想xiang象xiang這zhe樣yang一yi個ge場chang景jing，你ni是shi一yi位wei尖jian端duan工gong程cheng師shi
，某mou天tian早zao上shang接jie到dao緊jin急ji通tong知zhi
，某mou跨kua國guo製zhi造zao業ye企qi業ye工gong廠chang設she備bei出chu現xian故gu障zhang，需xu要yao你ni的de協xie助zhu檢jian測ce故gu障zhang並bing進jin行xing維wei修xiu。你ni驅qu車che前qian往wang辦ban公gong地di點dian，途tu中zhong通tong過guo所suo在zai城cheng市shi部bu署shu的deC-V2X車聯網

，利用邊緣計算等技術優化路線

，以最快速到達辦公地。到達後，和各國同事開始VR會議，並通過AI實時翻譯進行無障礙溝通。初步了解情況後，通過8k實shi時shi高gao清qing視shi頻pin，連lian線xian設she備bei故gu障zhang地di點dian，利li用yong熱re成cheng像xiang等deng技ji術shu進jin行xing現xian場chang檢jian測ce，發fa現xian某mou一yi零ling部bu件jian損sun壞huai，需xu要yao更geng換huan。但dan工gong廠chang沒mei有you該gai零ling部bu件jian庫ku存cun，於yu是shi利li用yong無wu人ren機ji進jin行xing遠yuan程cheng調tiao度du
，以yi最zui快kuai速su度du將jiang部bu件jian配pei送song至zhi工gong廠chang。零ling部bu件jian到dao達da工gong廠chang後hou
，你ni在zai辦ban公gong地di通tong過guo數shu據ju可ke視shi等deng技ji術shu進jin行xing現xian場chang作zuo業ye指zhi導dao
，引yin導dao工gong廠chang維wei護hu員yuan把ba你ni的de“維修決策”傳送至現場雲端機器人“大腦”，結合機器人強大的雲計算能力，通過柔性關節和雲端大腦實現高精準操作
，完成故障設備的維修。

這一切不是臆想，而是5G時代下
，利用5G大帶寬
、低時延高可靠、大規模連接的特性，實現的工業企業產品

、用戶、協作方等全環節的廣泛互聯。5G作為萬物互聯的助推器
，將顛覆現階段的工業生產方式，從而從根本上改變我們的生活方式，引領我們走向觸手可及的智能世界。

首先

，我們來看， 製造業對5G技術有哪些需求。

在製造業生產要素利用效率方麵，中國製造業增加值率相比美國、德國等發達國家還有不小差距；在製造業勞動生產率方麵，中國製造業勞動生產率僅為美國的五分之一
，工業企業需通過工業網絡降低成本、優化生產工藝

，實現降本增效；企業在研發環節利用新的技術，生產更智能化、多元化的產品
；在售後服務環節對客戶提供實時數據監測
、分析
、預測性維護等
，既提升安全性，也為企業創造更多服務機會；隨著大規模定製化的模式日趨成熟，客戶的個性化定製需求日益顯現。

2035年5G對各行業支持產出

5G將讓ICT（信息與通信技術）與傳統行業真正實現深度融合，將網絡變得更加開放
，為垂直行業應用創新提供綜合能力。

一方麵

，傳統行業未來軟件化、智能化將是大勢所趨。另一方麵
，傳統行業具備場景決定能力和完善的知識價值體係，5G將促進ICT技術與其需求深度匹配。據統計，預計在2035年，5G對各個行業的支持產出中，製造業領域的支持產出遙遙領先
，超過3000億元。

5G+製造業行業應用

5G三大應用場景三角關係圖

5G典型的工業應用場景包括低時延高可靠(uRLLC)、大帶寬(eMBB)、大規模連接(mMTC)。在超低時延與可靠性方麵，5G無線技術可實現1ms的時延以及超過99.999%的可靠性
；在大帶寬方麵，5G將支持下行速率達20Gb/s和上行速率達10Gb/s；在大規模連接方麵，5G能滿足每平方公裏100萬台設備的連接量。

