关于企业5G专网管理模式的研究
韩东辉 程筱 杨杰
1.华润(集团)有限公司(广东深圳518054);2.华润建材科技有限公司(广东深圳518000)
摘要:随着5G技术的快速发展,其在制造业的应用日益广泛,为制造型企业带来了生产效率提升、生产模式创新的重要契机。制造型企业集团通常拥有多个生产工厂、复杂的生产流程和庞大的设备规模,对5G网络的稳定、高效运行提出了极高要求。5G专网共管共维建设模式能够实现网络资源的高效管理与运维,保障智能制造系统的稳定运行。本文通过华润建材科技等典型案例的分析,总结了成功经验与可借鉴之处,深入探讨了智能制造建设中5G专网共管共维建设模式的内涵、现状、挑战及优化策略,以期为制造型企业集团的数字化转型提供理论与实践指导。
关键词:5G技术;制造型企业集团;共管共维平台;数字化转型
一、引言
智能制造作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,正引领全球制造业的深刻变革。5G技术凭借其高速率、低时延、大连接的特性,为智能制造提供了坚实的网络支撑。然而,制造型企业集团在数字化转型过程中,常面临多工厂、多终端、多业务及复杂生产流程等挑战。传统的生产管理模式存在5G网络、终端、号卡、MEC等资源运行无法全局监控、故障发现不及时、故障响应滞后,业务开通订购不及时、与运营商协调调度难,公共能力重复建设及各工厂间管理协同困难等问题,严重制约了生产效率与产品质量的提升。单一的5G网络建设已难以满足企业集团在管理、运维及安全等方面的多元化需求,因此,5G专网共管共维建设模式应运而生。
故此,构建5G共管共维平台,实现统一标准、管理与运维,已成为制造型企业集团数字化转型的必由之路。5G专网共管共维建设模式通过打造统一的5G专网,实现网络资源的高效监控、管理、运维和安全保障,满足智能制造对网络稳定性、实时性和安全性的严苛要求。该模式涉及网络架构设计、平台功能模块开发及管理运维机制建立等多个层面,力求实现网络资源的最优化配置与高效利用。
二、制造型企业集团5G共管共维平台建设现状分析
(一)政策支持
国家高度重视5G与工业互联网的融合发展,出台了一系列政策推动制造型企业集团5G共管共维平台的建设。如《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》明确提出,要加快工业互联网网络建设,推动5G在工业领域的应用,鼓励企业构建一体化的网络管理运维平台。《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》进一步强调,要推动5G在制造业的深度应用,开展5G全连接工厂建设,加强网络的协同管理与运维。这些政策为制造型企业集团建设5G共管共维平台指明了方向,提供了政策保障。
地方政府也积极响应国家政策,结合本地制造业发展特点,出台了相关扶持政策。如广东省发布的《广东省制造业数字化转型实施方案(2021-2025年)》,鼓励制造企业利用5G等技术进行数字化改造,对建设5G共管共维平台的企业给予资金补贴、税收优惠等支持。江苏省制定的《江苏省“5G+工业互联网”融合创新发展三年行动计划(2021-2023年)》,通过设立专项资金、建设示范园区等方式,推动制造型企业集团开展5G共管共维平台建设试点,促进5G技术在制造业的规模化应用。
(二)应用情况
众多制造型企业集团已率先布局5G网络覆盖建设,推动生产模式的革新。以大型汽车制造企业集团为例,上汽集团已在多个生产工厂全面部署5G网络,确保车间、仓库等关键区域实现5G信号无缝覆盖。这一举措使得生产设备能够实时、高效地传输数据,进而实现对生产过程的全方位监控与精细化管理。在电子制造领域,富士康凭借5G网络的深度覆盖,显著提升了生产线的自动化水平,生产效率实现了质的飞跃。此外,制造型企业集团在5G应用场景的拓展上也取得了显著成果。三一重工成功利用5G技术实现了对工程机械的远程精准操控,不仅提升了作业的安全性,还进一步提高了生产效率。海尔集团则在智能制造领域发力,通过5G技术推动生产线的智能化升级,不仅生产效率大幅提升,产品质量也得到了有力保障。
