5G工厂怎么建

文 ‖ 本刊记者 付嘉欣/ 郑 瑞

石化行业5G 工厂建设已取得亮眼成绩，但仍要在应用落地上多下功夫。

特邀嘉宾（排名不分先后）

干建甫……………………………………………………………………………………………中国石化镇海炼化信息和数字化中心副经理

杨 超………………………………………………………………………………………………中国石化金陵石化信息化与计量中心经理

张 斌……………………………………………………………………………………………………………中国石化中韩石化信息中心主任

邹璐璐…………………………………………………………………………………………中国石化南化公司信息化与计量中心经理助理

近日，工业和信息化部公布《2023 年5G 工厂名录》，遴选产生了300 家已建成的5G 工厂，标志着我国加快推进“5G+工业互联网”创新发展，打造5G工厂中国品牌，取得了积极成效。

就我国石化行业而言，5G 工厂建设情况如何？怎么以5G 工厂建设，有效促进企业数字化转型，助力企业实现提质、降本、增效、绿色发展？带着这些问题，本刊记者特邀成功入围《2023 年5G 工厂名录》的石化企业代表进行探讨。

赋能传统工厂

中国石油石化：各位好！在您看来，5G工厂对企业发展有怎样的意义？

干建甫：对于镇海炼化这类特大型企业来讲，5G 网络提供了整个厂区大范围无死角、高速及大规模连接的高可靠无线网络，解决了有线网络无法达到的随时随地、及时低成本联网的问题。网络切片技术解决了多张专网的建设需要，使得一张网能够解决管理、业务、专业的各类问题，为企业管理提效和安全提升起到了无可估量的作用。

5G 并不是一个孤立的技术，它可以和其他新型技术结合，起到放大倍增的作用。如5G 和AI 结合，可解决某类设备智能健康分析；5G 和北斗结合，可解决人、车定位轨迹问题，进而延伸到人员是否安全、是否正常履职，车辆是否违章等。每个企业都可以找出管理上、业务上的各类痛点与5G 相结合，从而发挥其在提高生产效率、降低生产成本、提升安全管控水平、推动企业发展、促进经济增长和改善工作环境等方面的巨大意义。

杨超：首先，5G 工厂夯实了工业互联网“底座”，可实现企业生产数据不出厂区的要求，最大程度保证了数据安全，为企业的数字化转型奠定了坚实的网络基础。其次，通过5G 技术和应用场景的结合，实现了为安全环保、生产经营等应用赋能。比如，通过5G 技术与能效管控相结合，可构建更加高效智能的生产能效管理系统，实现生产过程数据的高效传输和能源消耗的监控优化。在环保监控方面，结合5G 实现全方位监测废水、废气、环境空气等环保数据，推动环保管理由定性管理向定量管理转变、由经验管理向科学管理转变、由事后管理向事前控制转变。

张斌：目前大多数炼化企业在日常工作中都采取有线连接，装置内存在大量的线槽、线盒等。一旦装置出现问题，解决的难度就非常大。但通过建设发展5G 工厂，应用5G 技术能够有效减少有线连接的布置。在此情况下，建设成本、维修成本、投资成本等都会大大降低。

另外，5G 覆盖可为企业推动数字化、智能化奠定基础，在一定程度上能改变炼化行业的业态，改变大家在生产、设备安装等方面的思维，以及企业的设备运行维护模式。通过这些改变来帮助整个炼化企业焕然一新，迅速踏入数字化、智能化新阶段。

邹璐璐：现阶段我国发布了很多智能制造相关要求，政府也一直在推动企业的智能化改革、数字化转型。在中央经济工作会议就2024 年经济工作部署的九大重点任务中，“以科技创新引领现代化产业体系建设”被列在首位。在此情况下，有了以5G 等新一代信息技术为基础的“5G+工业互联网”，一些相关应用才能落地。建设5G 工厂有利于企业响应国家号召、紧跟未来趋势，帮助企业推动智能化改革和数字化转型。

助力管理升级

中国石油石化：目前企业5G工厂的建设情况如何？请介绍一下。

●5G工厂一“屏”了然。

干建甫：对于5G 工厂建设，镇海炼化现已建成13 个宏站，在建12 个宏站，建成2.6GHz+700MHz 双频段全覆盖的5G专网，终端使用规模已达5000+。同时建设了3 座北斗地基增强站，与5G 结合解决地基沉降监测、高精度定位等问题。

2019 年建设以来，我们持续在5G应用效果、融合深度、覆盖领域等方面进行探索，结合AI、互联网、北斗、三维等一系列数字技术，全面创新现场安全作业管理模式，重点在人的安全履职、事的安全管控、物的本质安全三个方面打造了人、事、物3 大类27 项5G 应用场景，涵盖了生产、设备、物流等各个领域，全流程、全方位地提升了镇海炼化的智能化安全管理水平。