下麵我們來看 5G在工業製造方麵的主要應用場景。

5G三大應用場景主要應用領域

首先是5G在航空航天領域的應用。

大飛機被稱為“工業皇冠”

，大飛機製造環節所需零部件超過450萬個。中國在大飛機製造

、研yan發fa設she計ji等deng環huan節jie整zheng體ti的de工gong藝yi技ji術shu水shui平ping
，以yi及ji大da飛fei機ji製zhi造zao下xia遊you管guan理li模mo式shi相xiang對dui滯zhi後hou。在zai飛fei機ji製zhi造zao環huan節jie，由you於yu現xian場chang總zong線xian延yan遲chi性xing等deng問wen題ti，尚shang未wei達da到dao精jing益yi化hua
、全流程智能化。

將來使用5G技術之後
，飛機製造商可以依托5G高速率、低時延、大連接的網絡支撐能力
，結合私有雲計算能力，連接設計、生產、服務、銷售各個環節，使大飛機生產製造更加定製化、智能化、效率化
，降低飛機製造中的錯誤率，提升裝配效率。

5G技術在具體生產環節的使用如下圖所示：

融合了5G的大飛機製造，將具備全機協同設計優化；柔性、可追溯的製造流程；以及更便捷的維修與物流服務。5G也從生產方法
、管理效率、質量控製等多方麵提升飛機製造業智能製造水平。

其次是5G與無人機的協同使用。

在4G網wang絡luo下xia，無wu人ren機ji的de使shi用yong存cun在zai空kong中zhong信xin號hao雜za亂luan
，基ji站zhan下xia行xing幹gan擾rao較jiao大da
，低di空kong覆fu蓋gai率lv低di，對dui時shi延yan不bu敏min感gan等deng問wen題ti
，在zai一yi定ding程cheng度du上shang會hui影ying響xiang識shi別bie無wu人ren機ji空kong中zhong終zhong端duan，從cong而er影ying響xiang無wu人ren機ji管guan控kong。

5G憑借大寬帶提供了更大的用戶下行容量
，5G的大規模多天線 ,新xin頻pin譜pu等deng，能neng增zeng強qiang有you用yong信xin號hao，減jian少shao無wu人ren機ji低di空kong飛fei行xing頻pin道dao的de幹gan擾rao
，提ti升sheng無wu人ren機ji在zai空kong中zhong的de移yi動dong性xing和he覆fu蓋gai。同tong時shi，網wang絡luo切qie片pian每mei個ge虛xu擬ni網wang絡luo之zhi間jian是shi邏luo輯ji獨du立li的de特te性xing
，使shi得de一yi張zhang5G網絡上能同時承載無人機不同應用，為無人機提供網絡整體解決方案。

5G+ 無人機整體解決方案

5G技術在無人機上的具體應用方法如下：

無人機行業快速發展
，無人機與5G通信技術的緊密結合
，將形成網聯無人機，帶給業界10倍以上的商業機會。5G以全新的網絡架構

，提供10Gbps以上的帶寬
、超低時延
、大規模連接等特性
，將賦予無人機實時高清視頻傳輸、遠程實時控製等重要能力。

第三，是5G與雲端機器人的結合應用。

傳(chuan)統(tong)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)工(gong)作(zuo)範(fan)圍(wei)和(he)內(nei)容(rong)較(jiao)為(wei)固(gu)定(ding)，無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)現(xian)實(shi)多(duo)變(bian)工(gong)藝(yi)場(chang)景(jing)下(xia)的(de)柔(rou)性(xing)生(sheng)產(chan)需(xu)求(qiu)。同(tong)時(shi)，操(cao)作(zuo)精(jing)密(mi)度(du)較(jiao)高(gao)的(de)工(gong)作(zuo)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)數(shu)據(ju)和(he)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)做(zuo)支(zhi)撐(cheng)
，傳(chuan)統(tong)本(ben)地(di)機(ji)器(qi)人(ren)不(bu)能(neng)互(hu)聯(lian)分(fen)享(xiang)數(shu)據(ju)和(he)整(zheng)合(he)信(xin)息(xi)，自(zi)主(zhu)判(pan)斷(duan)能(neng)力(li)受(shou)局(ju)限(xian)。

