武汉中国光谷科技会展中心拍摄的“5G 工业互联网成果展”现场(2021年11月20日摄)。 新华社 资料图
近年来,我国逐步探索形成了政府规划引导、地方务实推动、产业联动发展的“中国模式”,推动我国“5G 工业互联网”创新发展进入快车道、实现新突破、取得新成效。
11月20日,2022中国5G 工业互联网大会在湖北武汉开幕,工业和信息化部党组成员、副部长张云明在开幕式致辞中表示,我国“5G 工业互联网”创新发展进入快车道,已建成全球规模最大、技术领先的5G独立组网网络,5G基站数量超过222万个,占全球60%以上,全国所有地级市和县城城区均已实现5G网络覆盖,用户数量超过5.2亿户。5G加速向医疗、交通、教育等各行业各领域推广,带动人工智能、AR/VR、8K显示等新技术日益成熟,带动车联网等新业态蓬勃发展。
5G 工业互联网究竟如何带动行业发展?在2022中国5G 工业互联网大会多个分论坛上,专家学者们分享了5G 工业互联网在智能制造、生物医药、降碳减污等领域的应用与发展。
赋能智能制造创新发展
在20日的“新发展格局下的工业数字化转型论坛”上,中国工程院院士周济指出,加快5G 工业互联网创新发展具有重大的现实意义和深远的战略意义,5G 工业互联网将从产品创新、生产技术创新等方面赋能智能制造创新发展。
周济认为,对于智能制造来说,没有强大的5G和工业互联网,就没有真正的大数据,就没有新一代人工智能和新一代智能制造。所以,5G 工业互联网是推进智能制造的关键支撑。
制造业创新的内涵包括产品创新、生产技术创新、产业模式创新和制造系统集成创新,在这四个层面上,数字化、网络化、智能化都是制造业创新的主要途径。
“5G 工业互联网是智能产品创新的关键支撑。”周济表示,产品是制造的主要载体和价值创造的核心。可以预见,5G 工业互联网、新一代智能技术将为产品和装备的创新开拓更为广阔的天地。到2035年,我国各种产品和装备都要从数字一代发展成为智能网联一代,升级成为智能网联产品和装备。
智能生产创新方面,5G 工业互联网是智能工厂的主要支撑。5G 工业互联网以及新一代人工智能技术对生产制造的赋能,将使得装备、产线、车间、工厂发生革命性的大变革。企业生产能力的技术改造和智能升级,不仅能解决一线劳动力短缺和人力成本攀升的问题,更能从根本上提高制造业的质量、效率和企业竞争力。
在产业模式创新方面, 数字化、网络化、智能化技术推进了先进制造业和现代服务业深入融合,催生制造业产业模式和产业形态的根本转变,实现从以产品为中心向以用户为中心的根本转变。另外,5G 工业互联网还是智能集成制造系统创新的关键支撑,可以实现智能制造的纵向和横向集成,以及智能制造端到端集成。集成制造系统正在全面应用5G 工业互联网和新一代人工智能技术,向着新一代智能制造系统进军。
加快推动工业互联网与生物医药的融合发展
在“工业互联网 生物医药论坛”上,国家卫生健康委规划发展与信息化司司长毛群安指出,5G 工业互联网正在助力生物医药产业的加速数字化、网络化、智能化转型;要加快推动工业互联网与生物医药融合发展,培育和壮大卫生健康领域的新业态,引导我国更多的生物医药企业参与国际竞争。
毛群安指出,5G 工业互联网正在助力生物医药产业的加速数字化、网络化、智能化转型,催生产业深度融合的新业态、新模式,为进一步激发企业活力,培育壮大创新主体创造了有利条件。
毛群安建议,要加快推动工业互联网与生物医药的融合发展。鼓励信息技术和生物医药机构的深化合作,加强跨地区、跨行业技术交流与产业合作,培育和壮大卫生健康领域的新业态,着力提升产业链、供应链的韧性和安全水平。
同时,要重视生物医药产业标准化制定工作,加快推进工业互联网 生物医药产业高质量发展的标准体系,提升产业标准化水平,培养中国标准向国际标准转化,引导我国更多的生物医药企业参与国际竞争。
另外,还要加强医工医信的培养,共同探索医工交叉、医信融合人才培养的新模式,推动强化医工医信协同,为赋能生物医药产业发展提供高素质的后备人才队伍。
数字化转型是降碳减污、扩绿增长的重要抓手
11月21日,在“5G 双碳分论坛”上,中国科学院院士、中国地质大学(武汉)校长王焰新表示,当今世界正面临百年未有之大变局,“碳中和”与数字经济是其中两大变量。根据中科院相关研究,我国碳排放需要从2030年的100亿吨骤减至2060年的25亿吨,这将引发能源、工业、交通、建筑等众多领域的结构性改变,需要百万亿级的新增投资,还需要推动千万亿级的存量资产从高碳向低碳安全转型。碳中和还将彻底改变居民的消费习惯和消费结构,形成绿色低碳生活的新风尚。与此同时,在新发展理念的引领下,创新驱动、数字经济、绿色低碳转型已经成为推动我们国家经济转型的新引擎。预计到2030年,数字经济体量有望突破百万亿大关。