杨超：金陵石化5G 工厂目前已顺利投用的应用领域，包括智能巡检系统、球罐区人员定位、“双防平台”重大危险源隐患排查、智慧LDAR 检测、双边作业电子作业票、电能表数据采集。

张斌：中韩石化目前分为炼油厂区和化工厂区，已经实现5G 全覆盖。我们采用边缘计算加企业专网形式，使企业内部数据不外泄，有效保障了数据安全。在应用方面，中韩石化做了许多尝试，目前已在图像、巡检、电表水表素材、作业实时监控、设备检测等20 多个场景应用。

中国石油石化：建设5G工厂给企业生产经营带来了哪些改变？

杨超：金陵石化通过5G 工厂项目的实施，实现了计划优化、调度指挥、装置优化的智能化管理，累计优化生产方案46 项，提升工作效率近50%。

生产经营更加科学精准。公司将5G技术与生产能效管控相结合，构建高效智能的生产能效管理系统，实现了生产过程的高效控制和能源消耗的优化。通过实时监控节能设施运行，跟踪各装置能耗指标和超标问题，推动节能降耗措施精准落实，公司炼油部分综合能耗从56.97 千克标油/吨降低至55.82 千克标油/吨，节能设施优化运行率从93.66%提高至96.95%。通过实现70 多套生产装置碳排放核算及分析，排放数据的准确率在95%以上，使公司碳排放“看得见”“看得准”。通过实现从收货、上架、发货、盘点、移库、退货等环节供应链可视化及智能仓储管理，规范业务、降低风险，公司库存周转率提高10%。

安全环保更加坚固牢靠。在装置现场安装了具有5G 模组的布控球，能够采集环境、人员动作、设备运行等监测数据，并通过5G 网络回传至生产现场监控系统。专业管理人员结合视频智能分析等新技术功能，实时掌握现场人员工作情况，对不安全行为进行分析并提醒纠正，让作业现场更加安全规范。

设备管理更加智能高效。传统监测方式的痛点在于工厂内部线路结构复杂，并涉及大量的线缆、桥架、线管、接头以及网络设备的投入，排除故障周期长，易延误生产，甚至会造成严重安全隐患或事故。使用5G 无线化实时接入替代有线电缆，对于偏远区域（如楼顶、罐顶、排风口）或环境恶劣区域（酸碱、高温等线缆易腐蚀区域），更加方便管理与运维。

●供图/裴 昱 张 兴 中韩石化

张斌：显而易见的改变，比如员工在某催化塔13 层平台上发现了泄漏点。以前遇到这种情况，若想实现视频监控，需要配管、接电源、放光纤网线、安装摄像机，至少需要3 至4 天。如今5G 工厂建设后，员工只需在泄漏点旁边安装5G 布控球，5G 布控球即可将泄漏点现场视频立即传输到操作室，操作室便可实时观察泄漏点，对此进行重点监控，前后只需要1 个小时。通过这样的改变，提高了企业工作效率，节省了人力和时间，减少了员工压力，有效提高了员工积极性。

邹璐璐：企业利用跟运营商开通的物联网卡，让数据传输方便了许多。例如，之前南化公司布置移动摄像机，如果需要布置全厂无线覆盖，就要花费大量的费用，网络安全保障也面临巨大压力。但如今有了5G 覆盖，我们能随时在办公室找到想要的视频信息，更加容易掌握生产实时数据。在此基础上，员工的现场感知能力有效增强，各部门对新应用的研发热情大幅提高。

形成特色应用

中国石油石化：企业在5G工厂建设上形成了哪些特色？

杨超：我们采用频段隔离方式建设金陵石化的5G 专网，利用700MHz 频段具有的低频优势，实现网络深度和广度覆盖。同时以2.6GHz 频段载波带宽大、速率高的优势，确保低时延和高带宽，解决无线网络在石化行业生产区域内普遍存在的“覆盖面积大、信号盲区多”“防爆要求高、基站密度小”“钢构建筑多、信号衰减快”等难题。

邹璐璐：南化公司本次申报的项目为5G 工业无线专网。比起部分企业建设5G 专网时采用5G 切片，南化公司则采用了5G 下沉，专网MEC 设备下沉到企业数据中心机房中。同时，配备了物联网卡。企业的巡检设备、数据传感器等设备插入该物联网卡，设备数据即可自动进入企业内网，使数据安全性有效提高。

