“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是信息基礎(chǔ)設(shè)施+ 融合基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同發(fā)展的典型模式。圍繞“十四五”規(guī)劃綱要,我國自上而下已形成了較為完備的政策體系和實施路徑。但從具體實踐來看,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的建設(shè)、應(yīng)用、推廣都存在不小的挑戰(zhàn)。
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展現(xiàn)狀——以湖北省為例目前,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)” 發(fā)展已形成了相對完備的政策體系。在國家層面,工信部早在2019年即印發(fā)了《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進方案》,并在2021年年初印發(fā)了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》,作為新階段的綱領(lǐng)性文件指導全國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。在各省區(qū)市層面,也相應(yīng)配套出臺了相關(guān)政策。以湖北省為例,湖北省數(shù)字經(jīng)濟聯(lián)席會議于年印發(fā)《湖北省5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》,武漢市也發(fā)布了《武漢市“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃(2021-2023年)》,部分工業(yè)企業(yè)密集的行政區(qū),如武漢東湖高新區(qū)也發(fā)布了《智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三年行動計劃(2021-2023 年)》等相關(guān)綱領(lǐng)性文件,自上而下逐步壓實了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的責任。
湖北省的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三年行動計劃提出了3大發(fā)展目標、3類14項主要任務(wù)、4大保障措施,主要面向優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、加強產(chǎn)業(yè)支撐、拓展業(yè)務(wù)場景。武漢市的三年行動計劃則更細致地提出壯大平臺體系、培育新型模式、強化安全保障等6大任務(wù),并明確專項資金支持比例等支持政策,為完成任務(wù)目標提供了有力保障。
在資金政策扶持上,安排湖北省高質(zhì)量發(fā)展專項資金15億元,對5G基站、國家級“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”示范工廠和相關(guān)試點示范給予補助,工業(yè)發(fā)展投資基金出資7 億元支持5G 產(chǎn)業(yè)重大項目,同時統(tǒng)籌長江經(jīng)濟帶產(chǎn)業(yè)基金等省級產(chǎn)業(yè)基金,設(shè)立了總規(guī)模500億元的新舊動能轉(zhuǎn)換引導基金。在政策支持下,湖北省3年對新建5G宏基站給予總額超過6 億元資金補貼,推動全省5G基站電費每年壓降約4800萬元,帶動了一批國家級5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目、數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新應(yīng)用場景在湖北涌現(xiàn)。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施上,截至2021年10月,湖北省5G宏站數(shù)量接近4.8萬個,位列全國第八;全省數(shù)據(jù)中心超過80個,機架數(shù)量達14.5萬個,算力位列中部六省第一;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析頂級節(jié)點運行良好,標識注冊量近60億個,日均解析量超過600萬次,二級節(jié)點建成23個,近一年時間內(nèi)實現(xiàn)翻倍增長。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用上,湖北省內(nèi)鋼鐵、化工、航運、汽車、光電子、醫(yī)藥、建筑、食品、煙草等行業(yè)均有“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”示范應(yīng)用,寶武鋼鐵、嵐圖汽車、凡谷電子、虹信通信、馬應(yīng)龍均已初步建成5G全連接工廠,并帶動總計108家企業(yè)投入5G全連接工廠的建設(shè),形成5G示范應(yīng)用案例207個,涵蓋協(xié)同研發(fā)設(shè)計、遠程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機器視覺質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、廠區(qū)智能物流、無人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等一批場景,形成了立體的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用體系。
綜上看來,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的頂層設(shè)計趨于完善,政策體系逐步細化,為實現(xiàn)發(fā)展目標提供了明確的指引和有力的支撐。
從運營商角度看“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展問題
中國移動提出要“構(gòu)建基于‘5G+算力網(wǎng)絡(luò)+智慧中臺’的‘連接+ 算力+ 能力’新型服務(wù)體系”。這體現(xiàn)了在新的發(fā)展趨勢下,運營商對自身產(chǎn)業(yè)定位的重新思考。在這個大背景下,結(jié)合運營商實踐經(jīng)驗和目前湖北省“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展情況,認為目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還存在如下幾方面問題。
與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)尚未形成高效的技術(shù)協(xié)同
目前,湖北省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各技術(shù)要素發(fā)展情況良好,但在應(yīng)用和演進過程中,各要素偏向垂直演進,尚未形成協(xié)同演進,缺乏生態(tài)合力,主要表現(xiàn)在如下三個方面。
