一、5G+工業互聯網發展現狀評估
工業互聯網是第四次工業革命的關鍵支撐,5G是新一代信息通信技術演進升級的重要方向,二者都是實現經濟社會數字化轉型的重要驅動力量。5G與工業互聯網的融合創新發展,將推動制造業從單點、局部的信息技術應用向數字化、網絡化和智能化轉變,也為5G開辟更為廣闊的市場空間,從而有力支撐制造強國、網絡強國建設。
“5G+工業互聯網”主要應用在工業設計、制造、質檢、運維、安全等關鍵環節,形成了無損檢測、遠程維護、無人巡檢等典型應用場景。
“5G+工業互聯網”主要應用場景
資料來源:智研咨詢整理
隨著新一輪科技革命和產業變革的深入推進,世界各國紛紛加快推動5G應用,工業是重點領域。
一些國家加快推動5G應用
國家 | 加快推動5G應用情況 |
美國 | 正加快布局5G技術在制造業、智能交通等領域的應用。 |
歐盟 | 積極推進5G應用試驗,涉及工業、農業、智慧城市等多個場景。 |
日本 | 發布白皮書重點推動5G在工業領域的應用。 |
韓國 | 發布“5G+戰略”,智慧工廠和無人駕駛汽車是發展重點。 |
中國 | 5G和工業互聯網均實現與主要國家同時起步、同步發展,積極探索“5G+工業互聯網”融合應用。 |
資料來源:智研咨詢整理
中國是當今世界制造業產業鏈最為完整的國家,也是工業增加值最高的工業大國,工業的轉型升級影響著國家未來發展。5G與工業互聯網融合發展是推動工業轉型升級的關鍵,也是推動中國智能制造發展的新動能。隨著5G基礎設施逐步完善5G三大核心能力。
5G與工業互聯網能力的提升
能力 | 提升措施 | |
網絡關鍵技術產業能力 | 1、加強“5G+工業互聯網”技術標準攻關 | 對標工業生產環境和現有網絡體系,著力突破5G超級上行、高精度室內定位、確定性網絡、高精度時間同步等新興技術,著力突破5G在工業復雜場景下對高實時、高可靠、高精度等工業應用的承載能力瓶頸。發揮國家工業互聯網標準協調推進組、總體組和專家咨詢組的作用,統籌中國通信標準化協會(CCSA)及相關行業標準化組織,研究制定“5G+工業互聯網”融合標準體系,完善融合技術、應用標準。 |
2、加快“5G+工業互聯網”融合產品研發和產業化 | 加快工業級5G芯片和模組、網關,以及工業多接入邊緣計算(MEC)等通信設備的研發與產業化,促進5G技術與可編程邏輯控制器(PLC)、分布式控制系統(DCS)等工業控制系統的融合創新,培育“5G+工業互聯網”特色產業。 | |
3、加快“5G+工業互聯網”網絡技術和產品部署實施 | 深入研究工廠內5G網絡部署架構、網絡配置、業務部署、網絡和數據安全、頻譜分配等關鍵問題,形成覆蓋重點行業的網絡部署架構及方案。推動基礎電信企業結合5G獨立組網和應用,為具備條件的工業企業進行工業互聯網內網設計、建設和管理運維,探索可持續發展的商業模式。 | |
創新應用能力 | 1、打造5個內網建設改造公共服務平臺 | 打造5個工業互聯網企業內5G網絡化改造及推廣服務平臺,建設滿足工業企業開展5G網絡應用研發驗證的網絡測試環境,為中小企業提供“5G+工業互聯網”內網建設改造模板,開展應用咨詢及研發培訓,提升公共服務能力。 |
2、遴選10個“5G+工業互聯網”重點行業 | 基于“應用相對普遍、融合程度較深、產業影響較大、產業鏈中上游”的原則,選擇10個重點行業,鼓勵各地建設“5G+工業互聯網”融合應用先導區,打造“5G+工業互聯網”園區網絡。 | |
3、挖掘20個“5G+工業互聯網”典型應用場景 | 打造一批“5G+工業互聯網”內網建設改造標桿、樣板工程,鼓勵工業企業將生產流程優化與內網建設改造相結合,推動5G網絡部署應用從生產外圍環節向生產內部環節延伸,挖掘提煉至少20個可復制、可推廣的典型工業應用場景。 | |
