5G全連接工廠(chǎng)建設指南

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是加速中國新型工業(yè)化進(jìn)程的重要支撐。自2019年我部印發(fā)《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》以來(lái)，產(chǎn)業(yè)各方緊密合作、積極探索，共同推進(jìn)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”創(chuàng )新發(fā)展，在十大重點(diǎn)行業(yè)培育形成20個(gè)典型應用場(chǎng)景，取得階段性成效。為指導各地區各行業(yè)積極開(kāi)展5G全連接工廠(chǎng)建設，帶動(dòng)5G技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，進(jìn)一步加快“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”新技術(shù)新場(chǎng)景新模式向工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域各環(huán)節深度拓展，推進(jìn)傳統產(chǎn)業(yè)提質(zhì)、降本、增效、綠色、安全發(fā)展，特制定本指南。

5G全連接工廠(chǎng)是充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術(shù)集成，打造新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施，新建或改造產(chǎn)線(xiàn)級、車(chē)間級、工廠(chǎng)級等生產(chǎn)現場(chǎng)，形成生產(chǎn)單元廣泛連接、信息（IT）運營(yíng)（OT）深度融合、數據要素充分利用、創(chuàng )新應用高效賦能的先進(jìn)工廠(chǎng)。同時(shí)，本指南也適用于采礦、港口、電力等國民經(jīng)濟重點(diǎn)生產(chǎn)領(lǐng)域。

（一）建設目標

“十四五”時(shí)期，主要面向原材料、裝備、消費品、電子等制造業(yè)各行業(yè)以及采礦、港口、電力等重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域，推動(dòng)萬(wàn)家企業(yè)開(kāi)展5G全連接工廠(chǎng)建設，建成1000個(gè)分類(lèi)分級、特色鮮明的工廠(chǎng)，打造100個(gè)標桿工廠(chǎng)，推動(dòng)5G融合應用縱深發(fā)展。

（二）建設原則

遵循規律、需求導向。遵循企業(yè)數字化轉型發(fā)展規律，根據企業(yè)戰略布局和業(yè)務(wù)開(kāi)展需求，基于企業(yè)網(wǎng)絡(luò )應用基礎，聚焦工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，明確5G全連接工廠(chǎng)建設內容。

注重實(shí)效、有序推進(jìn)。綜合考慮5G技術(shù)演進(jìn)和建設使用成本，推進(jìn)企業(yè)靈活部署5G網(wǎng)絡(luò )等基礎設施，同步推進(jìn)安全保障能力建設，實(shí)現5G在生產(chǎn)輔助環(huán)節的規?；渴鸷秃诵沫h(huán)節的深層次拓展，不斷提升系統化集成應用水平。

融合創(chuàng )新、協(xié)同發(fā)展。整合工業(yè)企業(yè)、基礎電信企業(yè)、5G終端和網(wǎng)絡(luò )設備制造商、垂直行業(yè)解決方案提供商等各方資源，協(xié)同推動(dòng)5G全連接工廠(chǎng)在重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)領(lǐng)域落地實(shí)踐，促進(jìn)創(chuàng )新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈融合發(fā)展。

系統謀劃、分類(lèi)實(shí)施。統籌考慮地區特色、行業(yè)特征、企業(yè)基礎，引導企業(yè)合理規劃建設路徑，新建工廠(chǎng)一體設計、一體建設，現有工廠(chǎng)立足實(shí)際、急用先行，分行業(yè)、分類(lèi)分級推進(jìn)5G全連接工廠(chǎng)建設。

（一）基礎設施建設

1. 5G網(wǎng)絡(luò )建設。支持企業(yè)采用虛擬專(zhuān)網(wǎng)、混合專(zhuān)網(wǎng)方式部署5G網(wǎng)絡(luò )，加快用戶(hù)平面功能（UPF）等5G核心網(wǎng)元建設，同步部署相應的安全機制和措施，強化生產(chǎn)現場(chǎng)5G網(wǎng)絡(luò )能力。鼓勵企業(yè)基于已獲得許可的無(wú)線(xiàn)電頻率，探索5G獨立專(zhuān)網(wǎng)，創(chuàng )新靈活多樣的5G網(wǎng)絡(luò )建設服務(wù)模式。

2. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò )互通。鼓勵企業(yè)綜合利用5G、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )（TSN）、軟件定義網(wǎng)絡(luò )（SDN）等新型網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，在安全可靠的前提下，推動(dòng)企業(yè)辦公、生產(chǎn)管理、監控預警、工業(yè)控制、物聯(lián)等網(wǎng)絡(luò )互通，加快IT-OT網(wǎng)絡(luò )融合。

3. 邊緣計算部署。支持企業(yè)在生產(chǎn)現場(chǎng)按需部署邊緣計算節點(diǎn)，與企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺互聯(lián)，滿(mǎn)足工業(yè)實(shí)時(shí)控制、就近服務(wù)、按需調度、數據安全等需求，推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò )與邊緣計算融合部署，促進(jìn)云網(wǎng)邊端協(xié)同。

4. 業(yè)務(wù)系統建設。鼓勵企業(yè)自建或租用網(wǎng)絡(luò )服務(wù)與管理系統，為本地化網(wǎng)絡(luò )運維和管理提供支撐。推進(jìn)有條件的企業(yè)按需建設數據存儲節點(diǎn)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析企業(yè)節點(diǎn)，為數據存儲、加工、查詢(xún)、調用等提供支撐。支持企業(yè)建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺或訂閱相關(guān)服務(wù)，支撐生產(chǎn)運營(yíng)管理。

（二）廠(chǎng)區現場(chǎng)升級

5. 現場(chǎng)裝備網(wǎng)絡(luò )化改造。支持企業(yè)加快各類(lèi)“啞設備”、單機系統等網(wǎng)絡(luò )化改造，在安全可控的前提下，提升工業(yè)數據實(shí)時(shí)采集能力；對具有移動(dòng)部署、靈活作業(yè)、遠程操控等需求設備，積極使用帶有5G功能的芯片、模組、傳感器等進(jìn)行改造；加快5G與可編程邏輯控制器（PLC）、分布式控制系統（DCS）等工業(yè)控制系統融合。

6. IT-OT應用融合化部署。支持企業(yè)充分發(fā)揮5G技術(shù)優(yōu)勢，推動(dòng)IT-OT應用統籌部署，探索生產(chǎn)控制、運營(yíng)管理等軟硬件系統的云化，加快生產(chǎn)、運營(yíng)、管理等各類(lèi)移動(dòng)端應用程序（APP）研發(fā)，滿(mǎn)足企業(yè)遠程調用、資源共享、高算力性能等需求，形成集中管控、現場(chǎng)按需應用的融合方案。

7. 生產(chǎn)服務(wù)智能化升級。支持企業(yè)運用5G、人工智能等技術(shù)，實(shí)現海量歷史、實(shí)時(shí)、時(shí)序數據的聚類(lèi)、關(guān)聯(lián)、預測分析，加強數據深度分析，優(yōu)化設備健康管理、工藝參數調優(yōu)、能耗與排放管理、產(chǎn)品售后服務(wù)等，為企業(yè)精準決策提供依據。

（三）關(guān)鍵環(huán)節應用

8. 研發(fā)設計應用。支持企業(yè)加快5G、數字孿生、增強現實(shí)/虛擬現實(shí)（AR/VR）等技術(shù)融合應用，促進(jìn)物理與虛擬生產(chǎn)單元之間動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)映射及提升現場(chǎng)工作效率，支持生產(chǎn)單元模擬、協(xié)同研發(fā)設計、眾包設計等應用場(chǎng)景，提升企業(yè)網(wǎng)絡(luò )協(xié)同研發(fā)設計及現場(chǎng)作業(yè)交互能力。

9. 生產(chǎn)運行應用。支持企業(yè)推動(dòng)5G、邊緣計算、知識圖譜等技術(shù)應用于工業(yè)設備、系統、生產(chǎn)線(xiàn)，支持柔性生產(chǎn)制造、遠程設備操控、設備協(xié)同作業(yè)、精準動(dòng)態(tài)作業(yè)、現場(chǎng)輔助裝配等應用場(chǎng)景，提升生產(chǎn)運行柔性、敏捷、協(xié)同能力。

