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2021年5G+工业互联网行业现状评估、行业发展面临的挑战及发展目标分析[图]

    一、5G+工业互联网发展现状评估

    工业互联网是第四次工业革命的关键支撑,5G是新一代信息通信技术演进升级的重要方向,二者都是实现经济社会数字化转型的重要驱动力量。5G与工业互联网的融合创新发展,将推动制造业从单点、局部的信息技术应用向数字化、网络化和智能化转变,也为5G开辟更为广阔的市场空间,从而有力支撑制造强国、网络强国建设。

    “5G+工业互联网”主要应用在工业设计、制造、质检、运维、安全等关键环节,形成了无损检测、远程维护、无人巡检等典型应用场景。

“5G+工业互联网”主要应用场景

资料来源:智研咨询整理

    随着新一轮科技革命和产业变革的深入推进,世界各国纷纷加快推动5G应用,工业是重点领域。

一些国家加快推动5G应用

国家
加快推动5G应用情况
美国
正加快布局5G技术在制造业、智能交通等领域的应用。
欧盟
积极推进5G应用试验,涉及工业、农业、智慧城市等多个场景。
日本
发布白皮书重点推动5G在工业领域的应用。
韩国
发布“5G+战略”,智慧工厂和无人驾驶汽车是发展重点。
中国
5G和工业互联网均实现与主要国家同时起步、同步发展,积极探索“5G+工业互联网”融合应用。

 

资料来源:智研咨询整理

    中国是当今世界制造业产业链最为完整的国家,也是工业增加值最高的工业大国,工业的转型升级影响着国家未来发展。5G与工业互联网融合发展是推动工业转型升级的关键,也是推动中国智能制造发展的新动能。随着5G基础设施逐步完善5G三大核心能力。

5G与工业互联网能力的提升

能力
提升措施
网络关键技术产业能力
1、加强“5G+工业互联网”技术标准攻关
对标工业生产环境和现有网络体系,着力突破5G超级上行、高精度室内定位、确定性网络、高精度时间同步等新兴技术,着力突破5G在工业复杂场景下对高实时、高可靠、高精度等工业应用的承载能力瓶颈。发挥国家工业互联网标准协调推进组、总体组和专家咨询组的作用,统筹中国通信标准化协会(CCSA)及相关行业标准化组织,研究制定“5G+工业互联网”融合标准体系,完善融合技术、应用标准。
2、加快“5G+工业互联网”融合产品研发和产业化
加快工业级5G芯片和模组、网关,以及工业多接入边缘计算(MEC)等通信设备的研发与产业化,促进5G技术与可编程逻辑控制器(PLC)、分布式控制系统(DCS)等工业控制系统的融合创新,培育“5G+工业互联网”特色产业。
3、加快“5G+工业互联网”网络技术和产品部署实施
深入研究工厂内5G网络部署架构、网络配置、业务部署、网络和数据安全、频谱分配等关键问题,形成覆盖重点行业的网络部署架构及方案。推动基础电信企业结合5G独立组网和应用,为具备条件的工业企业进行工业互联网内网设计、建设和管理运维,探索可持续发展的商业模式。
创新应用能力
1、打造5个内网建设改造公共服务平台
打造5个工业互联网企业内5G网络化改造及推广服务平台,建设满足工业企业开展5G网络应用研发验证的网络测试环境,为中小企业提供“5G+工业互联网”内网建设改造模板,开展应用咨询及研发培训,提升公共服务能力。
2、遴选10个“5G+工业互联网”重点行业
基于“应用相对普遍、融合程度较深、产业影响较大、产业链中上游”的原则,选择10个重点行业,鼓励各地建设“5G+工业互联网”融合应用先导区,打造“5G+工业互联网”园区网络。
3、挖掘20个“5G+工业互联网”典型应用场景
打造一批“5G+工业互联网”内网建设改造标杆、样板工程,鼓励工业企业将生产流程优化与内网建设改造相结合,推动5G网络部署应用从生产外围环节向生产内部环节延伸,挖掘提炼至少20个可复制、可推广的典型工业应用场景。
4、建设“5G+工业互联网”测试床
鼓励企业、高校和科研机构、产业联盟等联合建设“5G+工业互联网”技术测试床,开展融合技术、标准、设备、解决方案的研发研制、试验验证、评估评测等工作。
资源供给能力
1、打造“5G+工业互联网”项目库
建立地方工业和信息化主管部门、通信管理局、工业互联网产业联盟和基础电信企业等多途径的“5G+工业互联网”项目上报机制,遴选优质项目纳入项目库,全面掌握我国“5G+工业互联网”实际建设需求和推进情况,滚动更新项目库。
2、培育“5G+工业互联网”解决方案供应商
支持基础电信企业、通信设备企业、工业企业等结合自身优势、立足各自主业,拓展工业互联网内网建设改造服务,培育一批既懂5G又懂工业的解决方案供应商。
3、构建“5G+工业互联网”供给资源池
遴选面向“5G+工业互联网”的各类型优质服务提供商,构建供给资源池,并向社会公布。

资料来源:智研咨询整理

    5G+工业互联网的核心是利用智能网联化的技术、设施、设备,实现信息流、物流、资金流、业务流、价值流有机统一,从而赋能工业生产,以提升效率、降低成本。

    2019年11月,工业和信息化部办公厅印发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》(工信厅信管〔2019〕78号),推动“5G+工业互联网”融合创新发展。一年多来,在产业各方共同努力下,“5G+工业互联网”在建项目已超过1500个,覆盖20余个国民经济重要行业,在实体经济数字化、网络化、智能化转型升级进程中发挥了重要作用。

    从整体评级来看,18份有效调研样本中,L5级企业0家;L4级企业2家,占11.1%;L3级企业4家,占22.2%;L2级企业9家,占50.0%;L1级企业3家,占16.7%。