4、建設“5G+工業互聯網”測試床 | 鼓勵企業、高校和科研機構、產業聯盟等聯合建設“5G+工業互聯網”技術測試床,開展融合技術、標準、設備、解決方案的研發研制、試驗驗證、評估評測等工作。 | |
資源供給能力 | 1、打造“5G+工業互聯網”項目庫 | 建立地方工業和信息化主管部門、通信管理局、工業互聯網產業聯盟和基礎電信企業等多途徑的“5G+工業互聯網”項目上報機制,遴選優質項目納入項目庫,全面掌握我國“5G+工業互聯網”實際建設需求和推進情況,滾動更新項目庫。 |
2、培育“5G+工業互聯網”解決方案供應商 | 支持基礎電信企業、通信設備企業、工業企業等結合自身優勢、立足各自主業,拓展工業互聯網內網建設改造服務,培育一批既懂5G又懂工業的解決方案供應商。 | |
3、構建“5G+工業互聯網”供給資源池 | 遴選面向“5G+工業互聯網”的各類型優質服務提供商,構建供給資源池,并向社會公布。 |
資料來源:智研咨詢整理
5G+工業互聯網的核心是利用智能網聯化的技術、設施、設備,實現信息流、物流、資金流、業務流、價值流有機統一,從而賦能工業生產,以提升效率、降低成本。
2019年11月,工業和信息化部辦公廳印發《“5G+工業互聯網”512工程推進方案》(工信廳信管〔2019〕78號),推動“5G+工業互聯網”融合創新發展。一年多來,在產業各方共同努力下,“5G+工業互聯網”在建項目已超過1500個,覆蓋20余個國民經濟重要行業,在實體經濟數字化、網絡化、智能化轉型升級進程中發揮了重要作用。
從整體評級來看,18份有效調研樣本中,L5級企業0家;L4級企業2家,占11.1%;L3級企業4家,占22.2%;L2級企業9家,占50.0%;L1級企業3家,占16.7%。
2020年5G+工業互聯網整體能力發展評級分布
資料來源:2021年5G+工業互聯網發展評估白皮書、智研咨詢整理
5G+工業互聯網發展評估模型包含設施層面、應用層面和效益層面三大核心要素。
從設施層面來看,處于L3級的企業占44.4%,處于L2級的占27.8%,L2級、L3級,是當前工業企業主要所處的5G+工業互聯網設施建設水平;L1級和L5級的企業各占11.1%。
2020年5G+工業互聯網整體設施層面評級分析
資料來源:2021年5G+工業互聯網發展評估白皮書、智研咨詢整理
智研咨詢發布的《2021-2027年中國工業互聯網行業市場現狀及發展戰略研究報告》顯示:從應用層面來看,目前,處于L1級、L2級、L3級、L4級、L5級的企業分別占38.9%、38.9%、11.1%、11.1%、0.0%。L1和L2的企業占比高達77.8%,說明大部分企業琮處于應用層面較初級的水平。
2020年5G+工業互聯網整體應用層面評級分布
資料來源:2021年5G+工業互聯網發展評估白皮書、智研咨詢整理
從企業在效益層面的發展水平來看,L1級、L2級、L3級、L5級的企業分別占22.2%、33.3%、27.8%、16.7%,L4級的企業沒有??梢钥闯?,企業在5G+工業互聯網效益層面的發展水平提升空間較大,未來,隨著5G+工業互聯網設施和應用的成熟,整體效益將更加顯著。
2020年5G+工業互聯網整體效益層面評級分布
資料來源:2021年5G+工業互聯網發展評估白皮書、智研咨詢整理
從離散型工業和流程型工業的5G+工業互聯網發展來看,離散型企業處于L1級的有2家;L2級的有5家;L3級的有5家;L4級的有2家;沒有企業達到L5級。流程型企業發展較為集中,主要集中在L2級、L3級,流程型企業數量分別有4家、3家,L1級有1家,沒有企業達到L4級、L5級。
離散型和流程型工業5G+工業互聯網發展水平對比(單位:家)
資料來源:2021年5G+工業互聯網發展評估白皮書、智研咨詢整理
