在全球化競爭日益激烈的今天,數字化轉型已經成為提升國家實力和國際競爭力的重要途徑。通過推動5G工廠和5G+工業互聯網的應用,可以加快實現制造強國的目標,提升我國在全球產業鏈中的地位和影響力。這不僅有助于增強我國的經濟實力和綜合國力,還能夠為全球經濟的繁榮和發展貢獻更多的中國智慧和力量。5G+工業互聯網在全球數字化轉型中展現出巨大活力與潛力,尤其在鋼鐵、裝備、電子、采礦、港口等行業取得顯著成效,成為推動中國制造業轉型升級的重要力量。
一、5G+工業互聯網的崛起背景
“5G+工業互聯網”是指利用以5G為代表的新一代信息通信技術,構建與工業經濟深度融合的新型基礎設施、應用模式和工業生態。通過5G技術對人、機、物、系統等的全面連接,構建起覆蓋全產業鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系,為工業乃至產業數字化、網絡化、智能化發展提供了新的實現途徑,助力企業實現降本、提質、增效、綠色、安全發展。
據中研普華產業研究院的《2024-2029年中國5G+工業互聯網行業市場前瞻分析與未來投資戰略規劃報告》分析
當前,新一輪科技革命和產業變革突飛猛進,信息技術日新月異。5G與工業互聯網的融合將加速數字中國、智慧社會建設,加速中國新型工業化進程,為中國經濟發展注入新動能。在數字中國、智慧社會建設和新型工業化發展進程中,“5G+工業互聯網”將主要發揮基礎性作用、聚合性作用、融合性作用,推動產業升級與行業轉型。
5G是工業互聯網發展的關鍵使能技術。國際電信聯盟定義了5G的三大應用場景,增強移動寬帶(eMBB,速率是4G的10倍)、低時延高可靠(uRLLC,時延是4G的十分之一)、海量機器類通信(mMTC,連接密度是4G的50倍),后兩個場景主要面向工業等實體經濟行業需求設計。5G可有效解決工業有線技術移動性差、組網不靈活、特殊環境鋪設困難等問題,突破現有工業無線技術在可靠性、連接密度、傳輸能力等方面的局限,有效滿足大規模數據采集和感知、精準操控、遠程控制等工業生產需要,不斷提升工業互聯網網絡基礎能力,拓展工業互聯網融合創新業態,成為工業互聯網縱深發展的強大動能。
工業互聯網將為5G應用開辟廣闊空間。5G的真正價值在于支撐實體經濟的高質量發展,迫切需要與實體經濟融合應用創新。我國工業具有完整的產業鏈、多元的行業生態、廣闊的市場縱深,尤其是大量仍處于工業2.0、工業3.0階段的傳統產業企業加快數字化、網絡化、智能化改造進程,將為5G提供極為豐富的應用場景,開辟極為廣闊的發展空間,支撐5G不斷發揮商用價值、釋放發展紅利,向更高質量、更高水平加快邁進。
近年來,新一輪科技革命和產業變革深入發展,5G、工業互聯網、大數據中心等新型基礎設施建設加快推進,日益成為支撐實體經濟數字化、網絡化、智能化轉型升級的關鍵驅動。2017年以來,我國深入實施工業互聯網創新發展戰略,網絡、平臺、數據、安全四大體系穩步推進,工業互聯網標識解析加快發展,平臺化設計、智能化制造、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸、數字化管理等創新模式不斷涌現。
2019年6月6日,工業和信息化部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電4家基礎電信企業發放了5G商用牌照。我國5G商用穩步推進,已建成覆蓋全國所有地級以上城市的5G網絡;工業、能源、交通、醫療等多個實體經濟行業5G應用蓬勃發展,為“5G+工業互聯網”融合創新奠定了堅實的產業基礎。
二、5G+工業互聯網推動制造業轉型升級
5G技術的高效連接、實時數據傳輸能力極大提升了生產效率,降低了能耗和成本,增強了市場靈活性。此外,5G+工業互聯網的應用不僅促進了工業企業的創新能力和市場競爭力,還推動了新興產業的發展和傳統產業的升級,對經濟增長和國家競爭力提升具有深遠影響。
(一)5G+工業互聯網提升生產效率
5G與工業互聯網的融合將加速數字中國、智慧社會建設,加速中國新型工業化進程,為中國經濟發展注入新動能。從宏觀經濟數據來看,2024年11月份制造業采購經理指數為50.3%,連續2個月處于50%以上的景氣區間,生產指數和新訂單指數分別達到52.4%和50.8%,較上月均有顯著上升。這一積極變化的背后,5G+工業互聯網的深度賦能功不可沒。
5G+工業互聯網猶如一條無形卻堅韌的紐帶,將生產端與市場端緊密相連,通過實時數據傳輸、精準生產調度以及智能化供應鏈管理等先進手段,極大增強了企業對市場波動的敏銳感知與快速響應能力,有效促進了生產與需求精準對接及良性循環,為制造業持續繁榮注入源源不斷的動力。
在產業布局方面,5G+工業互聯網展現出廣泛的覆蓋性與強大滲透力,建設項目遍布41個工業大類,全面開啟各行業數字化轉型新篇章。在多個行業中,5G+工業互聯網的應用都取得了顯著成效。