雲端機器人可以借助5G大帶寬
、低時延等特性，上傳分享所有機器人數據

，結合機器視覺
、聽覺等技術

，形成雲端控製“大腦”，從cong而er能neng夠gou根gen據ju不bu同tong製zhi造zao場chang景jing需xu求qiu進jin行xing自zi主zhu判pan斷duan和he執zhi行xing。同tong時shi，雲yun端duan信xin息xi的de共gong享xiang減jian低di對dui本ben地di機ji器qi人ren計ji算suan能neng力li的de要yao求qiu，也ye減jian少shao機ji器qi人ren的de開kai發fa成cheng本ben和he硬ying件jian能neng耗hao。

5G+雲端機器人整體解決方案

具體實施辦法如下，在園區安防方麵，利用5G網絡的大帶寬特性，結合AR等技術，搭載高清攝像頭，實現全景巡邏，同時進行快速的人員識別及周邊環境分析，協作工作人員進行遠程指揮並及時開展行動。

在工業協作方麵，利用5G網絡的大帶寬、dishiyandajianyunduandanao。tongguorouxingguanjieheyunduandanaoshixiangaojingzhuncaozuo，jinxinglinghuozhuaquheyidong。tongshi
，jiyuhailiangshujuheduodongshijiaochuangandeng，jieheqiangdadeyunjisuannengli，shixianzidonghuajuece。

在智能服務方麵，利用5G網wang絡luo的de大da帶dai寬kuan特te性xing，結jie合he人ren工gong智zhi能neng和he自zi然ran交jiao互hu技ji術shu。構gou建jian雲yun端duan數shu據ju庫ku
，並bing進jin行xing自zi動dong人ren臉lian識shi別bie，解jie決jue個ge性xing化hua問wen題ti。同tong時shi，依yi據ju雲yun端duan數shu據ju共gong享xiang，可ke快kuai速su同tong步bu其qi他ta機ji器qi人ren服fu務wu能neng力li。

總之，5G雲端機器人可以突破數據孤島約束，通過雲端大腦處理複雜數據，並及時同步優化關聯機器人
，使機器人融會貫通；柔性、精準操作

，為製造和服務提供保障；監控、質量管理和遠程運維也為機器人產業帶來無限可能。

在5G嵌入以上三個傳統應用場景之外，5G在AR/VR中（增強現實與虛擬現實）也可以實現強大應用。

在5G之前，AR/VR關鍵在於視覺沉浸度，其中多交焦麵顯示技術在4K顯示所需的帶寬達到25Gbps以上，全息編碼圖像大體量的全息計算，要求計算時間小於3ms

，因此4G網絡的網絡能力難以滿足AR/VR更高程度的視覺沉浸。

在5G以後

，AR/VR業務對5G的大帶寬特性高度契合
，可通過5G，將雲計算等技術引入到AR/VR中，借助5G高速穩定的網絡
，將AR/VR所需的計算及處理能力至於雲端，可有效減少終端成本，且維持通信中實時
、高清等良好的用戶體驗。

具體在工業領域中
，工廠生產

、銷售、售後維護等各環節都開始聯網
，利用5G網絡與企業ERP物聯網係統對接
，圍繞工業場景需求，構建日常巡檢
、操作現場指引、遠程專家等業務。

5G+AR/VR工業遠程協助網絡架構

總之，5G商用以來，5G+VR/AR的應用場景也越來越多樣化。隨著算力的提升，5G+VR/AR將為移動終端的邊緣計算能力帶來明顯提升，而VR/AR產業的快速發展，將結合5G帶來的優勢
，形成成熟的規模經濟。

隨著中國5G技術的不斷提高，5G在製造業各個領域的需求量不斷上升。 5G已有技術在以上領域已有一定成熟度
，下圖為前述應用場景的5G技術成熟度。

中國工業網絡應用場景氣泡圖

目前中國5G在製造業中多應用於大飛機製造、無人機
、雲端機器人、AR/VR、鋼鐵製造中。航空航天領域由於具有較高技術含量和較高附加值，其資本投入高
、信息密集度高
、帶動能力較強，和5G的結合在市場需求量及應用成熟度均排在行業首位。雲端機器人行業，隨著人工智能、雲計算等技術與機器人的不斷融合，5G的應用成熟度僅次於航空航天。未來隨著企業智能化程度的提高、生產設備信息化率和聯網率的提升
，5G在鋼鐵製造、船舶製造領域的應用也會逐步打開。

