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为何说“5G+工业互联网”大有可为? - 智能制造网

2023.06.25
物联网智库 原创

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导 读

物联网智库开展了5G 评估工业互联网的发展水平,通过对工业企业的研究,收集信息和数据,形成评估结果。它不仅可以应用于5G企业 在工业互联网上提供定向建议,也可以为外部观察者提供定量参考指标,最终使用5G 以工业互联网发展评价白皮书的形式呈现。

5G作为新一代通信技术,其广泛的连接、大带宽、高可靠的技术能力可以与工业互联网深度融合,以满足个性化定制和灵活制造的工业生产需求。5G 工业互联网以信息化为基础,以网络化、智能化为核心,实现信息流、物流、资本流、业务流、价值流的有机统一整合,实现灵活响应、快速响应的全面解决方案。

5G授权下的工业互联网是传统制造企业升级智能工厂的核心发展路径。作为新一代通信技术网络,5G拓展了工业互联网的应用场景。

工业互联网的重要基础是通信基础网络。5G作为新一代通信技术网络,在工厂无线通信中发挥着重要作用。5G和Wi-Fi、有线关系是基于工业场景的互补整合,而不是替代关系。例如,5G在工厂AGV物流、AR远程辅助指导、机器人自动化、无人叉车等有线部署困难、连接要求高的移动场景中具有巨大的优势。

5G赋予了工业互联网更多场景着陆的有效性,如5G MEC边缘智能可以很好地解决工业企业数据隐私安全、异构网络集成等核心痛点。5g技术还可以赋能工业互联网,充分发挥5g技术在设备远程维护、设备实时数据采集、工厂设备远程管理、机器视觉产品检测、多方协作等领域的优势,有效促进现有工厂智能生产、网络协作、个性化定制和服务扩展的应用。

5G 工业互联网的应用现在处于基准建设阶段。一方面,5G 工业互联网和现有制造商难以整合自己的网络;另一方面,5G 工业互联网行业尚未成熟,相关产品和解决方案仍需完善。现有5G 工业互联网网络部署成本相对较高,工厂客户建设负担较大。

在此背景下,物联网智库开展了5G 评估工业互联网的发展水平,通过对工业企业的研究,收集信息和数据,形成评估结果。这不仅可以为企业应用5G 在工业互联网上提供定向建议,也可以为外部观察者提供定量参考指标,最终使用5G 以工业互联网发展评价白皮书的形式呈现。

根据工业企业的部署,这本白皮书使用了5G 工业互联网的核心关注领域提出了三个核心层次:设备层面、应用层面和效率层面。对工业企业提炼总结了十大核心能力,并根据能力制定了相对完整的评价指标和模型。5G 数十家企业已被邀请参与工业互联网发展成熟度评估项目的讨论、研究、评估和验证。白皮书还将详细讨论和分析研究和评估的模型数据。

5G 工业互联网的发展还处于萌芽阶段

本次5G 工业互联网发展评价项目主要以邀请工业企业填写问卷的形式进行。18份有效的研究问卷。18家提供有效研究问卷的企业中,有10家离散工业企业和8家工艺工业企业。

从整体评级来看,18个有效研究样本中,L5级企业0家,L4级企业2家,L3级企业4家,L2级企业9家,L1级企业3家。由于个人能力评分较低,降级企业3家,其中L3降至L2,L2降至L1,3家降级。

企业整体发展评级呈正偏差分布,大部分企业集中在L2级,右长尾主要是少数龙头企业达到较高发展水平。总的来说,5G 工业互联网的发展还处于早期阶段,成熟度较低。但由于5G 工业互联网标杆项目建设进展顺利,部分龙头企业5G 工业互联网发展水平较高,达到L4。

2020年5G 工业互联网整体能力发展评级分布(单位:家)

目前还没有达到L5级的企业。L5级企业5G 工业互联网发展成熟,基础设施齐全,应用能力丰富,效益明显。

11.1%的企业处于L4级。这类企业通常有完善的基础设施,并进行了多项应用探索,并取得了一定的效益。

22.2%的企业处于L3级。这类企业处于基础设施建设相对完善的阶段,正在进行一些应用探索,效益开始得到体现。

50%的企业处于L2级。这类企业正处于不断完善基础设施的阶段,开始探索少数重点应用项目,个别应用没有明显的效益或效益。

16.7%的企业处于L1级。这类企业刚刚开始建设5G。 工业互联网基础设施,应用探索少,整体效益不明显。

2020年5G 工业互联网发展评级分布(单位:%)

2020年5G 工业互联网整体能力评分(非评级)

5G 工业互联网发展评价模型包括三个核心要素:设施层面、应用层面和效益层面。

设施层面

44.在设施层面,4%的企业处于L3级。L2和L3级企业占72%.2%是目前工业企业的主要5G 工业互联网设施建设水平。L1和L5企业占11.1%。总的来说,企业目前的5G 工业互联网设施建设水平正处于部分可用水平,并逐步完善阶段。