在能源領域,5G技術深度融入智能電網運維體系,實現了對電力設備運行狀態的實時監測與精細化調控,大幅降低故障發生概率,有力保障了能源供應的穩定性與可靠性。在港口行業,基于5G的自動化裝卸與高效物流調度系統成為標配,顯著提升了貨物裝卸效率,極大縮短了船舶在港停留時間,促進了港口運營效能整體飛躍。在鋼鐵產業,5G網絡無縫連接起生產線各類設備,構建起智能化管控網絡,推動生產流程朝著精細化、高效化方向邁進,產品質量與生產安全性同步提升。在電子制造業,5G技術為精密制造與智能質檢提供了堅實技術支撐,使產品良率與生產效率實現質的飛躍,助力企業在全球市場競爭中脫穎而出。
(二)5G+工業互聯網驅動高質量發展
今年以來,我國積極推動5G+工業互聯網融合創新,使其成為驅動經濟高質量發展的核心引擎之一,在提升產業競爭力、重塑經濟結構等多方面發揮著關鍵作用。
在推動制造業轉型升級過程中,5G+工業互聯網扮演變革先鋒的重要角色,以高速率、低時延、大連接的技術特性,為傳統制造業注入智能化基因,實現生產模式從剛性到柔性、從分散到協同的深刻轉變。在這一變革浪潮中,企業生產效率獲得前所未有的提升,資源配置得以優化,生產成本顯著降低。
據據中研普華產業研究院的《2024-2029年中國5G+工業互聯網行業市場前瞻分析與未來投資戰略規劃報告》分析分析
5G+工業互聯網+人工智能的深度融合正加速重塑制造業的創新生態。人工智能技術借助5G網絡的強大傳輸能力,在工業生產的各個環節廣泛應用,從智能設計、智能生產到智能服務,全方位賦能企業創新發展,為制造業開辟了全新的價值增長空間,引領行業邁向智能化、綠色化、高端化發展新征程。
三、5G+工業互聯網應用實例分析
5G+工業互聯網不僅改變了制造業的生產模式,還在多個具體應用場景中取得了顯著成效。以深圳市寶安區為例,通過推動工業互聯網建設,該區制造業實現了向高端制造、智能制造的轉型。
深圳市寶安區作為全國唯一的區縣級單位,被工信部評為工業互聯網專項的國家新型工業化產業示范基地,也是全國唯一一個五星級示范基地。作為深圳的制造業大區,工業互聯網建設成為寶安產業向高端制造、智能制造轉型發展的重要機遇,也成為先行示范區探索引領高質量發展的關鍵路徑。
寶安區工信局對近300家應用了工業互聯網企業的調查數據顯示:平均生產現場員工減少16%、勞動生產率提升13%,人均利潤率提升16%;設備綜合利用率提升56%,產品交付周期縮短28%,運營成本減少12%,帶動產業鏈上下游企業4700余家。
欣旺達電子股份公司對試點產線80%的設備進行了升級,讓設備實時互聯、生產數據一目了然,并使維護產線的人力需求由原30多人降至僅6人,系統誤判率降低1.1%,設備異常平均停機時長減少62.3%,每天的產能比改造前提升了17%,穩定生產約12個月后就能收回全部改造成本。
大族激光對200余臺已售設備聯網實現設備遠程監控和故障診斷,平均每次服務時間減少到12小時內,一次性故障解決率提升30%;銀寶山新通過搭建工業互聯網平臺讓設計周期縮短30%,備模時間減少30%,質量問題降低15%,現場操作人員減少25%。
四、未來展望與措施建議
接下來,要有針對性地采取措施,積極化解障礙堵點,推動5G+工業互聯網深度融合,點亮制造業數字化轉型的“燈塔”。
(一)優化5G+工業互聯網發展政策環境
分行業制定規模應用融合指南,提升5G+工業互聯網規模化應用廣度和深度,扎實開展5G+工業互聯網融合應用試點城市建設,構建輻射周邊、引領全國的產業集群和創新生態系統,打造全國5G+工業互聯網應用場景標桿示范。
(二)提升5G+工業互聯網賦能能力
堅持整體協同、分業分級原則,注重模式創新和復制推廣,推進5G+工業互聯網與重點產業鏈“鏈網協同”、深度融合。分行業分領域推進5G工廠建設,推動實現從“建得多”“建得好”向“廣泛用”“用得好”升級。開發適應不同工業應用場景的產品,滿足用戶個性化要求。推動5G+工業互聯網與人工智能深度融合,引導企業探索推進人工智能大模型在產品研發、工藝優化、設備交互、精益運營管理等典型場景中的廣泛應用。
(三)增強5G+工業互聯網發展支撐保障
優化5G+工業互聯網基礎設施布局、結構、功能和系統集成,建設網絡、平臺、安全、標識、數據體系等基礎底座。加大對5G基礎設施建設的投入力度,特別是在工業聚集區、產業園區等重點區域,要加快5G基站布局建設,持續優化網絡覆蓋范圍與質量。
綜上所述,5G+工業互聯網已成為推動中國制造業轉型升級的重要力量。通過深度賦能,5G+工業互聯網不僅提升了生產效率,還驅動了經濟高質量發展。未來,隨著政策環境的優化、賦能能力的提升以及支撐保障的增強,5G+工業互聯網將在制造業中發揮更加重要的作用,為全球經濟發展貢獻更多中國智慧。
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