5G促進工業信息化轉型升級研究（青蛙工業云助力黑龍江制造業實現智能制造）

5G商用3年以來，我國已建成全球規模最大的5G網絡，5G正在工業、醫療、教育、交通等多個領域發揮賦能效應，尤其是在工業領域，5G應用已初見成效，助力企業實現生產柔性化、提升生產區域流通效率、提高企業產品質量、助力企業降本增效。但也要看到，工業企業在推動5G應用時面臨投入大、參照少、隱憂多等阻礙。對此，下一步要從提升工業領域的5G網絡供給能力、積極樹立行業應用標桿、推動5G設備降本提質、提升5G安全應用水平4個方面，促進工業5G應用深入融合，進而加快工業信息化轉型升級進程。

5G賦能工業初見成效

隨著5G建設的不斷提速，我國5G應用項目已超過2萬個，涵蓋工業、能源、醫療、文旅等20多個大的行業門類，覆蓋我國31個省(自治區、直轄市)和香港特別行政區等。

在制造環節，助力企業實現生產柔性化。企業將各種生產設備接入5G網絡，實現設備連接無線化，不僅可以減少機器間線纜成本，還支持企業結合實際訂單生產需要對生產線進行實時調整、布局，大幅縮減生產線重新布局時間。同時，運用企業資源計劃（ERP）、制造執行系統（MES）等軟件，將產線設備信息、生產實時信息等數據與訂單信息結合處理，可以滿足小批量、多品種的柔性生產需求。例如，海爾洗衣機互聯工廠加快信息化、數字化轉型升級，積極探索5G行業應用，采用5G等相關技術手段讓工序保持一致，同時在部分檢測位置上采取了分流的形式，實現一條生產線能同時生產波輪、滾筒洗衣機。

在物流環節，提升生產區域流通效率。通過將廠區、礦區、倉儲中心、生產中心等區域的自動化設備接入5G網絡，利用智能物流調度系統，結合邊緣計算以及高精度定位技術，對區域內的物流終端進行調度管理，實現運輸、分揀、配送等作業的自動化和智能化。同時，與訂單需求、生產環節數據相結合，融入工藝與流程，確保生產節奏，提高企業物流、生產效率。例如，中興通訊與中國電信成都物流中心合作，將自身研究5G的經驗應用到物流中，利用5G網絡連接范圍廣、連接數量大的優勢，對繁雜的物流業務進行了整合，讓整個倉儲配送效率提升了50%。

在質檢環節，提高企業產品質量。工業制品質量檢測是目前5G在工廠最廣泛的應用場景之一，“5G+機器視覺”以機器代替人工，從事產品缺陷檢測、尺寸檢測和機械手無序抓取等操作，將抽樣檢測變成了全量檢測，具有“更準、更快、更易”的優勢；并基于深度學習技術，不斷提高檢測的精度和效率，進而提高企業產品質量和良品率。 “5G+機器視覺”不僅解決了人工檢測精度低、準確率低、效率低等問題，還通過解放勞動力間接緩解了企業“招工難”的現實壓力，降低企業人工成本。目前，鋼鐵行業運用“5G+8K表面檢測系統”，通過產品全量檢測，提高鋼材缺陷檢出率達90%以上，缺陷識別率達85%以上。

在管理環節，有助于企業生產降本增效。5G可以為各種類型的監測設備提供網絡支撐，并結合其他技術對能源管理、設備運維中的異常行為進行預警和處理。例如，“5G+能源監測”就是運用5G網絡連接生產設備中的各類傳感器，并結合邊緣計算、云平臺等技術，對生產、能源介質、重點能耗設備的運行參數實時監測，及時發現問題并進行優化完善。同時，5G結合故障預測機理建模等人工智能技術，實時監測生產設備健康參數，分析設備運行趨勢，及時制定設備運行維護保養計劃，實現設備安全預測與生產輔助決策，降低設備運維成本，延長使用壽命，確保生產過程連續、安全、高效。

三大痛點制約工業轉型升級

然而，5G在工業領域的應用和發展還面臨的各種困難與障礙，主要集中在以下3個方面。

企業投入高。高昂的設備改造、應用開發以及運營成本，是企業在推進5G應用時面臨的“攔路虎”。5G終端芯片和模組設計極為復雜，研發門檻極高，投入巨大，產業發展初期量產的5G終端價格自然較高。目前，一個5G模組的價格達幾百甚至上千元，與現有4G模組的幾十元相比，成本差距巨大。同時，工業企業開展5G應用需要的模組數量是成百上千個，這意味著工業企業在轉型升級中面臨較高的設備改造成本。同時，由于5G行業應用仍處于發展初期，針對各行業不同場景需重新開發平臺，應用研發費用不菲。此外，長期運營成本也是工業企業面臨的問題，不僅行業專網定制化成本高，還要考慮5G耗能及流量產生的費用。

企業應用參照少。我國是擁有聯合國產業分類中全部41個工業大類、207個工業中類、666個工業小類的國家，不同行業、不同企業的屬性和特性不盡相同，應用場景也千差萬別。例如，工業自動化要求網絡延遲低，但對傳輸帶寬要求不高；而視頻監測、檢測應用則要求高帶寬，但對網絡延遲要求不高。目前，5G行業應用仍處于發展初期，可向各行業企業展示應用效果的“樣板間”不多，缺少拿來即用的“萬能模板”，因此短期內實現行業大規模應用的難度較大。