一是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備與5G間缺乏配合。企業(yè)推動技術(shù)升級期間,自動化設(shè)備的迭代主要聚焦解決生產(chǎn)問題,而與內(nèi)網(wǎng)演進缺乏配合。生產(chǎn)設(shè)備往往未從業(yè)務(wù)邏輯和系統(tǒng)架構(gòu)上與5G特點深度適配,甚至不具備5G 網(wǎng)絡(luò)功能,使得業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)不能高效協(xié)同。典型例子是目前大量5G全連接工廠仍廣泛使用CPE等5G接入終端,信號和協(xié)議的反復轉(zhuǎn)換與接續(xù)造成性能損失。
二是工業(yè)核心控制邏輯和5G缺乏配合。5G目前仍處于工業(yè)生產(chǎn)邊緣,難以切入核心生產(chǎn)業(yè)務(wù)。從工業(yè)行業(yè)來看,工業(yè)核心控制架構(gòu)目前相對封閉,PLC等控制協(xié)議尚未針對5G 技術(shù)進行開放重構(gòu),5G特性未能真正深入工業(yè)控制核心業(yè)務(wù);從通信行業(yè)來看,5G標準體系自身也缺乏對工業(yè)核心控制邏輯的底層支持,對工業(yè)控制具備極大意義的uRLLC 標準和TSN 支持等特性目前仍未規(guī)模商用,需要工業(yè)與5G標準的協(xié)同演進。
三是企業(yè)內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)間缺乏配合。目前除5G之外,F(xiàn)5G 等適用于工業(yè)內(nèi)網(wǎng)的技術(shù)也在逐步發(fā)展。但目前進行內(nèi)網(wǎng)改造時有“為了5G而5G的現(xiàn)象”,這對網(wǎng)絡(luò)能力和企業(yè)資源而言均不是“最優(yōu)解”,還會造成一定程度的浪費。
標識解析體系“能解析,少應(yīng)用”
標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵神經(jīng)系統(tǒng),是實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)共享的關(guān)鍵。目前我國標識解析的標準化和體系構(gòu)建工作已有長足進展:十幾個行業(yè)領(lǐng)域的標識編碼標準已發(fā)布,解析節(jié)點網(wǎng)絡(luò)已初步形成規(guī)模架構(gòu)。如前所述,湖北擁有5個國家頂級節(jié)點之一——武漢頂級節(jié)點,其標識注冊量于2021年10月達到近60億,但日均解析量僅約600萬次。以此數(shù)據(jù)計算,每個注冊標識年均解析量僅約0.365次,大量標識在注冊之后處于“靜默”狀態(tài),沒有發(fā)揮預期的效果。要讓標識引導數(shù)據(jù)流動而產(chǎn)生價值還面臨很多挑戰(zhàn)。
一是各企業(yè)數(shù)據(jù)交互標準不統(tǒng)一,生產(chǎn)設(shè)備直采信息標準各異、企業(yè)流程數(shù)據(jù)各有設(shè)計,非結(jié)構(gòu)化的其他信息紛繁雜亂,對同一個對象的數(shù)據(jù)在企業(yè)間無法統(tǒng)一表達和理解,缺少數(shù)據(jù)互通的基礎(chǔ)。即使對生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各項要素都分配標識,仍無法帶動數(shù)據(jù)的有效流動。
二是沒有可信任的數(shù)據(jù)交互平臺,標準化的數(shù)據(jù)如何被快速、安全、有權(quán)限地靈活傳輸和調(diào)用也存在問題。數(shù)據(jù)直接在互聯(lián)網(wǎng)上跨企業(yè)流動存在明顯安全隱患,多企業(yè)數(shù)據(jù)互調(diào)的接口標準和權(quán)限難以協(xié)調(diào),缺乏數(shù)據(jù)高效流動的重要條件。
三是標識信息數(shù)據(jù)價值缺乏有效挖掘,目前湖北省標識的主要應(yīng)用還處在企業(yè)內(nèi)流程管理,或產(chǎn)品溯源等較為常規(guī)的領(lǐng)域,海量工業(yè)數(shù)據(jù)在產(chǎn)業(yè)鏈上流動所能體現(xiàn)的價值還不清晰,沒有能夠顯著提升企業(yè)運營效益的標識應(yīng)用,導致企業(yè)應(yīng)用標識技術(shù)的熱情不高。
企業(yè)對應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍有顧慮
從目前的應(yīng)用企業(yè)來看,大膽擁抱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的仍是行業(yè)頭部企業(yè)。在湖北,積極建設(shè)5G全連接工廠的,是以中國信科、美的、東風等為代表的省內(nèi)龍頭;投資建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析節(jié)點并開發(fā)相關(guān)應(yīng)用的,也是以長飛、華中數(shù)控為代表的行業(yè)龍頭??傮w來看,鮮有體量較小的工業(yè)企業(yè)主動參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造。相關(guān)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在向廣大企業(yè),尤其是中小企業(yè)推廣的過程中仍受到較大阻力,其主要原因仍集中在部署難度和使用成本上。
以5G全連接工廠為例,目前的應(yīng)用模式需要對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行定制,且需要企業(yè)投入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進行信息系統(tǒng)架構(gòu)的改造,技術(shù)難度和所需投入相對較高,屬于企業(yè)戰(zhàn)略級別的演進。這對于中小企業(yè)而言不僅啟動難度大,短期的直接經(jīng)濟效益也不明顯,進一步降低了相關(guān)企業(yè)使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的興趣,形成了難于跨出第一步的局面。而大量中小工業(yè)主體如不能參與到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的整體建設(shè)當中,必然導致以標識解析、供應(yīng)鏈協(xié)同等為代表的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同應(yīng)用無法高效創(chuàng)造價值,而短期價值的相對缺乏,又會使相應(yīng)產(chǎn)業(yè)研發(fā)速度放緩,形成負反饋。為此,需要找到相關(guān)發(fā)力點,培育行業(yè)破局者,通過堅定的前期投入將應(yīng)用研發(fā)和推廣部署有機結(jié)合,打破循環(huán)變負為正,實現(xiàn)價值鏈正反饋。