《我国“5G+工业互联网”行业发展研究报告》（上篇）

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　　今天与大家分享中国电信研究院行业应用研究所发布的“5G+工业互联网”行业洞察报告——《我国“5G+工业互联网”行业发展研究报告》，旨在为实现5G+工业互联网高质量发展提供参考。　　前 言　　5G+工业互联网是传统产业实现跨越式发展的历史性机遇。近几年来，在国家政策的大力支持下，在产业链各方的共同努力下，我国5G+工业互联网蓬勃发展，5G与实体经济融合正向广度、深度拓展，5G+工业互联网正成为推动工业企业数字化转型的新引擎。　　在5G+工业互联网蓬勃发展的同时，仍面临跨行业融合难、融合应用创新有待加强、商业模式尚不成熟、“卡脖子”问题一时难以解决、5G+工业互联网专业化人才紧缺五大挑战。为应对挑战，本报告结合5G+工业互联网六个行业应用案例，重点从加快5G+工业互联网新型基础建设、推进5G+工业互联网商业模式创新、打好关键技术攻坚战、加快标杆案例规模化复制推广等六个方面提出有针对性的建议，对更好地促进我国5G+工业互联网高质量发展具有一定的参考价值。　　本报告共分七个部分，共2.2万字。第一部分：我国5G+工业互联网发展政策；第二部分：我国5G+工业互联网主要发展目标；第三部分：我国5G+工业互联网蓬勃发展；第四部分：我国5G+工业互联网发展模式特征分析；第五部分：我国5G+工业互联网典型案例；第六部分：我国5G+工业互联网发展面临的主要挑战；第七部分：加快我国5G+工业互联网发展对策与建议。　　本报告在写作过程中，得到中国电信行业应用研究所谭华所长的大力支持和专业指导，同时也参阅了大量的文献和资料，在此一并表示感谢！　　以下为报告正文：　　我国“5G+工业互联网”行业发展研究报告　　中国电信研究院行业应用研究所　　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。工业互联网是第四次工业革命的重要基石，5G是实现人、机、物全面互联的新一代移动通信基础设施，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，为工业互联网发展带来更多的可能性。　　习近平总书记在致2020中国5G+工业互联网大会的贺信中指出，当前，全球新一轮科技革命和产业变革深入推进，信息技术日新月异。5G与工业互联网的融合将加速数字中国、智慧社会建设，加速中国新型工业化进程，为中国经济发展注入新动能，为疫情阴霾笼罩下的世界经济创造新的发展机遇。　　“5G+工业互联网”是传统产业跨越式发展的历史性机遇。近年来，我国深入实施工业互联网创新发展战略，5G+工业互联网已进入实质性发展阶段，在5G专网建设、工业互联网平台打造、5G+融合应用创新、产业生态建设和新模式新业态新技术创新方面取得明显成效，工业互联网不断发展壮大。当前，5G+工业互联网正加速向细分垂直领域延伸，正由外围应用向融入企业发展核心流程方向转变，但发展过程中仍面临巨大挑战，只有产业链各方携起手来，共同努力，推动5G+工业互联网在更广范围、更深程度、更高水平上实现融合创新，5G+工业互联网才能在推动工业企业数字化转型中发挥引领作用。　　一、我国5G+工业互联网发展政策　　近几年，国家以及相关部委相继出台一系列政策，支持和推动5G+工业互联网发展，为更好地促进我国5G+工业互联网融合发展创造了良好的政策环境。如今，我国5G+工业互联网发展全面提速。我们按照时间维度对我国5G+工业互联网发展政策进料了梳理。　　2015年政府工作报告中首次提出“工业互联网”；2015年5月，国务院印发《中国制造2025》，提出以推进智能制造为主攻方向，加快新一代信息技术与制造业深度融合。2015年7月，国务院发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，提出研究工业互联网网络架构体系,引导工业互联网等领域基础共性标准、关键技术标准的研制及推广。　　2016年5月，国务院印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》，提出要进一步深化制造业与互联网融合发展，协同推进“中国制造2025”和“互联网+”行动，加快制造强国建设。  　　