华润建材科技业务遍布全国多个省份和地市,拥有众多生产基地。在数字化转型的大潮中,华润建材科技明确提出了转型目标,即实现基础建材业务的安全化、AI化、远程化、数据云化。为实现这一目标,华润建材科技亟需构建一张统一标准的5G专网,以支撑其全国范围内的统一管理。为此,该企业采用了先进的5G SA架构,并通过下沉UPF+MEC技术,实现了专网数据的本地分流卸载,有效降低了网络时延,确保了内外网的严格隔离。同时,华润建材科技还建立了总部-工厂两级架构的共管共维平台,实现了华润建材科技与运营商在5G专网运行过程中的共管共维。总部平台部署在华润云实现对全国所有厂区的统一监控;厂区平台部署在厂区MEC边缘云,基于二三维可视化、网络仿真、IOT物联网、终端定位等技术实现对5G专网、终端、号卡、MEC等资源的统一监控和纳管,实现数据不出厂区、信令不出省、业务自闭环,厂区平台与总部平台通过企业内网专线实现互联互通。通过5G共管共维平台实现资源的高效协同与优化配置,为企业的数字化转型提供了有力支撑。
三、制造型企业集团5G共管共维平台建设面临的挑战
5G专网共管共维建设模式在智能制造中取得了显著成效。如华润建材科技通过5G专网的高速率、低时延特性,实现了生产设备的实时数据传输与远程控制,提高了生产设备的运行效率和协同工作能力。然而,该模式也面临着诸多挑战。
(一)技术挑战
5G技术仍在不断发展和完善,与工业生产的深度融合还存在一些技术难题。如5G网络在复杂工业环境下的稳定性、可靠性有待进一步提高,5G与现有工业系统的兼容性问题需要解决。此外,现有生产设备的通信协议与5G网络协议不匹配,也是兼容性难题之一。许多传统生产设备采用的是老旧的通信协议,如RS-485、Modbus等,这些协议无法直接与5G网络进行通信。5G网络、号卡、MEC等资源通常由运营商的大网管系统纳管,无法直接提供给企业共同管理。
(二)管理挑战
在5G共管共维平台建设中,集团与子公司之间在平台建设目标上存在差异。集团通常从整体战略出发,希望平台能够实现全集团范围内的资源整合、协同运营,提升整体竞争力。子公司可能更关注自身的生产效率提升、成本降低等局部目标,导致在平台建设过程中,双方对功能模块的优先级设定、建设重点等方面存在分歧。此外,资源分配也是集团与子公司之间面临的重要协调难题。平台建设需要投入大量的人力、物力和财力资源,集团在资源分配时,难以平衡各子公司的需求。
(三)安全挑战
制造型企业集团的生产设备众多,且部分设备分布在较为恶劣的环境中,容易受到物理损坏、电磁干扰等因素的影响。若设备出现故障或被恶意破坏,可能导致生产中断,影响企业的正常运营。此外,设备的安全防护措施不到位,可能被攻击者利用,成为入侵平台的入口。若设备的身份认证机制不完善,攻击者可能通过伪造设备身份,接入平台网络,进而获取敏感信息或控制设备运行。
(四)人才挑战
制造型企业集团5G共管共维平台的建设与运维,对既懂5G技术又熟悉工业制造的复合型人才需求极为迫切。当前,这类复合型人才的短缺情况较为严重。在教育领域,5G技术作为新兴技术,高校相关专业的课程设置与教学体系尚不完善,未能很好地将5G技术与工业制造专业深度融合。在职业培训方面,针对5G与工业制造融合的专业培训课程较少,且培训内容往往不够深入和系统,无法为在职人员提供全面、有效的技能提升途径。
四、制造型企业集团5G共管共维平台建设模式优化策略
(一)技术创新与优化
制造型企业集团应结合自身生产布局和业务需求,深入开展5G基站布局规划。通过对厂区地形、建筑结构、设备分布等因素的详细勘查,运用专业的网络规划工具,精准确定5G基站的位置和覆盖范围。在大型工厂的生产车间,需根据车间的布局和设备运行情况,合理设置基站位置,确保信号能够全面覆盖各个生产区域。此外,可采用新型通信技术与设备,提升网络覆盖的稳定性和可靠性。
为了实现对5G网络、终端、号卡、MEC等资源的统一监控和自主管控,提升效率,华润建材科技与运营商打破技术壁垒,打造行业首创的总分架构共管共维平台,实现业内领先的跨域集约管理机制,具体功能如下:提供全国统一网络监控运营平台,实现全流程、可自助、可视化;网络运行集中监控,一点对接,提供一体化运营服务;事件响应缩短流程,全国调度,快速恢复业务;网络疑难专家问诊,能力聚合,为业务全专业护航;厂区可以对网络维护、号卡全生命周期管理、终端接入、DNN开通、增值服务订购等自主办理;多个系统能力集成协同与开放对接,快速接入承载新业务;数据/应用/接入/存储多层面可扩展,应对新业务负载需求。