10. 檢測監測應用。支持企業(yè)通過(guò)5G結合機器視覺(jué)、模式化識別等技術(shù)，進(jìn)行在線(xiàn)檢測監測，加強識別分析、遠程診斷、智能預判，支持機器視覺(jué)質(zhì)檢、近紅外線(xiàn)成像分析、工藝合規校驗、設備故障診斷、設備預測維護、無(wú)人智能巡檢、生產(chǎn)現場(chǎng)監測等應用場(chǎng)景，全方位保障生產(chǎn)質(zhì)量與安全。

11. 倉儲物流應用。支持企業(yè)融合5G與射頻識別、圖像識別、多源融合室內定位、北斗導航等技術(shù)，運用智能天車(chē)、AGV小車(chē)等設備，助力調度管理、貨物碼放、危險品運輸等環(huán)節智能化、少人化，支持廠(chǎng)區智能物流、智能理貨、全域物流監測等應用場(chǎng)景，提升配送效率，保障貨物與人身安全。

12. 運營(yíng)管理應用。支持企業(yè)利用5G結合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識、平臺等設施，采集整合生產(chǎn)單元信息數據，輔助優(yōu)化生產(chǎn)工序，支持生產(chǎn)過(guò)程溯源、生產(chǎn)能效管控、虛擬現場(chǎng)服務(wù)、企業(yè)協(xié)同合作等應用場(chǎng)景，促進(jìn)生產(chǎn)數字化、綠色化，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游貫通。

（四）網(wǎng)絡(luò )安全防護

13. 安全防護能力升級。推進(jìn)企業(yè)利用5G、人工智能、新型加密算法等技術(shù)，結合生產(chǎn)安全需求，圍繞設備、控制、網(wǎng)絡(luò )、平臺和數據等關(guān)鍵要素，構建多層級網(wǎng)絡(luò )安全防護體系；做好安全應急預案，階段性開(kāi)展安全檢測評估，提升網(wǎng)絡(luò )安全監測水平，確保網(wǎng)絡(luò )運行平穩，提高安全威脅發(fā)現、快速處置和應急響應能力。

14. 安全管理水平提升。推進(jìn)企業(yè)全面落實(shí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全分類(lèi)分級管理相關(guān)政策與標準，提升設備、控制、網(wǎng)絡(luò )、平臺和數據等安全防護能力；加大網(wǎng)絡(luò )安全投入，明確責任部門(mén)和責任人，建立健全監測預警、數據上報、應急響應、風(fēng)險評估等安全機制。

（一）開(kāi)展分類(lèi)分級建設。支持企業(yè)建設產(chǎn)線(xiàn)級、車(chē)間級、工廠(chǎng)級等不同類(lèi)型5G全連接工廠(chǎng)。產(chǎn)線(xiàn)級5G全連接工廠(chǎng)建設，著(zhù)重在單一生產(chǎn)環(huán)節、業(yè)務(wù)單元的設備連接、數據采集和5G融合應用創(chuàng )新方面能力建設。車(chē)間級5G全連接工廠(chǎng)建設，著(zhù)重多產(chǎn)線(xiàn)多系統協(xié)同優(yōu)化、數據價(jià)值充分釋放、集成創(chuàng )新水平提升等能力建設。工廠(chǎng)級5G全連接工廠(chǎng)建設，著(zhù)重跨車(chē)間跨層級互聯(lián)互通、場(chǎng)景的深度和系統化應用、全要素生產(chǎn)率提升等能力建設。

（二）加快重點(diǎn)行業(yè)推廣。在電子設備制造、裝備制造、鋼鐵、采礦、電力等重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域，推動(dòng)發(fā)展基礎較好、需求較明確的企業(yè)主體，率先建設5G全連接工廠(chǎng)，形成數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化轉型升級標桿；同時(shí)，鼓勵更多行業(yè)企業(yè)積極探索5G在工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節創(chuàng )新應用，實(shí)現提質(zhì)、降本、增效、綠色、安全發(fā)展。