“我们已经进入一个新时期,也就是碳中和与数字经济并驾齐驱的新时期,数字技术将赋能行业绿色低碳发展,数字经济将驱动低碳转型,碳中和与数字经济都将对现有产业进行重新发明和重新创造,并开始交叉融合,成为推动我国经济社会高质量发展的新动力。”王焰新称。
王焰新表示,数字经济会产生显著的碳排放,需要减排:“千万不要认为数字经济是低碳的,数字经济基础设施的建设,如5G基站、超级计算机、芯片等都会产生碳排放。数字中心的运行也非常耗电,据估算,2020年中国数字经济碳排放总量为6.2亿吨,占全国碳排放总量的6.31%,预计到2030年这个比例将达到11.6%。其次,数字经济会推动传统经济转型升级,提质增效过程中降低其他行业的碳排放。”
数字经济包括区块链、交互技术、3D数字引擎、人工智能、网络运行技术和物联网技术等等。王焰新认为,这些技术不仅构筑起虚拟的数字世界,也将影响实体经济的运行。从数字经济与碳中和协同发展来看,有这么几个方面:
一是生产数字化以后流程再造大幅度提高了原材料的利用效率,降低了能耗。二是大幅降低了交易费用,减少了不必要的活动和生产。三是提升了治理效率和金融效率,数字城市与数字工厂的普遍建设,将让治理更加透明,让绿色金融、碳金融发挥更好的引导和服务实体经济的功能。
王焰新表示,碳中和会加速数字经济与实体经济的融合发展,不断出现5G 工业、5G 碳汇、5G 碳普惠、5G 能源等等。
在工业领域,日益增长的双碳压力将迫使传统行业转型升级,数字化转型是降碳减污、扩绿增长的重要抓手,比如排放最多的火电、水泥、钢铁等部门,数字化转型将显著提升燃料的综合效益,提高设备效率,降低设备的漏损,优化管理体系。随着全国碳市场覆盖面的扩大,碳价的提升,越来越多的企业将有更强的意愿建立数字化工厂,建设智慧能源和碳排放管理系统,让更多的传统实体经济与数字经济深度融合。
“5G 工业互联网”赋能千行百业 典型应用场景快速推广
“5G 工业互联网”正在加速赋能千行百业。在日前举行的2021中国5G 工业互联网大会上,工信部总工程师韩夏介绍,以赋能实体经济为目标,“5G 工业互联网”已融入千行百业,典型应用场景已在采矿、电力、钢铁等22个国民经济重点行业深度应用、快速推广,“5G 工业互联网”支撑实体经济降本、提质增效、绿色发展的重要作用不断显现。
聚焦下一步发展,工信部部长肖亚庆表示,要加快5G基站建设和行业虚拟专网规模化发展,增强工业互联网标识解析体系公共服务功能。同时,着力激活数据潜能,加快研制工业数据交互等基础共性标准, 探索 建设数据交易平台,提升数据管理和开发利用水平。
赋能基础更加坚实
长飞光纤光缆股份有限公司的光缆生产车间里,工业机器人有序分拣着不同规格的光纤配盘,又快又准。长飞公司执行董事兼总裁庄丹介绍,“5G 光云工业互联网”平台的落地,让长飞公司提高了订单及时交付率达20%以上。
促进融合发展,基础设施要先行。“截至今年10月底,湖北已累计建设5G宏基站4.76万个,每万人拥有5G宏基站数量达到8.3个。去年一年就新建2.76万个5G宏基站,超过此前三年建设的总和。”湖北省经济和信息化厅副厅长吕晓华说。
据中国铁塔副总经理张权介绍,5G商用以来,中国铁塔累计承建5G基站超过115万座,97%实现了共享,5G基站数量占全球70%以上,有力支撑了我国5G网络全球覆盖最广、信息消费增长最快、数字经济发展最活跃。
“5G 工业互联网”赋能基础日益坚实。韩夏表示,当前,工业互联网网络、平台、安全三大功能体系初具规模,5G基站超过129万座,特别是满足工业生产需要的大型传输、高精度定位等难点技术加快突破,工业5G的模组、网关等关键产品相继推出,价格明显下降。
工信部数据还显示,目前,我国工业互联网网络、平台、安全、数据、体系一体化推进,工业互联网标识解析五大国家顶级节点和158个二级节点稳定运行,标识注册量近600亿。
融合应用日益深入
