技術(shù)
導(dǎo)讀:未來(lái),5G將讓ICT與傳統(tǒng)行業(yè)真正實(shí)現(xiàn)深度融合,讓網(wǎng)絡(luò)變得更加開(kāi)放,為垂直行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新提供綜合能力。
5G時(shí)代,利用5G大帶寬、低時(shí)延、高可靠、大規(guī)模連接的特性,可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品、用戶、協(xié)作方等全環(huán)節(jié)的廣泛互聯(lián)。5G作為萬(wàn)物互聯(lián)的助推器,將顛覆現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)方式,從而從根本上改變我們的生活方式,引領(lǐng)我們走向觸手可及的智能世界。2019年以來(lái),我國(guó)制造業(yè)加速數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí),企業(yè)越來(lái)越意識(shí)到,只有提升企業(yè)數(shù)字化與智能化水平,打通企業(yè)內(nèi)部的全數(shù)據(jù)鏈,才能更好地實(shí)現(xiàn)5G與制造業(yè)的融合應(yīng)用。
未來(lái)5G在制造業(yè)行業(yè)支持產(chǎn)出最為突出
當(dāng)前中國(guó)制造業(yè)發(fā)展面臨挑戰(zhàn),中國(guó)制造業(yè)增加值相比美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距;在制造業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率方面,中國(guó)企業(yè)仍然需要加強(qiáng),工業(yè)企業(yè)需通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)降低成本、優(yōu)化生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)降本增效。
此外,隨著大規(guī)模定制化的模式日趨成熟,客戶的個(gè)性化定制需求日益顯現(xiàn)。制造業(yè)企業(yè)亟須探索一種C2M模式,通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)滿足客戶需求,并做到按需生產(chǎn)、零庫(kù)存生產(chǎn),減少企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本,增加企業(yè)在行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
未來(lái),5G將讓ICT與傳統(tǒng)行業(yè)真正實(shí)現(xiàn)深度融合,讓網(wǎng)絡(luò)變得更加開(kāi)放,為垂直行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新提供綜合能力。一方面,未來(lái)傳統(tǒng)行業(yè)向軟件化、智能化方向發(fā)展將是大勢(shì)所趨。另一方面,傳統(tǒng)行業(yè)具備場(chǎng)景決定能力和完善的知識(shí)價(jià)值體系,5G將促進(jìn)ICT與其需求深度匹配。據(jù)統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)在2035年,5G對(duì)各個(gè)行業(yè)的支持產(chǎn)出中,制造業(yè)領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先,將超過(guò)3000億元。
5G典型的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景包括低時(shí)延高可靠(uRLLC)、大帶寬(eMBB)、大規(guī)模連接(mMTC)。在超低時(shí)延與可靠性方面,5G無(wú)線技術(shù)可實(shí)現(xiàn)1ms的時(shí)延以及超過(guò)99.999%的可靠性;在大帶寬方面,5G將支持下行速率達(dá)20Gb/s和上行速率達(dá)10Gb/s;在大規(guī)模連接方面,5G能滿足每平方公里100萬(wàn)臺(tái)設(shè)備的連接量。
5G+制造業(yè)發(fā)展面臨四大挑戰(zhàn)
(一)創(chuàng)新應(yīng)用能力建設(shè)不足。目前,我國(guó)企業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用積極性很高,企業(yè)也在向云上平臺(tái)建設(shè)轉(zhuǎn)型。但5G的發(fā)展在創(chuàng)新應(yīng)用能力建設(shè)方面依然面臨很多挑戰(zhàn)。一是系統(tǒng)管理復(fù)雜性增加問(wèn)題。5G與工業(yè)的融合,使得企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程與各種業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同之后,整體系統(tǒng)更加復(fù)雜化,對(duì)其進(jìn)行管理將更困難。二是企業(yè)增量存量調(diào)整問(wèn)題。