2016年10月，工信部印发《信息化和工业化融合发展规划(2016-2020年)》，提出以激发制造业创新活力、发展潜力和转型动力为主线，大力促进信息化和工业化深度融合发展，着力打造支撑制造业转型的创业创新平台，积极培育新产品、新技术、新模式、新业态。2016年12月，工信部和财政部联合印发《智能制造发展规划(2016-2020年)》。《规划》从六个点和八个专项行动阐述了我国当前智能制造发展现状和形势,以及未来5年智能制造重点任务部署、实施的总体布局。《规划》提出到2025年前，推进智能制造发展实施“两步走”战略。到2025年，智能制造支撑体系基本建立，重点产业初步实现智能转型。　　2017年11月，国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，确立了工业互联网的战略发展地位，明确了工业互联网发展的主要任务和路径，明确了要在5G研究中开展工业互联网应用的网络技术试验，协同推进5G在工业企业的应用部署。　　2018年6月，工信部发布《工业互联网发展行动计划（2018-2020年）》，《行动计划》提出，到2020年底，初步建成工业互联网基础设施和产业体系。　　2018年12月，中央经济工作会议提出加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。　　2019年11月，工信部下发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》，提出打造5个产业公共服务平台，加快内网建设改造覆盖10个重点行业，提炼形成至少20大典型应用场景，培育形成5G与工业互联网融合共进的生态体系。　　2020年2月21日，中央政治局会议强调，要推动5G网络、工业互联网等加快发展；2020年3月4日，中央政治局常委会作出加快新型基础设施建设的重要部署；2020年3月，工信部发布《关于推动5G加快发展的通知》，在丰富5G技术应用场景方面，提出实施“5G+工业互联网”512工程。打造5个产业公共服务平台，构建创新载体和公共服务能力；加快垂直领域“5G+工业互联网”的先导应用，内网建设改造覆盖10个重点行业；打造一批“5G+工业互联网”内网建设改造标杆网络、样板工程，形成至少20大典型工业应用场景。突破一批面向工业互联网特定需求的5G关键技术，显著提升“5G+工业互联网”产业基础支撑能力，促进“5G+工业互联网”融合创新发展。2020年3月，工信部发布《关于推动工业互联网加快发展的通知》，提出要实施“5G+工业互联网”512工程，总结形成可持续、可复制、可推广的创新模式和发展路径，促进“5G+工业互联网”融合创新发展。2020年5月政府工作报告中提出，加强新型基础设施建设，拓展5G应用，发展工业互联网，推进智能制造。2020年7月，工信部印发《工业互联网专项工作组2020年工作计划》，提出要打造10个标杆网络，推动100个重点行业龙头企业、1000个地方骨干企业开展工业互联网内网改造升级。建成国家工业互联网大数据中心，引导各地建设一批工业互联网大数据分中心。　　2020年11月，国家正式发布《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》，“十四五”规划建议提出：系统布局新型基础设施，加快第五代移动通信、工业互联网、大数据中心等建设。　　2020年12月，工信部发布《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》，提出要深化“5G+工业互联网”。支持工业企业建设5G全连接工厂，推动5G应用从外围辅助环节向核心生产环节渗透，加快典型场景推广。探索5G专网建设及运营模式，规划5G工业互联网专用频率，开展工业5G专网试点。建设公共服务平台，提供5G网络化改造、应用孵化、测试验证等服务。到2023年，在10个重点行业打造30个5G全连接工厂，打造3～5个具有国际影响力的综合型工业互联网平台，面向垂直细分行业，形成100个左右新模式应用试点示范，形成一批可复制可推广的典型模式和应用场景，实现在200家以上工业企业复制推广。　　