来源 | 《仪器仪表标准化与计量》2020年第6期

作者 | 肖宇亮

自新中国成立以来，我国从一个农业大国转变成一个拥用世界上最完整产业体系、最完善产业配套的制造业大国和加工制造业基地，是名副其实的“世界工厂”。仪器仪表是制造业的基础，是我国产业重点发展领域，从目前的发展态势来看，我国的仪器仪表制造行业与国际先进水平相比还有较大的差距，要想从成长期步入行业的成熟期，还需要一定的时间来进行发展过渡。

国际上掀起了智能制造、先进制造、数字化工业等新一代“工业4.0”制造业革命浪潮，我国推出智能制造发展规划，促使我国制造业快速转型升级、换道超车。经过几年发展，我国智能制造取得了很大成绩，但是仍然面临智能化关键技术装备缺乏、核心支撑软件不足、工业互联网建设滞后、制造服务业发展缓慢等问题，迫切需要引入新技术、新动能引领制造业的快速发展，仪器仪表行业迎来了挑战与机遇。

1 5G+工业互联网是我国战略发展方向

5G是当前具有代表性、引领性的网络信息技术，是实现万物泛在互联、人机深度交互、支撑实体经济转型升级的关键信息基础设施。工业互联网将人、数据和机器连接起来，是工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联网的高度融合，是未来制造业竞争的制高点。“5G+工业互联网”是互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态，是工业数字化智能化发展的关键综合信息基础设施，是顺应全球产业变革趋势的内在要求。

随着新一轮科技革命和产业变革的深入推进，世界各国纷纷加快推动5G应用，工业是重点领域。美国正加快布局 5G技术在制造业、智能交通等领域的应用；欧盟积极推进5G应用试验，涉及工业、农业、智慧城市等多个场景；日本发布白皮书重点推动 5G 在工业领域的应用；韩国发布“5G+”战略，智慧工厂和无人驾驶汽车是发展重点。当前，我国 5G和工业互联网均实现与主要国家同时起步、同步发展，积极探索 5G+工业互联网的融合应用，既是制造业顺应发展趋势的最佳选择，也是我国把握第四次工业革命历史机遇，抢占全球新一轮科技高地的客观要求。

5G和工业互联网都是实现经济社会数字化转型的重要驱动力，5G+工业互联网发挥出“1+1>2”的化学反应，应用场景贯穿了工业制造的全过程，覆盖生产过程控制、柔性制造、机器协作、AGV、供应链管理、库存管理、产品交付等各个环节。5G+工业互联网融合应用将显著降低企业运营成本，提高生产效率，优化制造资源配置，提升装备数字化、生产网络化和产品智能化水平，推动制造业实现质量效益提升、产业结构优化、增长动力强劲，为制造业高速发展提供有力保障。

5G+工业互联网已经成为我国战略发展方向，在“新基建”中扮演着重要角色，我国制定了一系列政策支持5G+工业互联网的融合创新应用。中央经济工作会议提出，要加快5G商用步伐，加强工业互联网、物联网、人工智能等新型基础设施建设。“新基建”频频出现在国家决策层的部署当中，成为社会各界关注的热点，工业和信息化部印发《5G+工业互联网512工程推进方案》，明确了工业互联网作为未来5G技术落地的重要应用场景之一，进一步推进5G+工业互联网融合创新发展。2020年3月，工信部发布《工业和信息化部关于推动5G加快发展的通知》吹响5G快速发展的号角。5月，政府工作报告中强调，拓展5G应用，发展工业互联网，推进智能制造，推动制造业升级和新兴产业发展。这给仪器仪表制造业向数字化、网络化、智能化迈进注入了强大动力。

2 仪器仪表制造领域转型升级迫在眉睫

仪器仪表是制造业基石，具有技术集成度高和规模经济大的特点。在技术方面，仪器仪表的研发、生产需要电子技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术等多领域技术，属于知识密集型行业，新进入本行业的市场参与者在人才储备、技术积累和研发储备等方面需要较长的适应时间。而在生产经营方面，仪器仪表类产品具有“多品种、小批量”的行业特点，企业普遍采用按照客户需求设计和生产相应产品的经营模式，由于所需要的零部件种类较多，如果企业生产规模较小，单次采购量必然较低，原材料采购成本较高。

从厂商集中度方面来看，由于产品种类繁多，涉及领域广泛，因此我国的仪器仪表行业的集中度极低，整体处于完全竞争的态势。从企业的规模方面来看，我国仪器仪表行业企业中，中型企业的生产制造规模最大，而其次是小型企业，大型企业只占到了约20%的资产规模。按照贝恩市场分类标准来看，我国仪器仪表行业整体基本上处于完全竞争市场下。

