5G工業新架構為企業數智化升級注入澎湃動力

2023年6月，中國迎來5G商用四周年。4年前的6月，中國發放5G牌照，宣告5G商用時代的到來，開啟了5G網絡建設加速跑模式。據工信部消息，截至2023年4月底，我國累計建成5G基站超過273萬個，5G網絡覆蓋全國所有市縣城區，5G移動電話用戶達到6.34億戶。經過幾年的快速發展，5G應用已融入近六成國民經濟大類，并逐步由“輔助環節”邁向“核心環節”。在工業領域，通訊專家認為，當前5G與工業融合處于“規模化”與“縱深化”并存階段。中國移動推出5G工業新架構，推動5G深入工業核心生產控制，為行業發展注入澎湃動力，助力工業提質降本增效。

工業是5G創新應用主戰場

5G商用為新一代通信技術賦能千行百業打下了堅實的網絡基礎，是促進新技術與工業經濟深度融合重要新型基礎設施。中國通信標準化協會理事長聞庫指出，5G作為新一代信息技術的代表，以其大帶寬、低時延、高可靠、廣連接等特性匹配工業應用的需求，成為驅動全球智能制造發展的重要引擎。目前，全球5G工業應用創新活躍，已經逐漸成為5G應用的主戰場。

工信部數據顯示，截至2022年底，我國重點工業企業關鍵工序數控化率達到了58.6%，數字化研發設計工具普及率達到了77%。2022年軟件業收入超過了10萬億元，工業互聯網全面融入了45個國民經濟大類，具有影響力的工業互聯網平臺達到了240個。“工業數字化轉型升級已經成為5G應用的主戰場之一。”中國信通院技術與標準研究所副所長湯立波說。針對5G低時延高可靠、大帶寬等技術特征的應用試驗不斷深入，中國信通院分析了1600余項全球5G應用試驗（不完全統計），發現5G創新應用越來越多地聚焦在產業數字化層面，占比達到6成左右，其中圍繞工業互聯網的融合應用達到29.4%。另據全球移動通信系統協會（GSMA）統計，預計到2030年5G將為中國經濟帶來2900億美元的收益，其中57%將來自于制造業，遠高于其他行業。

5G工業新架構賦能企業數智化升級

中國通信標準化協會理事長聞庫表示，在我國，5G在工業領域的應用起步快、探索早，具有先發優勢。在重慶家電制造工廠和浙江奧的斯丹工廠，由中國移動推出的5G工業云基站已實現場景化落地應用。中國移動研究院的數據顯示，5G工業云基站為工廠提供優質網絡連接的同時，通過在工業基站上敏捷部署工業控制PLC、HMI、智能排產規劃、機器視覺質量檢測、智能運輸車導引等工業應用，使產品質量提升了10%，倉儲效率提升了15%，人工投入降低了15%，生產效率得到大幅提升。

中國移動研究院無線終端研究所所長鄧偉強調，5G工業云基站契合工業網絡云化、集中化、無線化發展趨勢，使5G能深入工業現場核心領域，推動工業現場組網從分布式向可協同集中式發展，為工業企業高質量發展、數智轉型奠定了堅實基礎。據悉，為發揮移動信息現代產業鏈鏈長作用，推動5G技術在工業領域的場景化應用，中國移動集團遴選8家“秘書處”單位，其中中國移動研究院無線與終端技術研究所承擔移動通信相關領域的攻關工作，聚焦無線網、終端設備、傳輸網、核心網等產業卡點問題。

據了解，中國移動研究院推出的5G工業云基站是實現中國移動基于5G增強的工業集中控制架構的關鍵支撐。鄧偉對中國工業報表示，隨著5G逐步深入到核心生產控制環節，產線級的應用開始由探索進入縱深轉折階段。

工業控制系統是工業企業數智化轉型的底座，而PLC（可編程邏輯控制器）是工業核心生產控制環節。中國移動研究院經過大量調研分析發現，目前工業現場有線組網面臨靈活性差、PLC物理實體成本高、異廠家數據無法互通等痛點問題，現有5G“盡力而為”的傳輸無法滿足工業現場業務需求。為此，中國移動研究院提出了基于5G增強的工業集中控制架構。這個新架構實現產線級控制由有線到無線、由分布到集中的轉變，在解決PLC部署成本高、有線組網靈活性差等問題的同時，為工業控制領域的發展提供了一種全新的方向。該集中式工業控制架構可以實現數據的無縫、高效流轉，通過數據要素的集聚共享與融合應用，驅動工業全要素效率提升與創新變革，增強中國工業企業競爭力，助力智能制造高質量發展。

工業界和通信界共建產業生態

工業系統千差萬別，裝備種類繁多，結構、工況及故障機理復雜，僅靠通信行業的努力難以實現工業高質量發展。中國工程院院士高金吉曾指出，工業企業在進行數字化、智能化轉型的過程中，需要大數據、工業互聯網、5G等賦能技術與裝備技術、產業知識經驗深度融合，形成合力才能真正實現工業企業的數字化轉型升級。機械工業經濟管理研究院工業工程所所長李鵬強調，企業數字化轉型并不是信息技術和工具的簡單疊加，而需要兼顧技術、行業知識、組織、業務和流程的變革。

為此，工業界和通信界的雙向奔赴、深度融合，疊加產、學、研、用高效協同攻關、共建行業生態成為5G工網融合促進工業高質量發展的必由之路。基于行業發展需求，中國移動在2023年“揚帆未來-5G數字工廠研討會”上，聯合移動通信領域和裝備制造、電子、家電、冶金、電力、礦山、化工等工業領域的98家5G數字工廠上下游和高校各界代表，共同發布《5G工業融合組網架構中國產業倡議書》，倡議面向5G與工業的深度融合，形成基于集中化工業控制的5G工業融合新架構及新型工業協議的一致演進目標；聯合構建研發、標準、產品、應用一體化產業融創平臺；基于產業融創平臺持續開展技術攻關與產業推進。

事實上，中國移動研究院通過倡議凝聚產業鏈上下游力量促進5G與工業融合向生產控制領域縱深演進并不是孤例。為加速5G與工業深度融合，中國移動打造協同創新基地，開放創新實驗平臺，積極踐行移動信息現代產業鏈鏈長責任，采用科研基金扶持、鏈長基金扶持以及供應鏈金融扶持，深化以資本帶動產業發展的機制，全面促進5G和工業融合產業鏈的發展。

“5G+工業互聯網”是加速中國新型工業化進程的重要支撐。工業和信息化部印發《5G全連接工廠建設指南》也為推動5G與工業融合應用縱深發展指明了方向。當5G進入核心生產控制環節、5G與工業進入深度融合階段，5G工業新架構為行業數智化升級注入澎湃動力；同時，工業界和通信界雙向奔赴、共建產業生態，推動全產業鏈企業融入國家制造強國的大戰略之中，共同推進新型工業化建設。（王棕寶）