5G在製造領域麵臨的挑戰

1、創新應用能力建設不足

目前中國企業創新應用積極性很強，企業也在向雲上平台建設轉型。同時，國家政策的大力扶持和推動，也給了業界很大信心。但5G的發展在創新應用能力建設方麵依然麵臨很多挑戰。

一是係統管理複雜性增加問題。5G與工業的融合
，使得企業實際生產過程與各種業務管理係統網絡協同之後，係統整體更加複雜化，對其進行管理將更困難。

二是企業增量存量調整問題。目前中國很多企業尚處於由工業2.0向工業3.0過渡階段，生產設備及產線很多還沒有完成數字化改造，在利用5G改造工業網絡之前需要完成裝備和生產線的升級
，這就導致了再投入成本問題，既對5G的投資未能與優化存量資產結合起來，短期內看不到增值增效，這一定程度上阻礙了企業的5G+工業互聯網創新發展。

三是專網的不確定性問題。5G進入垂直行業市場，理論上專網優於公網，但專網未來在麵對公共安全、應急指揮、鐵路或地鐵信號調度等對於安全性要求極高的行業能否完全勝任還是未知數。此外
，專網設備供應商曾表示未來若想真正發展5G專網
，需要從係統、架構、平台、終端
、應用等方麵進行全方位改造
，目前行業還沒有找到新的5G應用構架。

2、5G複合型高端人才缺口大

製造業正麵臨產業升級和轉型，5G可以加速機械製造行業的智能化水平
，通過其低時延、高可靠的特性將促進無人機 
、自動駕駛 
、智能生產等領域的發展應用
，而這些領域需要大量的係統規劃、應用開發和服務人才。

2018年5G領域人才需求相較2017年增加約58%，而2019年5G領域人才需求較2018年約增長50%，在製造業領域，由於該領域既需要懂5G的人才，又需要懂工業的人才
，增加了人才需求難度，亟需一批複合型人才應對5G在工業領域多端點、多場景的應用需求。

3、工業領域基礎設施數字化改造亟需加強

5G與工業的融合應用首先受工業場景基礎設施的數字化水平製約。目前中國80%左右的企業仍然處在數字化轉型的探索階段，50%左右的企業在數字化轉型的過程當中麵臨著信息化基礎設施不足的問題。目前工業企業在生產設備數字化率、關鍵工序數控化率均不到50%，而工業企業智能製造就緒率不足10%，這其中絕大多數為規模以上企業
，全國設備數字化率和聯網率依舊有待提高。5G想在工業領域落地發展，亟需推進工業企業生產設備數字化改造。

4
、產業發展驅動力不足

工業領域B端行業用戶在工業5G網絡運行維護主體還不清晰


、運營商在製造業領域的收費模式及盈利模式尚需探討等情況下，部分企業不願為5G進(jin)行(xing)新(xin)的(de)投(tou)入(ru)
，導(dao)致(zhi)商(shang)業(ye)閉(bi)環(huan)案(an)例(li)較(jiao)少(shao)。在(zai)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)方(fang)麵(mian)，亟(ji)需(xu)各(ge)產(chan)業(ye)鏈(lian)環(huan)節(jie)龍(long)頭(tou)企(qi)業(ye)開(kai)展(zhan)新(xin)的(de)商(shang)業(ye)模(mo)式(shi)探(tan)索(suo)，在(zai)運(yun)營(ying)商(shang)方(fang)麵(mian)
，運(yun)營(ying)商(shang)需(xu)要(yao)思(si)考(kao)5G帶來的服務提升和商業模式創新。