工業制造是中國經濟發展和參與大國競爭的基石,也是振興實體經濟的重要抓手。工業互聯網則是實現工業全系統、全產業鏈、全價值鏈連接和支撐工業智能化發展的關鍵基礎設施,是新一代信息技術與制造業深度融合所形成的新興業態和應用模式,是互聯網從消費領域向生產領域、從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。目前工業企業已在實際工業場景中探索出多項5G+工業互聯網應用。
5G+工業互聯網應用特征
資料來源:2021年5G+工業互聯網發展評估白皮書、智研咨詢整理
在提供有效調研的18家企業中,已使用實時監控的企業數有15家;已使用機器視覺的企業有12家;已使用遠程控制的企業有11家;已使用物資管理、云端機器人、云化AGV、輔助作業、產品全生命周期管理的企業分別為8家、7家、7家、6家、3家。
主要5G+工業互聯網技術應用場景的已使用企業數量
資料來源:2021年5G+工業互聯網發展評估白皮書、智研咨詢整理
從企業的5G+工業互聯網規劃來看,在被調研企業中所有企業都表示有5G+工業互聯網的投入規劃,從投資規模規劃來看,工業互聯網投入數十萬元的企業占11.1%;數百萬元的企業占27.8%;數千萬元的企業占33.3%。5G+工業互聯網投入規模在數十萬元、數百萬元、數千萬元的企業約各占16.7%,約有50%的企業主要因為當前5G+工業互聯網應用市場的商業模式尚不清晰,所以投資金額還不確定。
企業5G+工業互聯網投入規劃和工業互聯網投入規劃
資料來源:2021年5G+工業互聯網發展評估白皮書、智研咨詢整理
二、5G+工業互聯網發展面臨的挑戰及發展目標
工業互聯網作為關鍵基礎設施、全新工業生態和新型應用模式,其精髓及優勢在于規?;馁Y源調度與共享。
除了人們熟知的特點之外,5G在工業領域的幾個比較重要特征包括:
資料來源:智研咨詢整理
截至目前,全國工業企業建設“5G+工業互聯網”項目超過1500個,覆蓋22個國民經濟重要行業,“5G+工業互聯網”已成為工業互聯網和5G發展進程中產業熱情最高、創新最活躍、成效最顯著的領域之一。
5G正成為全球新一輪科技和產業革命的競爭高地。作為新一代通信技術,因其“大帶寬”“低延時”“高可靠”的特征,為物聯網和智能制造所期待。5G賦能工業互聯網,將催生全新的工業生態體系。但當前,中國在推動5G與工業互聯網融合發展中也出現了一些挑戰。
5G與工業互聯網發展面臨挑戰
資料來源:智研咨詢整理
近年來,工業和信息化部陸續出臺《“5G+工業互聯網”512工程推進方案》《關于推動工業互聯網加快發展的通知》《關于加快推動5G發展的通知》等政策,從引導產業界提升網絡關鍵技術、創新應用、資源供給能力上協同發力,推進“5G+工業互聯網”融合應用。去年年底印發的《工業互聯網創新發展行動計劃(2021-2023年)》提出,到2023年,覆蓋各地區、各行業的工業互聯網網絡基礎設施初步建成,在10個重點行業打造30個5G全連接工廠。
地方上也紛紛出臺支持工業互聯網、5G的相關政策,目前已有近20個省市充分利用現有政策資金渠道加大對“5G+工業互聯網”的支持力度。長三角、粵港澳、京津冀、中部等地區圍繞區域優勢特色領域,形成多個產業集聚區。
5G+工業互聯網行業發展目標
資料來源:智研咨詢整理
(注:本次5G+工業互聯網發展評估項目,主要通過邀請工業企業填寫問卷的形式開展調研。調研回收有效調研問卷18份。提供有效調研問卷的18家企業中,有10家離散類工業企業,8家流程類工業企業。本次調研的樣本數量有限,但調研成果仍能部分反應當前5G+工業互聯網發展的實際情況。)


2025-2031年中國工業互聯網行業市場專項調研及競爭戰略分析報告
《2025-2031年中國工業互聯網行業市場專項調研及競爭戰略分析報告》共九章,包含中國工業互聯網重點企業經營情況及競爭力,關于中國工業互聯網發展前景趨勢分析,2025-2031年中國工業互聯網投資機會及風險分析等內容。