从行业的销售收入方面来看，我国的仪器仪表制造行业呈现出连续的快速增长，年平均增速在20%以上，同时企业数量众多，行业竞争较为激烈，由此可以看出，我国的仪器仪表制造行业正处于产业生命周期的成长期。从目前的发展态势来看，我国的仪器仪表制造行业与国际先进水平相比还有较大的差距。我国是除日本以外的最大的仪器仪表生产国，但是我国的仪器仪表，特别是一些精密仪器，却需要大量从国外进口，整个行业连续多年陷入了出口逆差的困境，因此我国的仪器仪表行业还需要经历一段时间来从成长期步入成熟期。

根据我国仪器仪表行业特点，开展仪器仪表行业“5G+工业互联网”建设，对促进智能制造起到关键作用，整体提升我国仪器仪表行业的国际竞争力具有重要意义。因此，利用5G+工业物联网等前沿技术融合仪器仪表生产制造、产品远程运维服务、经营管理等应用，不断探索更适合于离散制造的管理模式与控制体系，打造柔性化、敏捷化、集成化的仪器仪表生产经营能力，促进企业智能制造、智能运维、智能服务，是实现高质量仪器仪表智能制造的必由之路。

3 5G+工业互联网赋能仪器仪表行业转型升级

5G是当前代表性、引领性的网络信息技术，是实现万物泛在互联、人机深度交互、支撑实体经济转型升级的关键信息基础设施；而工业互联网作为第四次工业革命的重要基石和数字化转型的关键支撑力量。二者在工业领域形成以智能化为中心的新模式，通过提供高质量的服务促进质量效率提升和经济结构优化，实现产业生态链的重构升级，助力仪器仪表行业数字化转型发展。

（1）5G+人工智能：5G时代已经到来，新一代人工智能技术全面赋能仪器仪表生产方式的智能化改造，运营服务的智能化升级。仪器仪表行业将实现由“生产型制造”向“服务型制造”的转变，带来企业运营模式的变革和管理效率的提升，成为智能企业建设的核心“引擎”。

（2）5G+大数据：随着5G的全面建设部署，人、机、物正逐步交互融合，企业制造过程设备联网实现数据化，源源不断产生的海量数据被收集、分析、挖掘、加工和运用,提供数据决策支撑，赋能到企业生产经营运行过程，提高管理效率。仪器仪表作为制造业的重要组成部分，横向、纵向和端到端集成的“触角”，其智能化转变实现采集数据的准确可靠，传输数据的灵活便捷，挖掘数据的深度智能。

（3）5G+云计算/边缘计算：随着仪器仪表的发展，对业务时延、隐私和安全等指标的要求进一步升级，整体作业呈现柔性化、精细化和智能化的发展趋势，这就不仅需要云计算的整体运筹，也需要边缘计算的本地实时运算。通过5G与云计算、边缘计算的紧密结合，形成功能层次分明，“公有+私有”混合的云服务布局，实现敏捷响应、高效集约与快速部署。

（4）5G+数字孪生：在产品制造方面，仪器仪表产品是典型的离散型装配，具有单件小批量生产、装配周期长、返工返修多等特点。在复杂产品装配过程中，利用5G+数字孪生技术建立制造数字模型，对离散装配过程进行管理与控制。在产品运维方面，仪器仪表与数字孪生技术结合建立自诊断模型，对自身健康状况进行诊断与报警，利用 5G高带宽、低延时特性，进行远程智能运维，保障设备健康工作状态。

4 结束语

对于仪器仪表行业来说，不能闭门造车，重视开放和交流合作，主动拥抱“5G+工业互联网”等新一代信息技术，促进行业数字化、网络化、智能化快速发展，融合数字经济和实体经济，把更多优质要素资源关联起来，形成资源共享的产业生态链系统，驱动仪器仪表行业高质量发展，在激烈的市场竞争中博得一席之地。

作者简介

肖宇亮（1974-），男，硕士，工程师，重庆川仪自动化股份有限公司首席信息化师，长期从事企业信息化建设，两化融合，智能制造工程等工作。

参考文献

[1] 中国信息通讯研究院. 2020数字中国产业发展报告（信息通信产业篇）[R]. 北京：中国信息通讯研究院，2020.05

[2] 中国信息通讯研究院. 2019中国信通院白皮书合集[R]. 北京：中国信息通讯研究院，2019.12

[3] 螽斯.工业互联网携手新一代信息技术，仪器仪表行业迎来新变局[R]. 北京：仪表网，2019.06