2021年7月，工信部等十部门印发《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，《“扬帆”行动计划》在“行业融合应用深化行动”中就5G+工业互联网发展提出：推进5G模组与AR/VR、远程操控设备、机器视觉、AGV等工业终端的深度融合，加快利用5G改造工业内网，打造5G全连接工厂标杆，形成信息技术网络与生产控制网络融合的网络部署模式，推动“5G+工业互联网”服务于生产核心环节。同时《“扬帆”行动计划》还提出到2023年，大型工业企业的5G应用渗透率超过35%。　　2021年11月，工业和信息化部等四部门联合印发《关于开展2021年度智能制造试点示范行动的通知》，决定在“十四五”开展智能制造试点示范行动。　　2021年11月16日，工信部正式印发《“十四五”信息通信行业发展规划》，就5G+工业互联网发展《规划》提出：到2025年，基本建成覆盖各地区、各行业的高质量工业互联网网络，打造一批“5G+工业互联网”标杆。持续深化5G+工业互联网融合创新，加快典型应用场景推广。支持基础电信企业与工业企业对接合作，利用新型网络技术、先进适用技术建设改造企业内网，面向重点行业打造企业内网升级改造标杆和5G全连接工厂。完善多层次的工业互联网平台体系，培育一批跨行业跨领域的综合型平台，建设面向重点行业的特色型工业互联网平台，支持发展面向特定技术领域的专业型工业互联网平台，加快工业设备和业务系统上云上平台。　　近几年来我国出台关于工业互联网发展政策详见表1：　　表1  我国工业互联网行业政策汇总　　二、我国5G+工业互联网主要发展目标　　根据上述《“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》《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》以及《“十四五”信息通信行业发展规划》等国家颁布的涉及5G+工业互联网发展的政策文件以及权威部门发布的数据来看，我国5G+工业互联网未来发展目标归纳为以下几点：　　1、到2022年，全国要突破一批面向工业互联网特定需求的5G关键技术，“5G+工业互联网”的产业支撑能力显著提升。　　2、到2022年，打造5个产业公共服务平台，遴选10个重点行业，形成至少20大典型工业应用场景，培育形成5G与工业互联网融合叠加、互促共进、倍增发展的创新态势。　　3、到2023年，工业互联网新型基础设施建设量质并进，新模式、新业态大范围推广，产业综合实力显著提升。　　4、到2023年，大型工业企业的5G应用渗透率超过35%，在10个重点行业打造30个5G全连接工厂，打造3～5个具有国际影响力的综合型工业互联网平台，面向垂直细分行业，形成100个左右新模式应用试点示范，形成一批可复制可推广的典型模式和应用场景，实现在200家以上工业企业复制推广。　　5、到2025年，基本建成覆盖各地区、各行业的高质量工业互联网网络，打造一批“5G+工业互联网”标杆。工业互联网标识解析体系更加完善，服务能力大幅提高。建成一批有影响力的工业互联网平台和公共服务平台。　　6、到2025年，建设一批技术水平高、示范作用显著的智能制造示范工厂，培育若干智能制造先行区，凝练总结一批具有较高技术水平和推广应用价值的智能制造优秀场景，带动突破一批关键技术、装备、软件、标准和解决方案，推动智能制造标准的试点应用，探索形成具有行业区域特色的智能转型升级路径，开展大范围推广应用。　　7、到2025年，打造3个有国际影响力的综合性工业互联网平台，建成70个行业特色型平台，工业互联网平台普及率达到45%；打造150个“5G+工业互联网”内网升级改造标杆网络、样板工程，形成至少20大典型工业应用场景，在20个重点行业打造5G全连接工厂，建成8个5G+工业互联网公共服务平台，5G虚拟专网达到5000个。　　8、培育形成5G与工业互联网融合叠加、互促共进、倍增发展的创新态势，促进制造业数字化、网络化、智能化升级，推动经济高质量发展。　　