2022年8月，工業和信息化部正式發布的《5G全連接工廠建設指南》(以下簡稱《指南》)指出，5G工廠是充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術集成，打造新型工業互聯網基礎設施，新建或改造產線級、車間級、工廠級等生產現場，形成生產單元廣泛連接、信息(IT)運營(OT)深度融合、數據要素充分利用、創新應用高效賦能的先進工廠。

《指南》中明確了5G工廠的建設目標，即在“十四五”時期，主要面向原材料、裝備、消費品、電子等制造業行業以及采礦、港口、電力等重點行業領域，推動萬家企業開展5G工廠建設，建成1000個分類分級、特色鮮明的工廠，打造100個標桿工廠，推動5G融合應用縱深發展。

《指南》發布后，引起了工業企業、基礎電信企業的廣泛關注，部分企業快速部署實施。據工業互聯網產業聯盟通過“5G工廠種子項目”統計，全國已有1800余個5G工廠項目，涉及29個省、自治區、直轄市，已覆蓋裝備制造、電子設備制造、石化化工、采礦、鋼鐵、電力、紡織、建材、港口、家電等10個“5G+工業互聯網”重點行業，以及有色金屬、材料等其他行業，項目類型已包含產線、車間、工廠等各層級。

通過5G工廠的快速推動，在工廠基礎設施建設、5G應用、產業生態等多方面形成了良好的發展態勢，有效促進企業提質、降本、增效，以及綠色、安全發展。

基本形成了基于5G網絡的“端-邊-云”三層基礎設施架構

《指南》中明確指出，5G工廠建設包括基礎設施建設、廠區現場升級、關鍵環節應用、網絡安全防護等四方面的建設內容。其中基礎設施包含了5G網絡、工業網絡互聯、邊緣計算、業務系統等的建設。

從“5G工廠種子項目”建設情況來看，基礎電信企業均面向項目建設需求及企業未來發展，在項目區域內建設5G網絡，并且大部分采用了UPF等核心網元下沉至工廠內的混合專網建設模式，并根據實際業務需要將5G網絡接入到物聯網、生產控制網絡、生產管理網絡、安全監控網絡、辦公網絡等。工業企業將現場設備進行5G化改造，增強設備的移動性，以滿足企業快速換線、柔性生產，以及設備在更大范圍內進行移動等需求。

5G工廠充分利用了5G網絡廣連接、大帶寬等性能，在工廠內大量部署傳感器及攝像頭，實現生產現場的各類數據采集，為企業數字化轉型打下數據基礎。目前，現場設備終端通過5G網絡接入的數量正在逐步增加，通過配套建設的網絡管理系統，可實時監測網絡運行情況以及設備聯網情況等。

同時，5G工廠進一步引導企業加快工業互聯網平臺、邊緣計算、數據存儲節點等基礎設施建設，并根據企業的實際業務需要，分別在工業互聯網平臺、邊緣云、邊緣網關、邊緣控制器等設施上部署工業軟件或APP，結合人工智能、大數據、AV/VR等技術，提升企業生產、運營、管理效率，降低企業運營成本，提高生產能效。

目前通過5G工廠建設，已基本形成了基于5G網絡的“端-邊-云”三層基礎設施架構，有效解決以往工廠內網絡不能互通、數據信息“孤島”等問題。

推動“5G+工業互聯網”應用場景拓展至生產控制環節

在5G工廠建設發展中，機器視覺質檢、廠區智能物流、生產現場監測等“5G+工業互聯網”應用場景已在各行業廣泛落地。

其中機器視覺質檢充分運用5G大帶寬特性，在質檢環節將工業相機或激光器掃描儀等質檢終端，通過內嵌5G模組或部署5G網關等方式接入5G網絡，將實時拍攝的產品高清圖像通過5G網絡傳輸至專家系統。專家系統基于人工智能算法模型進行實時分析，判斷產品是否存在缺陷;在此基礎上，有效記錄產品質量信息，幫助企業實現產品質量溯源及產品優化。

廠區智能物流充分運用5G無線傳輸特性，將廠區內AGV、RGV等物料運輸車輛內置5G模組或接入5G網關，使其按照物流調度系統的路線編排，在立體倉庫與各生產工位間定時、定點、定量精準配送物料，有效降低了倉儲成本，提升了運營效率和倉儲管理能力。

生產現場監測充分利用5G廣連接、大帶寬等特性，將生產現場部署的大量傳感器、攝像頭和數據采集終端接入5G網絡，將采集到的環境、人員動作、設備運行等監測數據，實時回傳至生產現場監測系統，對生產活動進行高精度識別、自定義報警和區域監控，實時提醒異常狀態，為安全生產、能效管控等提供保障。

同時，在5G工廠建設過程中，工業企業、基礎電信企業、解決方案提供商等單位挖掘“5G+工業互聯網”應用場景，將其拓展至生產控制環節。

目前商用5G可以達到時延小于20毫秒、可靠性高于99.99%的技術指標，控制系統可進行云化部署，并結合視頻及采集的數據，實現設備的遠程控制。

如在鋼鐵行業已經實現“一鍵煉鋼”“一鍵煉鐵”，在港口行業已實現操作員遠程操控多臺龍門吊，在采礦行業實現操作人員遠程控制掘進機等典型應用場景。

在“2023工業互聯網大會”上，中國信通院、中國聯通、精工自動化、上海勃傲自動化、華為5家單位聯合發布了5G高可靠、低時延汽車柔性產線，實現5G時延4毫秒、可靠性99.999%的技術指標，并應用在汽車產線機器人抓手切換、隨行夾具控制等多個生產控制環節，進一步縮短汽車生產周期，提升產能。

加強合作，形成“雙向奔赴”的發展態勢

5G工廠需要工業企業、基礎電信企業、解決方案提供商或系統集成商聯合建設。

在5G工廠的推進過程中，基礎電信企業不僅為5G工廠提供5G網絡建設，同時也在與工業企業、解決方案提供商等，結合工業企業生產、運營、管理中急需解決的痛點和難點問題，共同探討5G網絡的有效應用，打造一系列應用場景，并且為工業企業提供后續的網絡運維服務。

工業企業和解決方案提供商等也派出有關專家，主動與信息通信業專家進行探討，逐步將生產周期、生產工藝等進行適度調整以適配5G，進一步推動5G在生產控制等核心環節的應用，并提出能夠將5G直接內置在工業設備中要求，以此降低設備接入5G網絡的門檻，這將更有利于工業應用5G。

同時工業企業提出將后續的網絡服務交給基礎電信企業，以購買服務的方式與基礎電信企業進行合作。可以說，5G工廠建設進一步促進了工業與信息通信業的深度合作，已形成了“雙向奔赴”的發展態勢。

目前，通過5G工廠建設，切實在工業企業提質、降本、增效，以及綠色、安全發展方面平均提升價值10%~17%，而企業對5G工廠建設產生的價值預期普遍高于50%，甚至部分企業超過100%。

下一階段，建議進一步加快“5G+工業互聯網”在技術、產品、應用、生態建設方面的推進進度，各有關單位聯合研制行業5G工廠建設標準化方案，降低企業建設成本，加快明確5G工廠建設指標，以便企業更有針對性地開展建設;定期開展5G工廠建設成效評估，加強5G工廠標桿打造，持續“擦亮”5G工廠品牌。