中国石油石化：在5G工厂建设过程中，遇到过什么困难吗？是如何解决的？

杨超：基站建设方面，由于石化企业的特殊性，出于安全生产方面的考虑，在建站选址方面有很大的限制。尤其是生产装置现场，对防爆抗爆有严格的要求；高封闭区域、半封闭区域等区域网络信号弱，甚至无法覆盖。对此，我们通过采取建设防爆微基站，在中控室、外操室等区域加建室分设备等措施来解决信号覆盖问题。

保护投资方面，公司在用部分老旧网络终端设备没有5G 模组，不支持5G，只能使用4G 网络。为了能让这部分老旧设备继续使用，减少投资损失，我们在建设5G 工厂的过程中联合运营商打造支持4/5G 融合的MEC 方案，实现对现网终端设备投资的保护。

网络安全方面，为确保5G 网络安全，加强终端管控，特别是确保专卡专用，我们建设了金陵石化5G 专网运维管理平台。通过管理平台，实现对SIM 卡、生产终端、网络设备、通信终端的实时管理，消除网络安全的薄弱环节，使系统更趋于稳定、安全、合理和高效。

合理推动建设

中国石油石化：在您看来，5G工厂建设还面临着哪些挑战？

干建甫：镇海炼化把数字化转型作为“十四五”公司的三大战略之一。数字化、智能化为企业创效、为安全提质，进而促进组织转型和流程变革已越来越深入人心。新的技术应用有很好的人、财、物的基础，这是我们最大的优势，但只有顶层谋划、全员参与，深度与业务结合共同推进，才能真正发挥5G 的价值。

目前企业面临的最大挑战是5G 装备生态还不能适应5G 工厂快速发展的需要。如办理移动电话（含无线上网）入网等手续时，应遵守实名登记制度，实名到具体使用人。而我们是24 小时连续性生产，采用倒班制，同时考虑防爆智能终端使用效能和成本，企业无法做到人手配置一台，而是各班组通过交接班管理进行共用。在此情况下，工业现场防爆智能终端办理入网登记时，按照个人实名管理不适用。

对此我们希望采用企业实名管理。建议工信部调整有关《电话用户真实身份信息登记规定》《电话“黑卡”治理专项行动工作方案》规定，对工业现场应用场景的智能终端入网登记，通过核实可以采用企业实名管理，由企业承担智能终端管理和溯源责任。

邹璐璐：现在很多企业建设5G 工厂只停留在5G 覆盖层面，5G 应用落地还不足。对此需要企业以及整个行业加强配合、持续挖掘，集团公司以及政府针对5G 工厂建设进行普及。

南化公司将不断加强与其他企业的合作，彼此多交流学习，适当寻求外部力量。同时多与集团公司交流学习，寻求集团公司的支持；多与政府沟通，帮助政府了解5G 工厂现状的同时，主动提出自己的诉求，让政府提出更加有针对性的政策。另外，南化公司也会加强企业内部培训，促进员工思想转变。

杨超：首先，5G 工厂面临的挑战是网络安全和数据安全问题。在5G 应用的过程中，大量的数据需要通过5G 网络传输和存储，这就对网络安全提出了更高的要求。工厂需要采取一系列的措施，包括建立安全可靠的网络架构、加密通信、访问控制等，保护数据的安全。

其次，5G 工厂面临的挑战是设备兼容性和集成问题。工厂内存在各种各样的设备和系统。它们的数据格式、通信协议和接口可能存在差异。这就给实现设备之间的互联和数据共享带来了困难。为了应对这一挑战，需要采用开放式标准和接口，推动设备之间的互联互通，实现设备之间的集成和高效协同。

最后，5G 工厂面临的挑战是人才培养和技术更新问题。工业互联网和5G 工厂应用需要员工具备一定的技术和管理能力，而这对工厂现有的人员水平提出了更高的要求。

中国石油石化：为推动5G工厂建设，您有哪些建议？

干建甫：首先，5G 作为工业互联网不可分割的一部分，能解决绝大部分问题，但并不是在所有方面都是最优的。我们不建议为了5G 而5G。不同企业、不同场景适用的技术可以不同，如低功耗低带宽的场景就不一定要用5G，以效率最高、费用最低为原则。

其次，对大型企业来说，数据保密要求很高，可以与运营商合作把MEC 下沉到企业。通过部署下沉的UPF，使其具备高性能、低时延、高可靠和应用数据不出园等特性。

张斌：目前许多企业对建设5G 工厂有畏难情绪，认为其建设成本高、建设难度大。但在实践之后，我们发现建设5G 工厂费用并不高。最大的投入是在建设之后要向运营商支付的流量费，但这笔流量费在企业成本中占比并不大。因此，我建议大家应适当转变思维，减少对5G 工厂等新事物的畏难情绪，并加强对此的学习与实践。