(二)管理协同与保障
制造型企业集团应建立统一的管理组织架构,明确集团总部与子公司在5G共管共维平台建设与管理中的职责与权限。集团总部可设立专门的5G管理部门,负责制定平台建设的整体战略规划、技术标准和规范,协调各子公司之间的资源调配和项目推进。子公司则应设立相应的5G运维团队,负责本公司内5G网络设备的日常运维、故障处理和业务应用的推广。
为实现集团与子公司之间的管理协同,制造型企业集团应制定协同的管理制度。包括明确平台建设目标、建设重点、功能模块优先级等方面的协同机制;建立资源分配和协调机制,确保各子公司的需求得到满足;建立项目管理和进度监控机制,确保平台建设的顺利进行。
在安全管理方面,制造型企业集团应制定全面的安全策略,明确平台安全管理的目标、原则和要求。包括网络安全、数据安全、设备安全等多个方面。应规定网络访问控制的策略,明确哪些设备和用户可以访问5G网络,以及访问的权限和范围。对平台上的敏感数据进行加密存储和传输,防止数据泄露;定期对数据进行备份和恢复,确保数据的完整性和可用性。此外,还应加强设备的安全防护措施,完善设备的身份认证机制,防止恶意攻击和非法接入。
(三)人才培养与引进
制造型企业集团应加强内部培训体系建设,针对不同岗位的员工设计具有针对性的培训内容。对于技术人员,应开设5G网络技术原理、网络优化与调试、5G与工业设备集成等课程,提升其5G技术应用能力。对于管理人员,应设置5G技术在企业管理中的应用、5G共管共维平台的管理策略等课程,使其了解5G技术对企业管理的影响,掌握平台管理的方法与技巧。
在人才引进方面,制造型企业集团应拓宽招聘渠道,充分利用多种招聘平台,挖掘潜在的优秀人才。应制定科学合理的人才选拔标准,全面评估应聘者的综合素质,不仅关注学历和工作经验,更要注重其创新能力、学习能力和跨领域解决问题的能力。此外,还应制定具有吸引力的人才优惠政策,提高5G相关人才的薪酬待遇和福利待遇,为其提供良好的职业发展空间和晋升机会。
五、结论
智能制造领域中,5G专网共管共维模式作为实现网络资源高效管理、运维及保障智能制造稳定运行的关键路径,正展现出其不可或缺的价值。然而,该模式在实施过程中也遭遇了技术、管理和人才等多方面的难题。为应对这些挑战,制造型企业集团需采取积极措施,包括加强技术创新与优化、建立健全集团化管理机制以及构建多元化人才培养体系等。这些策略的实施将有效提升5G专网共管共维模式的应用效能和推广价值,加速推动制造型企业集团的数字化转型步伐。
展望未来,随着5G技术的不断成熟与智能制造的深入发展,5G专网共管共维模式将在智能制造领域发挥愈发重要的作用。同时,跨行业融合将成为新的研究焦点,通过探索制造业与其他行业的融合模式与应用实践,将进一步拓宽5G专网共管共维模式的应用场景和价值空间,为企业创造更多增值机遇,为数字化转型和可持续发展提供坚实支撑。
参考文献:
[1]工信部等十二部门《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,2021.7.5.
[2]广东省人民政府,《广东省制造业数字化转型实施方案(2021-2025年)》,2021.7.5.
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[5]经济日报,《深化5G网络共建共享》,2024.5.24.
[6]王鹏,中国社科院研究员,《5G工厂与工业互联网融合:驱动产业创新与升级》,2024.11.22.
[7]工业和信息化部、国务院国有资产监督管理委员会、中华全国工商业联合会,《制造业企业数字化转型实施指南》,2024.12.25.
【作者简介】韩东辉(1981.04-),男,汉族,河南省巩义市人,硕士研究生学历,工程师,华润(集团)有限公司智能与数字化部管控治理组专业总监、华润数字化学习与创新中心负责人,主要研究方向:企业数智化战略管理、人才培养、项目管理、IT治理等。