2022-11-07-中国信通院-5G全连接工厂建设白皮书(征求意见稿)_39页_4mb
报告摘要
5G全连接工厂建设白皮书总结
核心内容
《5G全连接工厂建设白皮书》由中国信息通信研究院牵头,联合多家企业与机构共同编写,旨在推动“5G+工业互联网”的深度融合,构建覆盖生产全流程的智能化、网络化、数字化工厂体系。白皮书系统阐述了5G全连接工厂的发展意义、内涵、建设框架、实施方案、发展路径及生态建设,为企业、地方政府和相关机构提供建设指导。
主要观点
- 数字化转型加速:5G、大数据、云计算、AI等技术推动企业生产方式变革,工业互联网成为数字化转型的重要支撑。
- 5G全连接工厂是关键支撑:通过5G技术实现IT/OT融合、数据采集与共享,解决信息孤岛、网络不通等问题,助力企业提质、降本、增效、绿色、安全发展。
- 建设框架涵盖四大方面:基础设施建设、厂区现场升级、关键环节应用、网络安全防护,形成“云-边-端”协同架构。
- 多样化部署方式:5G网络可采用混合专网、虚拟专网、独立专网三种方式部署,适应不同企业需求。
- 设备与系统的智能化升级:通过5G化改造和云化部署,提升设备、系统、数据的集成与应用能力。
- 典型应用场景广泛覆盖:涵盖研发设计、生产运行、检测监测、仓储物流、运营管理五大类,推动5G技术在工业场景中的深度应用。
- 网络安全体系构建:建立从接入、控制、数据到应用的多层次安全防护体系,确保工厂运行安全。
- 分类分级建设路径:根据企业规模和行业特点,建议在产线、车间、工厂等不同层级进行建设,逐步推进。
- 生态协同发展:推动产业链上下游协同,构建以5G全连接工厂为核心的协同生产网络生态。
关键信息
5G全连接工厂内涵
- 广泛连接:实现人、机、料、法、环、测等生产要素的全面联网。
- IT/OT融合:打破IT与OT的隔离,推动系统集成与数据共享。
- 数据要素充分利用:基于5G和AI等技术,实现数据深度分析和智能应用。
- 创新应用高效赋能:结合行业特点,推动5G与工业互联网融合创新,形成新场景、新模式、新业态。
建设框架
| 建设内容 | 内容概述 |
|---|---|
| 基础设施建设 | 包括5G网络建设、工业网络互通、边缘计算部署、业务系统建设 |
| 厂区现场升级 | 现场装备网络化改造、IT/OT融合部署、生产服务智能化升级 |
| 关键环节应用 | 研发设计、生产运行、检测监测、仓储物流、运营管理等场景 |
| 网络安全防护 | 安全技术、安全管理和安全运行体系建设,强化防护能力 |
5G网络部署方式
| 部署方式 | 特点与适用场景 |
|---|---|
| 混合专网 | 成本适中,满足业务数据不出企业需求 |
| 虚拟专网 | 成本低,适合对物理专用要求不高、对数据安全依赖度较低的企业 |
| 独立专网 | 高安全、高性能,适合特殊需求企业,但成本高、产业链不成熟 |
厂区现场升级要点
- 现场装备网络化改造:将设备、系统接入5G网络,实现数据采集与共享。
- IT/OT应用融合部署:通过云化部署和边缘计算,实现系统统一管理与运维。
- 生产服务智能化升级:通过数据建模与分析,推动智能应用落地,提升生产效率与质量。
关键环节应用
| 应用类别 | 典型场景 |
|---|---|
| 研发设计类 | 协同研发设计、生产单元模拟 |
| 生产运行类 | 远程设备操控、设备协同作业、精准动态作业、柔性生产制造、现场辅助装配 |
| 检测监测类 | 机器视觉质检、设备预测维护、无人智能巡检、生产现场监测 |
| 仓储物流类 | 厂区智能物流、厂区智能理货、全域物流监测 |
| 运营管理类 | 生产过程溯源、生产能效管控、企业协同合作、虚拟现场服务 |
网络安全防护
- 构建纵深防御体系,涵盖接入、控制、数据、应用等多个层面。
- 建立安全态势感知平台,提升威胁发现与响应能力。
- 实施分类分级管理,加强安全监测、预警、应急响应等机制建设。
建设发展路径
- 分类分级建设:根据企业层级(产线、车间、工厂)和行业特点,制定差异化建设方案。
- 新工厂与现有工厂改造路径:
- 新工厂应提前规划,实现5G全连接工厂的综合部署。
- 现有工厂应分阶段改造,优先选择检测监测、仓储物流、服务管理等场景进行试点与推广。
生态建设
- 工厂自身创新:推动数字孪生工厂建设,实现生产透明化、资源优化和管理智慧化。
- 产业链协同:将5G全连接工厂建设方案推广至上下游单位,实现资源共享与能力协同。
- 协同生产网络生态:构建跨行业、跨区域的协同生产体系,形成更高效、灵活的工业生态。
- 产业发展环境营造:鼓励多方合作,培育解决方案提供商和系统集成商,推动“团体赛”模式发展,探索工厂内网虚拟运营商模式。
附件说明
- 附件1:5G全连接工厂评价关键要素,涵盖基础设施、现场升级、关键应用、网络安全、产业创新价值等维度,提供量化评估依据。
- 附件2:缩略语解释,包括5G、IT、OT、MEC、CPE、MES、SCADA、AGV等关键技术术语的定义。
总结
5G全连接工厂是实现工业互联网深度应用的重要载体,通过技术融合与场景创新,推动企业从局部单点应用向全局、核心场景延伸。其建设需从基础设施、现场升级、关键应用、安全防护等多方面系统推进,同时注重生态协同与产业链整合,助力我国制造业实现高质量、智能化、绿色化发展。
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