11月21日,2021中国5G 工业互联网大会公布了58个典型应用案例,包括智慧工厂、智慧物流、智慧城市、智慧安全等多个领域。比如,天津省级工业互联网安全态势感知平台项目就是智慧安全领域的应用案例,依托360公司的数字化安全能力框架,通过“国家—省—企业”三级架构,形成了“全国一盘棋”的工业互联网安全风险实时监测、动态感知、快速预警的安全监测保障体系,能有效提升我国工业互联网创新发展安全保障能力。
据工信部信息通信管理局副局长王鹏介绍,“5G 工业互联网”已经率先在采矿、钢铁、电力、电子设备制造、装备制造等10个重点行业形成了远程设备操控、机器视觉自检、无人智能巡检等典型应用场景,标杆示范带动作用日益凸显。
工信部数据显示,“5G 工业互联网”全国在建项目已经超过1800个,覆盖22个重点行业,推动平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等典型应用模式向更多重点行业延伸。
“5G与工业互联网融合的最终目的,是展现应用价值。”浪潮集团执行总裁陈东风表示,工业互联网对网络的要求不同于个人用户,其中最突出的是对“确定性”的追求,更需要“说到做到”的新型网络能力,而对网络的接入改造是第一要务。比如,浪潮以5G 多制式接入技术融合创新,为东风 汽车 打造了一张能力全面、架构融合、运维智能的多制式网络,灵活支撑东风 汽车 多元、泛在的全连接需求。
“5G 工业互联网”的赋能路径也日益清晰。“基础电信企业、工业企业、通信设备企业、软件企业深度合作,形成多样化的商业运营模式,团体赛打法更加成熟,各地聚焦重点特色行业,举办多场行业现场会,服务地方产业升级,区域协同发展的格局更加清晰。” 韩夏说。
优势互补空间广阔
“5G 工业互联网”已成为赋能各行各业数字化、网络化、智能化转型升级的重要驱动力量,两者优势互补效应快速显现。工信部近日发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》提出,要持续深化“5G 工业互联网”融合创新,加快典型应用场景推广。
目前我国仍有大量传统产业企业处于数字化、网络化、智能化改造阶段,工业互联网将为5G应用开辟更广阔的空间。肖亚庆表示,工信部将从加快新型基础设施建设、拓展融合应用场景、加强关键技术攻关、深化开放共享等方面发力,加快“5G 工业互联网”发展。
“5G、工业互联网是推动传统产业转型升级、培育发展先进制造业的重要支撑。我们将拓展融合应用场景,坚持以智能制造为主攻方向,全面推进5G、工业互联网等数字技术的产业化、规模化应用。”肖亚庆说。
中国信息通信研究院院长余晓晖认为,要加快释放“5G 工业互联网”潜能,还需要解决三大问题,一是要解决5G工业芯片模组价格高的问题,消除产业瓶颈;二是要解决5G终端匮乏问题,不断丰富5G通用终端和行业终端;三是要进一步优化“5G 工业互联网”产业公共服务平台。
华为公司轮值董事长胡厚昆提出,推动“5G 工业互联网”融合发展,数据驱动是关键,要实现数据取得出、算得快、用得好,连接更多设备、降低人工智能门槛、发展工业软件等,是现阶段的重点投入领域。
“在工业互联网的快速发展下,工业企业加速智能化升级,工业互联网通过数据把传统生产要素结合起来,实现资源共享,优化资源配置,推动工业企业加速智能化升级。这同时也带来挑战,需要建立内生安全、保障经营安全,确保工业互联网安全发展。”奇安信集团总裁吴云坤说。
韩夏表示,要推进“5G 工业互联网”融入更多行业和领域,增强产业链企业发展能力,提高产业链协作效率和供应链一体化水平。同时提升服务能力,支持领军企业牵头整合产业链,输出更多可供中小企业借鉴的成熟方案和先进经验,着力培育一批行业应用公共服务平台和解决方案供应商,降低中小企业开展“5G 工业互联网”融合创新的门槛。
5g三大特性是什么?
5G主要三大特点1、高速率:5G是依托4G良好的技术架构,可以比较方便的在其基础之上构建新的技术。未来的5G愿景最强烈的一个方面就是用户体验到的网络速率。4G现在已经很快了,但是还不够,5G要做到的目标是最大10Gbps,现在的移动网络工作在相对较低的频段,低频段的好处的是传播性能优越,可以使运营商用较少的成本(少量基站)达到很好的覆盖。
2、海量物联网通信:主要面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集、实时解析为目标的物联网领域,提高社会管理效益和增强安全防护能力。
3、低时延、高可靠通信:主要面向工业互联网、智能制造、自动驾驶、智慧能源等领域,支撑制造业转型升级,高质量发展。