目前我國(guó)很多企業(yè)尚處于由工業(yè)2.0向工業(yè)3.0過(guò)渡的階段,生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)線很多還沒(méi)有完成數(shù)字化改造,在利用5G改造工業(yè)網(wǎng)絡(luò)之前需要完成裝備和生產(chǎn)線的升級(jí),這就導(dǎo)致了再投入的成本問(wèn)題,即對(duì)5G的投資未能與優(yōu)化存量資產(chǎn)結(jié)合起來(lái),短期內(nèi)看不到增值增效,這在一定程度上阻礙了企業(yè)的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。三是專(zhuān)網(wǎng)的不確定性問(wèn)題。5G進(jìn)入垂直行業(yè)市場(chǎng),理論上專(zhuān)網(wǎng)優(yōu)于公網(wǎng),但專(zhuān)網(wǎng)未來(lái)在面對(duì)公共安全、應(yīng)急指揮、鐵路或地鐵信號(hào)調(diào)度等對(duì)于安全性要求極高的行業(yè)能否完全勝任還是未知數(shù)。此外,專(zhuān)網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)商曾表示未來(lái)若想真正發(fā)展5G專(zhuān)網(wǎng),需要從系統(tǒng)、架構(gòu)、平臺(tái)、終端、應(yīng)用等方面進(jìn)行全方位改造,目前行業(yè)還沒(méi)有找到新的5G應(yīng)用構(gòu)架。
(二)5G復(fù)合型高端人才缺口大。制造業(yè)正面臨產(chǎn)業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型,5G可以加速機(jī)械制造行業(yè)的智能化水平,通過(guò)其低時(shí)延、高可靠的特性將促進(jìn)無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛、智能生產(chǎn)等領(lǐng)域的發(fā)展,而這些領(lǐng)域需要大量的系統(tǒng)規(guī)劃、應(yīng)用開(kāi)發(fā)和服務(wù)人才。
2018年,5G領(lǐng)域人才需求相較2017年增加約58%,而2019年5G領(lǐng)域人才需求較2018年增長(zhǎng)約50%。在制造業(yè)領(lǐng)域,由于該領(lǐng)域既需要懂5G的人才,又需要懂工業(yè)的人才,增加了人才需求難度,亟須一批復(fù)合型人才滿足5G在工業(yè)領(lǐng)域多端點(diǎn)、多場(chǎng)景的應(yīng)用需求。
(三)工業(yè)領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化改造亟須加強(qiáng)。5G與工業(yè)的融合應(yīng)用首先受工業(yè)場(chǎng)景基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化水平制約。目前,中國(guó)80%左右的企業(yè)仍然處在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的探索階段,50%左右的企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程當(dāng)中面臨著信息化基礎(chǔ)設(shè)施不足的問(wèn)題。目前,工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化率、關(guān)鍵工序數(shù)控化率均不到50%,而工業(yè)企業(yè)智能制造就緒率不足10%,這其中絕大多數(shù)為規(guī)模以上企業(yè),全國(guó)設(shè)備數(shù)字化率和聯(lián)網(wǎng)率依舊有待提高。5G想在工業(yè)領(lǐng)域落地發(fā)展,亟須推進(jìn)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化改造。
(四)產(chǎn)業(yè)發(fā)展驅(qū)動(dòng)力有待加強(qiáng)。工業(yè)領(lǐng)域B端行業(yè)用戶在5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)主體還不清晰、運(yùn)營(yíng)商在制造業(yè)領(lǐng)域的收費(fèi)模式及盈利模式尚需探討等情況下,部分企業(yè)不愿為5G進(jìn)行新的投入,導(dǎo)致商業(yè)閉環(huán)案例較少。在工業(yè)企業(yè)方面,亟須各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)龍頭企業(yè)開(kāi)展新的商業(yè)模式探索,在運(yùn)營(yíng)商方面,運(yùn)營(yíng)商需要思考5G帶來(lái)的服務(wù)提升和商業(yè)模式的創(chuàng)新。
工業(yè)企業(yè)與運(yùn)營(yíng)商共同推進(jìn)5G在制造業(yè)的應(yīng)用