三、我国5G+工业互联网蓬勃发展　　如今，工业互联网正成为推动新一轮科技革命、产业变革和工业制造企业数字化转型的重要驱动力量。近几年来，在国家政策的大力支持下，在工业互联网产业链各方的共同努力下，我国5G+工业互联网蓬勃发展、创新最为活跃，工业互联网网络、平台、安全三大功能体系初具规模，5G+工业互联网支撑实体经济降本、提质增效、绿色发展、疫情防控的重要作用不断显现，有效助力工业制造企业网络化、数字化、智能化转型。当前，我国5G+工业互联网蓬勃发展主要体现在以下几个方面：　　01 5G+工业互联网与工业企业融合进程加快　　近几年来，我国工业互联网网络体系建设成效显著，高质量外网建设基本实现国内地市全覆盖，企业内网改造加速推进，标识解析体系五大国家顶级节点建成并稳定运行。5G具有大带宽、低延时、高可靠、广连接的特征，能很好满足工业互联网应用需求。我国5G商用2年来，5G赋能千行百业数字化转型取得明显成效。截止2021年9月，我国5G基站累计达到115.9万个，5G网络已覆盖全国所有地级城市、97%以上的县城城区、40%的乡镇地区，建成全球规模最大的5G SA商用网络。我国5G行业创新应用案例超过1.2万个，“5G+工业互联网”项目超过1800个，5G行业虚拟专网超过2300个，覆盖了20多个国民经济重点行业和领域，形成平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等应用模式，创新和改变工业制造企业生产方式与企业形态。如今，5G+工业互联网已在钢铁、矿业、家电、水泥、港口、电力等领域的应用呈现蓬勃发展之势，目前已有138个钢铁企业、194个电力企业、175个矿山、89个港口实现5G应用商用落地。当前，5G+工业互联网成为产业热情度最高、创新最活跃、成效最显著的领域之一，有力推进工业企业数字化、网络化、智能化转型。　　02 5G+工业互联网应用场景不断丰富　　我国5G商用2年多来，“5G+工业互联网”探索步伐不断加快，5G与人工智能、大数据、云计算、AR/VR等技术相结合，全面赋能工业互联网，工业互联网加速与工业制造企业深度融合。 　　“5G+工业互联网”在电子设备制造、装备制造、钢铁、采矿、电力等行业领先发展，已形成协同研发设计、远程设备操控、设备协同作业、柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、设备故障诊断、厂区智能物流、无人智能巡检、生产现场监测等典型应用场景；在2021年11月2021中国5G+工业互联网大会上，工信部发布《“5G＋工业互联网”典型应用场景和重点行业实践（第二批）》，公布了5G在石化化工行业、建材行业、港口行业、纺织行业和家电行业五大行业的10大典型应用场景，它们分别是生产单元模拟、精准动态作业、生产能效管控、工艺合规校验、生产过程溯源、设备预测维护、厂区智能理货、全域物流监测、虚拟现场服务以及企业协同合作。如今，5G融合应用的广度、深度不断拓展，5G融合应用范围由生产外围向生产制造全环节、全流程综合集成应用和多领域系统创新延伸，基于网络化资源汇聚的新模式、新业态不断涌现，有力地促进工业企业高质量发展。　　03 工业互联网平台大力推进　　工业互联网平台以云计算、人工智能、大数据等新一代信息技术赋能OT设备，为物理世界建立工厂数字孪生，实现工业数字化和智能化，是整个产业升级的关键因素，也是工业高质量发展的重要支撑，发展工业互联网平台意义重大。根据工信部统计数据显示，截止2021年8月，跨行业、跨领域的工业互联网平台达到15个，具有一定行业和区域影响力的工业互联网平台超过100个，服务企业超160万家，平台连接工业设备总数达到7600万台，工业APP总量达到59万个。涌现出华为FusionPlant工业互联网平台、树根互联根云工业互联网平台、阿里云supET工业互联网平台、徐工信息的汉云工业互联网平台、海尔CosmoPlat平台、东方国信Cloudiip工业互联网平台、用友精智工业互联网平台、航天云网科工INDICS工业互联网平台、富士康BEACON工业互联网平台和浪潮云洲工业互联网平台等工业互联网平台，这些工业互联网平台有效促进了工业全要素资源的聚集、共享、协同，不断加速智能化生产、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等新应用和新模式的创新。　　