,單條產(chǎn)線可以替代約10名員工的工作。該企業(yè)表示,替代的人員無法轉(zhuǎn)崗安置,只能裁員。某汽車鋁合金精密壓鑄件制造企業(yè)表示,目前企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)三號工廠設(shè)備全連接,每天采集的數(shù)據(jù)量達到15 G,但是企業(yè)真正使用的數(shù)據(jù)量僅占其中的10%,并且企業(yè)招聘數(shù)據(jù)分析人員的成本極高,每年的工資成本可能達到百萬元以上,很難找到合適的人選。受訪企業(yè)普遍表示,數(shù)智化轉(zhuǎn)型所需的復(fù)合型專業(yè)人才不足,傳統(tǒng)企業(yè)開展5G全連接工廠轉(zhuǎn)型可能導(dǎo)致現(xiàn)有人員冗余、失業(yè)率升高等社會問題,并且企業(yè)需要支出裁員遣散等成本;同時,轉(zhuǎn)型所需的高質(zhì)量復(fù)合型數(shù)智化人才,如數(shù)據(jù)分析人員等的儲備不足,人力成本過高,企業(yè)難以承擔(dān),因此無法充分發(fā)揮5G全連接工廠的效益和價值。
2.4 網(wǎng)絡(luò)安全的問題
隨著5G技術(shù)應(yīng)用逐漸擴展至生產(chǎn)核心控制環(huán)節(jié),工業(yè)設(shè)備長期運行于5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的性能和穩(wěn)定性問題逐漸浮現(xiàn)。當使用運營商的網(wǎng)絡(luò)時,企業(yè)的數(shù)據(jù)會通過運營商網(wǎng)絡(luò)傳輸,并要求企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與運營商網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互通,這就涉及企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和客戶數(shù)據(jù),因此企業(yè)的數(shù)據(jù)安全成為5G ToB專網(wǎng)中行業(yè)客戶最關(guān)注的問題。
目前,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)面臨的安全風(fēng)險主要集中在終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸、移動邊緣MEC計算、企業(yè)私有云、運維管理等方面。在5G技術(shù)的關(guān)鍵特性中,除了確定性網(wǎng)絡(luò)、上行帶寬和低時延3個基本要求,客戶對網(wǎng)絡(luò)安全的要求也極為看重。
某汽車鋁合金精密壓鑄件制造企業(yè)表示,曾發(fā)生過5G斷網(wǎng)后導(dǎo)致企業(yè)停產(chǎn)的事故。鋁型材行業(yè)某龍頭企業(yè)表示,鋁型材行業(yè)產(chǎn)品種類繁多且對產(chǎn)品的精密度要求高,因此對網(wǎng)絡(luò)安全性和數(shù)據(jù)不出廠等方面的要求非常高。以擠壓件為例,該企業(yè)目前共有100多條廠線,每天每條產(chǎn)線要生產(chǎn)40~50種產(chǎn)品,需要動態(tài)調(diào)整檢測設(shè)備,以及頻繁更換模具。如果網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定,導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集故障,將對生產(chǎn)造成較大的影響。因此,該企業(yè)對于5G技術(shù)的安全性持懷疑態(tài)度。安全是5G技術(shù)承載行業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵和基礎(chǔ)保障,如何提升5G技術(shù)運營過程中的穩(wěn)定性,實現(xiàn)高質(zhì)量的安全隔離,并且讓用戶信任5G技術(shù),是“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展亟待解決的問題。
3 對策建議
3.1 宏觀層面
建議從國家層面加強對5G技術(shù)賦能制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo),因地制宜、因域施策,解決5G全連接工廠建設(shè)動能不足的問題,將“偽需求”轉(zhuǎn)化為“真需求”。
5G賦能制造業(yè)發(fā)展與我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、產(chǎn)業(yè)鏈競爭力整體提升密切相關(guān)。建議充分發(fā)揮由工業(yè)和信息化部統(tǒng)籌和相關(guān)部門參與的“5G賦能制造業(yè)發(fā)展巡回指導(dǎo)和服務(wù)機制”的作用,指導(dǎo)各省進一步細化落地《5G全連接工廠建設(shè)指南》。
一是針對5G工業(yè)化應(yīng)用中的痛點、難點問題,出臺“一攬子”的支持舉措,加大對運營商和工業(yè)中小企業(yè)的財政稅收政策支持和引導(dǎo),通過5G“揚帆”行動計劃、“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽等,打造標桿示范企業(yè),充分激發(fā)廣大企業(yè)建設(shè)5G全連接工廠的積極性。