2020年5G+工业互联网整体能力发展评级分布

资料来源:2021年5G+工业互联网发展评估白皮书、智研咨询整理

    5G+工业互联网发展评估模型包含设施层面、应用层面和效益层面三大核心要素。

    从设施层面来看,处于L3级的企业占44.4%,处于L2级的占27.8%,L2级、L3级,是当前工业企业主要所处的5G+工业互联网设施建设水平;L1级和L5级的企业各占11.1%。

2020年5G+工业互联网整体设施层面评级分析

资料来源:2021年5G+工业互联网发展评估白皮书、智研咨询整理

    智研咨询发布的《2021-2027年中国工业互联网行业市场现状及发展战略研究报告》显示:从应用层面来看,目前,处于L1级、L2级、L3级、L4级、L5级的企业分别占38.9%、38.9%、11.1%、11.1%、0.0%。L1和L2的企业占比高达77.8%,说明大部分企业琮处于应用层面较初级的水平。

2020年5G+工业互联网整体应用层面评级分布

资料来源:2021年5G+工业互联网发展评估白皮书、智研咨询整理

    从企业在效益层面的发展水平来看,L1级、L2级、L3级、L5级的企业分别占22.2%、33.3%、27.8%、16.7%,L4级的企业没有。可以看出,企业在5G+工业互联网效益层面的发展水平提升空间较大,未来,随着5G+工业互联网设施和应用的成熟,整体效益将更加显著。

2020年5G+工业互联网整体效益层面评级分布

资料来源:2021年5G+工业互联网发展评估白皮书、智研咨询整理

    从离散型工业和流程型工业的5G+工业互联网发展来看,离散型企业处于L1级的有2家;L2级的有5家;L3级的有5家;L4级的有2家;没有企业达到L5级。流程型企业发展较为集中,主要集中在L2级、L3级,流程型企业数量分别有4家、3家,L1级有1家,没有企业达到L4级、L5级。

离散型和流程型工业5G+工业互联网发展水平对比(单位:家)

资料来源:2021年5G+工业互联网发展评估白皮书、智研咨询整理

    工业制造是中国经济发展和参与大国竞争的基石,也是振兴实体经济的重要抓手。工业互联网则是实现工业全系统、全产业链、全价值链连接和支撑工业智能化发展的关键基础设施,是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式,是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体。目前工业企业已在实际工业场景中探索出多项5G+工业互联网应用。

5G+工业互联网应用特征

资料来源:2021年5G+工业互联网发展评估白皮书、智研咨询整理

    在提供有效调研的18家企业中,已使用实时监控的企业数有15家;已使用机器视觉的企业有12家;已使用远程控制的企业有11家;已使用物资管理、云端机器人、云化AGV、辅助作业、产品全生命周期管理的企业分别为8家、7家、7家、6家、3家。

主要5G+工业互联网技术应用场景的已使用企业数量

资料来源:2021年5G+工业互联网发展评估白皮书、智研咨询整理

    从企业的5G+工业互联网规划来看,在被调研企业中所有企业都表示有5G+工业互联网的投入规划,从投资规模规划来看,工业互联网投入数十万元的企业占11.1%;数百万元的企业占27.8%;数千万元的企业占33.3%。5G+工业互联网投入规模在数十万元、数百万元、数千万元的企业约各占16.7%,约有50%的企业主要因为当前5G+工业互联网应用市场的商业模式尚不清晰,所以投资金额还不确定。

企业5G+工业互联网投入规划和工业互联网投入规划

资料来源:2021年5G+工业互联网发展评估白皮书、智研咨询整理

    二、5G+工业互联网发展面临的挑战及发展目标

    工业互联网作为关键基础设施、全新工业生态和新型应用模式,其精髓及优势在于规模化的资源调度与共享。

除了人们熟知的特点之外,5G在工业领域的几个比较重要特征包括:

资料来源:智研咨询整理

    截至目前,全国工业企业建设“5G+工业互联网”项目超过1500个,覆盖22个国民经济重要行业,“5G+工业互联网”已成为工业互联网和5G发展进程中产业热情最高、创新最活跃、成效最显著的领域之一。

    5G正成为全球新一轮科技和产业革命的竞争高地。作为新一代通信技术,因其“大带宽”“低延时”“高可靠”的特征,为物联网和智能制造所期待。5G赋能工业互联网,将催生全新的工业生态体系。但当前,中国在推动5G与工业互联网融合发展中也出现了一些挑战。

5G与工业互联网发展面临挑战

资料来源:智研咨询整理

    近年来,工业和信息化部陆续出台《“5G+工业互联网”512工程推进方案》《关于推动工业互联网加快发展的通知》《关于加快推动5G发展的通知》等政策,从引导产业界提升网络关键技术、创新应用、资源供给能力上协同发力,推进“5G+工业互联网”融合应用。去年年底印发的《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》提出,到2023年,覆盖各地区、各行业的工业互联网网络基础设施初步建成,在10个重点行业打造30个5G全连接工厂。

    地方上也纷纷出台支持工业互联网、5G的相关政策,目前已有近20个省市充分利用现有政策资金渠道加大对“5G+工业互联网”的支持力度。长三角、粤港澳、京津冀、中部等地区围绕区域优势特色领域,形成多个产业集聚区。

5G+工业互联网行业发展目标

资料来源:智研咨询整理

    (注:本次5G+工业互联网发展评估项目,主要通过邀请工业企业填写问卷的形式开展调研。调研回收有效调研问卷18份。提供有效调研问卷的18家企业中,有10家离散类工业企业,8家流程类工业企业。本次调研的样本数量有限,但调研成果仍能部分反应当前5G+工业互联网发展的实际情况。)

本文采编:CY315

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