(一)加強(qiáng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型意識(shí)。只有提升企業(yè)數(shù)字化水平,才能更好地實(shí)現(xiàn)5G與工業(yè)的融合應(yīng)用。數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是簡(jiǎn)單的機(jī)器換人,而是要形成工廠內(nèi)生產(chǎn)要素的全面協(xié)同,打通企業(yè)內(nèi)部的全數(shù)據(jù)鏈。當(dāng)企業(yè)通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化改造,并應(yīng)用CAD、MES系統(tǒng)完成從業(yè)態(tài)、架構(gòu)、管理到企業(yè)文化等一系列數(shù)字化轉(zhuǎn)型后,便會(huì)以高效、敏捷的速度與5G低時(shí)延、高可靠、大規(guī)模鏈接等數(shù)字化特征融合,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。在這過(guò)程中,首先要提高企業(yè)全體人員的認(rèn)知水平,特別是中高級(jí)管理人員認(rèn)知水平。進(jìn)一步以數(shù)據(jù)為資產(chǎn),以技術(shù)為手段,構(gòu)建能夠支撐業(yè)務(wù)持續(xù)創(chuàng)新的技術(shù)平臺(tái)體系。
(二)企業(yè)與運(yùn)營(yíng)商共同探討新商業(yè)模式。在新商業(yè)模式方面,從2G、3G到4G,運(yùn)營(yíng)商重點(diǎn)關(guān)注2C模式,但是到了5G,重頭戲應(yīng)該放在2B模式上,特別是在制造業(yè)領(lǐng)域的2B商業(yè)模式上,通過(guò)在工廠內(nèi)布置5G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)設(shè)備無(wú)線數(shù)據(jù)通信和大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸?shù)男乱淮S生產(chǎn)模式。一方面,通信廠商面向制造業(yè)發(fā)展需求,積極探索5G應(yīng)用場(chǎng)景,開(kāi)展制造業(yè)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)試點(diǎn)示范,構(gòu)建可推廣的融合應(yīng)用推進(jìn)機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上探討關(guān)于不同場(chǎng)景、不同服務(wù)類(lèi)別的計(jì)費(fèi)方式。另一方面,在工業(yè)制造領(lǐng)域重點(diǎn)研究5G+TSN(時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò))的結(jié)合應(yīng)用,使5G網(wǎng)絡(luò)與TSN互通,滿足部分工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中需要達(dá)到微秒級(jí)精準(zhǔn)同步的需求,有助于5G的潛力擴(kuò)展到更廣闊的領(lǐng)域,更好地滿足工業(yè)領(lǐng)域的OT和IT需求。
(三)培養(yǎng)一批“既懂5G又懂工業(yè)”的解決方案供應(yīng)商。一方面,著重培養(yǎng)一批“既懂5G又懂工業(yè)”的解決方案供應(yīng)商,搭建電信運(yùn)營(yíng)商與制造企業(yè)之間的橋梁,切實(shí)為企業(yè)提供解決方案,幫助企業(yè)解決轉(zhuǎn)型升級(jí)中遇到的問(wèn)題。另一方面,推動(dòng)5G數(shù)據(jù)平臺(tái)和智能制造同步發(fā)展,構(gòu)建基礎(chǔ)共性、行業(yè)通用、企業(yè)專(zhuān)用的智能制造APP,如把5G數(shù)據(jù)平臺(tái)和智能制造APP集成,以解決智能制造中某些痛點(diǎn)問(wèn)題,從而形成解決方案,測(cè)試成功后把該類(lèi)解決方案向全行業(yè)推廣,帶動(dòng)5G的推廣應(yīng)用。
(四)完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)與產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面,一是圍繞5G在制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景,加快標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建與標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái);二是針對(duì)制造業(yè)體系,建立研發(fā)、產(chǎn)品、服務(wù)等全方位的檢測(cè)認(rèn)證評(píng)估體系。在產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)方面,一是選取網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與智能制造發(fā)展基礎(chǔ)較好的城市作為試點(diǎn),出臺(tái)5G與制造業(yè)融合發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)或行動(dòng)方案,更有針對(duì)性地指導(dǎo)當(dāng)?shù)?G與制造業(yè)的發(fā)展;二是組建5G與制造業(yè)發(fā)展基金,形成政府支持、行業(yè)主導(dǎo)、市場(chǎng)運(yùn)作的基金體系,營(yíng)造制造業(yè)創(chuàng)新投資環(huán)境,提升智能制造發(fā)展水平。