设施评级分析(单位:%)

应用层面

L1和L2在应用层面的企业都是38.9%,合计77.8%的企业在应用水平上处于初级水平。同时,目前还没有企业在应用水平上达到L5的发展水平。因此,应用层面的整体探索滞后于设施层面,处于早期阶段。

应用评级分析(单位:%)

效益层面

目前,企业在效益水平上的发展水平相对平衡,但总体水平较低。有16.7%的企业已经达到L5级,但处于L3级、L2、L1级企业分别占27%.8%、33.3%、22.2%。

效益评级分析(单位:%)

总的来说,各企业5G 工业互联网设施的发展水平分布相对集中,大部分集中在L2和L3。只有少数龙头企业的设施部署相对完善,少数企业的网络覆盖和5G连接才刚刚开始,所以得分很差。应用层面发展水平集中,整体偏落后,多集中在L1和L2级,数据极差和样品标准差是三个核心层面中最小的。凭借完善的设施部署,个别龙头企业迅速开启了各种应用场景的探索。效益水平发展水平集中度低,数据样本标准差异最大,主要是因为一些工业企业没有找到最合适的应用方向,导致效益不好,但在一些工业场景中效果显著。与此同时,大多数企业都在5G 工业互联网效益水平的发展水平仍处于L2和L3水平,提升空间较大。未来,随着设施和应用的成熟,整体效益将更加显著。

单项能力发展水平的评分分布分布

此外,本次调查还针对5G 工业互联网分析了离散工业和流程工业的发展。

5G离散工业和流程工业 工业互联网的发展存在明显差异。总体而言,离散工业的5G 工业互联网发展水平两级分化严重,工业企业流程相对集中。

流程工业企业5G 工业互联网发展水平相对集中,87.5%的企业集中在L2和L3,12.5%企业处于L1级,没有企业达到L4级。流程工业企业5G 工业互联网探索稳步推进,但相对保守。

离散产业的发展水平呈现两极分化,少数企业达到L4,但只有一家企业处于L3,50%仍集中在L2。头部离散工业企业进展迅速,5G 工业互联网的发展已经达到了很好的水平,但大多数企业仍处于初级水平,设施建设不完善,应用探索滞后。

5G 工业互联网的多场景应用

目前,工业企业在实际工业场景中探索了多个5G 工业互联网应用。在R&D设计环节,企业基于5G网络,结合VR/AR技术,实现虚拟多方远程协作,帮助解决实时工业制造问题。在制造环节,在低延迟网络环境下,进行精确的远程控制、云机器人、AVG使用、实时材料部署等。在运维服务方面,高清视频实时监控和无人检查也成为保证高价值、高贡献设备和良好生产环境的重要能力。

在18家提供有效研究的企业中,有83家.3%和66.7%的企业正在进行实时监控和机器视觉的应用和探索。这两种视觉相关能力是目前应用最广泛的5G 工业互联网的能力主要得益于5G网络的大带宽和低延迟特性,以及人工智能算法的进步。远程控制能力排名第三,61.1%的企业正在进行相关的应用探索,但在实际的工业生产过程中,由于环境复杂、错误成本高等因素,返回控制和实施控制仍然非常困难。

主要5G 企业数量(单位:家)已用于工业互联网技术应用场景

经调查,已有或有计划开展生产线工业控制系统(PLC/DCS)只有50%的企业通过5G网络云化部署。部署的企业部署率大多在20%以下,部署率超过20%的企业只有11%.1%。目前,5G网络在工业控制环节的应用率较低,主要是因为对于全年启动数千小时、停机损失巨大的大型工业企业,5G目前为99.99%的可靠性仍需提高。此外,目前很多工业场景对PLC控制的延迟要求不超过8毫秒,但大多数5G网络的延迟仍在20毫秒以上。因此,5G在工业控制中的应用仍然需要以提高5G网络能力为基础。

在被调查的企业中,所有企业都说有5G 工业互联网的投资计划,但50%的企业表示投资金额不确定,主要是因为目前的5G 工业互联网应用市场的商业模式尚不清楚,打算投资建设的企业无法很好地把握投资规模和节奏。典型的问题是,5G在工厂中应用的资费标准尚不清楚。工厂场景5G应用产生的流量巨大。如果按现行标准收取流量费,工业企业难以承担。如果收费标准太低,运营商将面临网络建设投资回收周期过长的困境。相比之下,所有企业都表示,工业互联网投资预算明确,没有明确金额的企业只有27家.8%。

广州鲁邦通物联网科技股份有限公司成立于2010年,致力为行业客户提供软硬件结合的5G+工业互联网平台解决方案,通过设备物联、机器人乘梯、设备售后管理系统、电梯物联网等产品和服务,助力电梯及特种设备、医疗设备、机器人、环保设备、环卫设备、电力设备和水务设备等工业客户进行后市场服务的数字化转型,降本增效,开启利润增长的第二曲线。

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