04 5G+工业互联网产业生态不断发展壮大　　工业互联网的巨大市场吸引产业链各方积极进入，通过强强联合、产学研用政合作，成立5G+工业互联网产业联盟、5G联合创新中心、5G联合开放实验室，共同为工业企业提供5G+工业互联网解决方案，有效促进工业企业数字化、网络化、智能化转型。如2016年2月1日，由工业、信息通信业、互联网、教育等领域百余家单位共同发起成立工业互联网产业联盟（AII），目前联盟成员超过2000家，工业互联网产业联盟在推进我国工业互联网顶层设计、标准体系建设中发挥着重要作用。再如，我国三大电信运营商发挥自身5G云网融合优势，积极布局工业互联网，加强与设备制造商、软件服务商、人工智能企业、芯片企业、安全企业等深入合作，共同推动，共同解决工业企业数字化转型过程中的问题，共同为工业企业提供5G专网、工业互联网平台以及5G+工业互联网解决方案，有效提升工业企业运营效率，也逐步形成工业互联网产业生态。　　05 5G+工业互联网推动工业制造企业数字化转型和高质量发展作用不断凸显　　当前，5G与工业互联网融合不断向国民经济重点行业广泛拓展，赋能、赋智、赋值作用不断显现，有力促进了实体经济提质、增效、降本、绿色、安全发展。作为新型基础设施应用模式和新型工业生态，工业互联网日益成为新一轮科技革命和产业变革的关键驱动，日益成为制造业数字化转型、高质量发展的新动能。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、数字化管理等新的模式加快普及推广，有效促进传统产业提质增效、降本减排。如远程设备操控、无人智能巡检等场景助力企业实现无人化、少人化生产。在山西霍州的矿井，通过5G+边缘计算等新技术的赋能，逐步实现从少人到无人生产，解决人员安全问题。机器视觉质检、设备故障检测等场景提高产品质量，保障良品率。钢铁领域部署5G+8K表面检测系统，改变现有抽检模式并实现了产品全量检测，提高钢材缺陷检出率达90%以上，缺陷识别率达85%以上。设备协同作业、厂区智能物流、设备故障诊断等场景支撑企业优化生产流程、提高生产效率。港口领域通过5G+人工智能技术自动分析集装箱理货、物流最优路径，平均可提升配载效率15-20倍。　　06 5G+工业互联网市场前景广阔　　根据中国工业互联网研究院公布的数据显示，2018年、2019年我国工业互联网产业增加值规模分别为2.79万亿元、3.2万亿元，同比分别增长18.7%、14.7%，2020年我国工业互联网产业增加值规模达到3.57万亿元（见图1），预计2021年，工业互联网产业增加值规模突破4万亿元，达到4.13万亿元，成为促进我国经济高质量发展的重要力量。2020年工业互联网占GDP的比重达到3.51%，较2019年净增1.31个百分点，工业互联网对经济增长的贡献率由2018年的6.7%提升至2020年的超过15%。图1：2017-2021年我国工业互联网产业增加值规模　　5G赋能工业互联网，更好地推进工业制造企业数字化、网络化、智能化转型，这一点不言而喻，这预示着5G+工业互联网具有广阔的市场前景。根据GE预测，到2030年，工业互联网将给全球带来15.3万亿美元的GDP增量，至少给中国带来3万亿美元左右的GDP增量。　　根据赛迪顾问数据显示，2019年我国工业互联网市场规模达到6109.2亿元，市场未来三年将以14.1%的年复合增长率稳定增长，到2020年，中国工业互联网市场规模将达到6970.6亿元。可以看出，我国工业互联网发展迅速，市场潜力巨大。2020年7月3日，国际标准组织3GPP宣布R16标准冻结，R16主要面向工业和车联网领域，基本实现uRLLC，R16标准的冻结，预示着工业互联网将迎来加速发展期。　　目前，虽然我国5G+工业互联网发展加快，正进入产业深耕、赋能发展的新阶段，但5G在工业制造企业行业渗透率只有5%左右，渗透率低预示5G+工业互联网具有更为广阔的市场。如今，大量传统产业企业正处于数字化、网络化、智能化改造阶段，为5G+工业互联网融合发展开辟更为广阔的空间。



（采编：www.znzbw.cn）