二是進一步細化和完善政策條款,因地制宜、針對不同行業(yè)和企業(yè)的特點出臺符合行業(yè)實際的與數(shù)智化轉(zhuǎn)型相關(guān)的政策。例如,聚焦典型行業(yè)頭部企業(yè),加大5G全連接工廠建設(shè)力度,做深做透、做精做細,推動行業(yè)集群賦能,拉動行業(yè)整體數(shù)字化水平的提升;對于中小企業(yè),設(shè)置不同的政策激勵標準,增強其轉(zhuǎn)型動能;對于數(shù)字化轉(zhuǎn)型難度較大的行業(yè),分析需求痛點,出臺專項扶持獎補,推動并促進企業(yè)解決生產(chǎn)中的工藝難題。通過分行業(yè)、分規(guī)模、分階段的方式促進5G全連接工廠真正落地落實,充分發(fā)揮政策精準引導(dǎo)的作用。
3.2 行業(yè)層面
一是推動并建立統(tǒng)一標準,降低成本、提高生產(chǎn)效率。建議由工業(yè)和信息化部牽頭,支持龍頭工業(yè)企業(yè)、運營商企業(yè)、科研機構(gòu)等開展5G全連接工廠相關(guān)融合技術(shù)、典型場景等標準的制定。第一,加快形成工業(yè)行業(yè)應(yīng)用統(tǒng)一標準,并建立定期會商機制,協(xié)調(diào)解決行業(yè)中的共性問題,形成一批5G全連接工廠技術(shù)和應(yīng)用標準。第二,加快5G工業(yè)芯片、模組、網(wǎng)關(guān)、行業(yè)終端等產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程。通過建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、5G聯(lián)合創(chuàng)新中心、5G開放實驗室等,加強5G融合產(chǎn)品及其解決方案的測試驗證和商業(yè)化推廣,降低應(yīng)用成本。第三,加強5G網(wǎng)絡(luò)研究,并積極將研究成果應(yīng)用在智能化產(chǎn)線中進行驗證;完善5G全連接工廠網(wǎng)絡(luò)安全體系框架。解決工業(yè)設(shè)備在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下長期運行的穩(wěn)定性問題,提高5G全連接工廠網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性。通過權(quán)威機構(gòu)背書,消除企業(yè)應(yīng)用5G技術(shù)的顧慮。
二是貫通產(chǎn)業(yè)鏈上下游,進一步做優(yōu)生態(tài)環(huán)境建設(shè)。隨著5G全連接工廠建設(shè)的不斷加速,亟待形成成熟的商業(yè)模式。建議指導(dǎo)并推動運營商企業(yè)在前期工作的基礎(chǔ)上,對商業(yè)可行性較強的5G應(yīng)用場景加大投入力度,進一步集中資源打造成熟的商業(yè)模式,并做好宣傳推廣。建議遴選優(yōu)秀企業(yè)建立國家層面的5G全連接工廠生態(tài)資源池,培育和集聚一批5G全連接工廠集成服務(wù)商、數(shù)據(jù)服務(wù)商、咨詢服務(wù)商。推動運營商企業(yè)加速打造產(chǎn)業(yè)鏈鏈主地位,推進工業(yè)芯片、模組、網(wǎng)關(guān)、行業(yè)終端規(guī)模化發(fā)展,降低5G全連接工廠建設(shè)成本。同時,建立5G全連接工廠建設(shè)省際幫扶機制,由先進省份定點幫扶中西部省份,推動5G全連接工廠實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。
三是深化產(chǎn)教融合,助力國家“5G+數(shù)字化人才”培養(yǎng)。建議完善高校人工智能、數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)據(jù)管理等相關(guān)專業(yè)的設(shè)置,鼓勵開展部分傳統(tǒng)專業(yè)與信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)專業(yè)的跨學(xué)科融合試點,滿足數(shù)字經(jīng)濟和新基建發(fā)展對復(fù)合型人才的迫切需求。建設(shè)好工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的公共實訓(xùn)基地,做好專業(yè)與產(chǎn)業(yè)的對接服務(wù),包括前瞻性產(chǎn)業(yè)與前瞻性教育的結(jié)合等。
4 結(jié)語
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“5G+AI”、數(shù)字孿生等現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展,給制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展帶來了機遇和挑戰(zhàn),國家應(yīng)從政策層面給予精準引導(dǎo)和扶持,降低傳統(tǒng)制造業(yè)數(shù)字化改造升級的成本,構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的良好格局。同時,需進一步加強行業(yè)統(tǒng)一的數(shù)字化戰(zhàn)略規(guī)劃,加大科研投入力度,加快解決制約數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)問題,推進形成工業(yè)行業(yè)應(yīng)用的統(tǒng)一標準。依托運營商等龍頭科技創(chuàng)新央企、國企的優(yōu)勢,打造高效協(xié)同的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),并進一步強化數(shù)字化復(fù)合型人才的培養(yǎng),提升核心競爭優(yōu)勢,為實現(xiàn)制造強國、數(shù)字中國贏得更多的發(fā)展契機。
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