建議

1、加強企業數字化轉型意識

隻有提升企業數字化水平

，才能更好地實現5G與yu工gong業ye的de融rong合he應ying用yong。數shu字zi化hua轉zhuan型xing不bu是shi簡jian單dan的de機ji器qi換huan人ren
，而er是shi要yao形xing成cheng工gong廠chang內nei生sheng產chan要yao素su的de全quan麵mian協xie同tong，打da通tong企qi業ye內nei部bu的de全quan數shu據ju鏈lian。當dang企qi業ye通tong過guo生sheng產chan設she備bei數shu字zi化hua改gai造zao，並bing應ying用yongCAD、MES係統完成了從業態、架構、管理到企業文化等一係列數字化轉型後
，便將會以高效、敏捷的速度與5G低時延高可靠、大(da)規(gui)模(mo)鏈(lian)接(jie)等(deng)數(shu)字(zi)化(hua)特(te)征(zheng)融(rong)合(he)，實(shi)現(xian)創(chuang)新(xin)發(fa)展(zhan)。在(zai)這(zhe)其(qi)中(zhong)，首(shou)先(xian)要(yao)提(ti)高(gao)企(qi)業(ye)全(quan)體(ti)人(ren)員(yuan)的(de)認(ren)知(zhi)，特(te)別(bie)是(shi)中(zhong)高(gao)級(ji)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)認(ren)知(zhi)。進(jin)一(yi)步(bu)以(yi)數(shu)據(ju)為(wei)資(zi)產(chan)
，以(yi)技(ji)術(shu)為(wei)手(shou)段(duan)，構(gou)建(jian)能(neng)夠(gou)支(zhi)持(chi)業(ye)務(wu)持(chi)續(xu)創(chuang)新(xin)的(de)技(ji)術(shu)平(ping)台(tai)體(ti)係(xi)。

2
、企業與運營商共同探討新商業模式

在新商業模式方麵
，從2G、3G到4G，運營商重點關注2C模式，但是到了5G時代，重頭戲應該放在2B模式上，特別是在製造業領域的2B商業模式上，通過在工廠內布置5G網絡
，實現設備無線數據通信和大規模數據傳輸的新一代工廠生產模式。一方麵
，通信廠商麵向製造業發展需求，積極探索5G應用場景，開展製造業重點行業企業試點示範，構建可推廣的融合應用推進機製，並在此基礎上探討關於不同場景、不同服務類別的計費方式。另一方麵，在工業製造領域重點研究5G+TSN（時間敏感網絡）的結合應用，使5G網絡與TSN互通，滿足部分工業設備生產過程中需達到微秒級精準同步的需求
，有助於5G的潛力擴展到更廣闊的領域
，更好地滿足工業領域的OT和IT需求。

3、培養一批“既懂5G又懂工業”的解決方案供應商

一方麵，著重培養一批“既懂5G又懂工業”的de解jie決jue方fang案an供gong應ying商shang，搭da建jian電dian信xin運yun營ying商shang與yu製zhi造zao企qi業ye之zhi間jian的de橋qiao梁liang，切qie實shi為wei企qi業ye提ti供gong解jie決jue方fang案an，幫bang助zhu企qi業ye解jie決jue轉zhuan型xing升sheng級ji中zhong遇yu到dao的de問wen題ti。另ling一yi方fang麵mian
，推tui動dong5G數據平台和智能製造同步發展，構建基礎共性、行業通用
、企業專用的智能製造APP，如把5G數據平台和智能製造APP集成，以解決智能製造中某些痛點問題，從而形成解決方案
，測試成功後把該類解決方案向全行業推廣
，帶動5G的推廣應用。

4、完善行業標準建設與產業政策引導

在行業標準建設方麵

，一是圍繞5G在製造業領域的應用場景，加快標準體係的構建與標準的出台

；二是針對製造業體係，建立研發
、產品、服務等全方位的檢測認證評估體係。在產業政策引導方麵，一是選取網絡基礎與智能製造發展基礎較好的城市作為試點，出台5G與製造業融合發展指導意見或行動方案，更有針對性地指導當地5G與製造業的發展；二是組建5G與製造業發展基金，形成政府支持、行業主導、市場運作的基金體係，營造製造業創新投資環境，提升智能製造發展水平。

（作者陳永燦係賽迪顧問智能製造分析師）