企業升級隱憂多。現階段，工業企業高度重視信息化轉型升級，紛紛加快上網、上云，但是對高速率、低時延等高質量無線通信的需求仍然有限，高額的投入以及5G應用后收益的不確定性，將影響企業對“5G+工業互聯網”的需求。同時，工業制造領域對5G網絡建設和管理的安全性要求較高，尤其是在數據采集、視頻監控、生產調度等環節，工業企業對網絡設備系統安全和終端安全的擔憂較多。隨著越來越多的5G設備接入工業互聯網，數量眾多的智能終端以及技術架構的異質化，將導致網絡安全管理難度和復雜程度不斷加大。此外，軟件定義網絡（SDN）、網絡功能虛擬化、邊緣計算以及云計算等新技術的應用，也將導致網絡攻擊面的增加，而廣泛使用開源代碼進一步加劇網絡安全風險。

四項建議助推工業信息化轉型升級

針對工業企業5G應用升級面臨的問題與阻礙，建議下一步從網絡供給、樹立行業標桿、設備降本提質以及網絡安全4個方面發力，推動5G在工業領域的應用，促進工業企業信息化轉型升級。

一是堅持適度超前，繼續提升工業領域的5G網絡供給能力。進一步提升工業園區、企業廠區、港口、礦場等重點區域的5G網絡覆蓋率以及覆蓋范圍，盡早建成覆蓋廣、品質優、技術強的5G網絡；在此基礎上，不斷優化升級端到端網絡切片、5G行業虛擬專網、高精度室內定位等關鍵技術。強化5G頻率資源的保障能力，加快700MHz的遷移進程，推動該頻段5G網絡部署，盡早發揮優質頻段的作用。加強5G毫米波頻段應用的研究，探索采用拍賣、招標等市場化手段分配毫米波頻率使用權，加快對5G工業專用頻率使用許可模式和管理規則進行研究，并及時出臺相關制度規定，規范頻率使用。

二是樹立行業標桿，推動工業企業加快信息化、數字化轉型升級。鼓勵中國移動、中國聯通、中國電信等網絡運營商以及工業互聯網平臺運營企業，聚焦工業企業剛性需求和痛點，在鋼鐵、煤礦、汽車制造、家電制造、電子制造等行業樹立5G應用標桿，充分發揮龍頭企業的引領作用；同時由政府牽頭，聯合各行業龍頭企業、高校、科研機構、通信運營商、金融機構共同構建“產學研”一體化平臺，針對中小企業開展5G應用解決方案研發和集成服務。在此基礎上，龍頭企業、運營商積極帶動產業鏈上下游深度探索行業需求和應用場景，打造行業領域特色應用場景和高水平示范項目；地方政府聯合企業開展“5G+工業互聯網”試點示范工程，推動5G在質檢、運維等領域深化應用，積極打造標桿企業、工程，強化示范引領作用，形成成熟模式并在行業、產業鏈上下游積極復制推廣。

三是推動5G設備降本提質，促進工業領域加快實現萬物互聯。工業生產環境較為惡劣，高溫、高濕、高壓等特殊應用場景多且復雜，因此要進一步引導設備廠商針對行業需求研制專用的網絡基站以及終端設備。大力推動5G模組規模化商用，鼓勵終端企業加快產品輕量化升級，實現設備可定制生產，構建模組分級分類產業化體系，指導廠商針對不同場景的需求開展精準化產品研發，不斷提升5G模組的環境適應能力，推動規?；瘧茫M而降低基站等設備的研發、生產成本。引導設備商結合企業實際需求，不斷豐富終端產品形態，便于5G終端下沉到生產線、企業廠房、工業園區、物流園區等。鼓勵終端設備企業與高端裝備制造企業加強合作研發，在高端裝備中預置5G能力并開放接口。

四是保障網絡安全，減少工業轉型升級的后顧之憂。加快建立5G應用全流程、全周期安全管理機制，指導運營商、中小企業、平臺企業等建立5G應用風險評估機制，并應用于研發推廣過程中。加大對5G應用及相關基礎設施監督檢查工作的力度，持續提升5G應用生態的安全水平；在5G應用中推廣使用商用密碼，做好密碼應用安全性評估；加強5G網絡安全威脅信息發現共享與協同處置；鼓勵地方政府、相關企業、科研機構、高校聯合構建5G應用安全創新研究中心，盡快形成標準化程度高、復制性強、推廣容易的一攬子5G應用安全解決方案；積極開展安全技術應用試點示范推廣，推動最佳實踐在采礦、鋼鐵等重點行業頭部企業落地普及。

（備注：青蛙工業云平臺目標是幫助黑龍江工業企業、哈爾濱工業企業的數字化轉型貢獻出自己的一份力量，嚴把數字轉型方案的質量關，結合 哈爾濱數字化車間政策 數字孿生技術 哈爾濱軟件定制  哈爾濱星級上云  哈爾濱標識解析方案 以及哈爾濱智能制造等相關的產業政策，為龍江工業企業數字化轉型開辟一條新出路，提供一個快速有效的提產增量的解決方案，助力黑龍江老工業振興，哈爾濱工廠轉型。）