2025 年 5G 工厂应用实践（原材料工业）

百家 5G 工厂质效并进引领工业互联网蝶变跃升 为更好推动 5G 工厂高质量发展，加快“5G+ 工业互联网”规模化应用，我部从 1260 个 5G 工厂名录项目中优中选优，遴选出 100 个技术先进、标杆引领的 5G 工厂典型应用实践（以下简称“百家 5G 工厂”），覆盖原材料工业、装备工业、消费品工业、电子信息、能源交通等重要行业领域。百家 5G 工厂实现5G 网络覆盖率超 99.3%、现场装备联网率超 97.7%、无线设备 5G 联网率超97%，推动“5G+ 工业互联网”由“单点”应用向全环节、全流程、全要素、全场景、全产业链“综合”应用创新发展，有效推动制造业提质降本增效绿色安全发展。 一是加速全环节柔性生产，推动工厂网络无线化，通过 5G 全厂覆盖，探索生产现场装备云化群体控制、产线模块化快速重构、供应链实时动态协同等，实现从固定刚性流程生产向快速响应、动态调整的全环节柔性生产方式转变，百家 5G 工厂平均产能增加 24.7%。 二是推动全流程精益管控，通过系统建设 5G、工业互联网等基础设施，加速边缘计算、信息模型、数字孪生等技术从生产运营、原材料采购等批量管理应用向安全生产闭环管控、厂区物流实时优化、关键部件精准运维等精细管理应用扩展，实现虚实融合、实时监控的工厂生产全流程精益管理，百家 5G 工厂平均运营成本降低 18.4%。 三是形成全要素协同智能，基于大带宽、广连接网络特性，实时采集汇聚全厂及供应商数据，基于高可靠、低时延网络特性，实现自感知、自适应、自决策的智能化自主协同，推动人工智能应用从单点辅助向产线生产、系统运维、销售服务、企业管理等环节的全要素协同发展，百家 5G 工厂平均产品质量提升 20.5%。 四是实现全场景应用普及，“5G+ 工业互联网”加快从外围辅助环节向生产核心环节延伸，百家 5G 工厂实现企业协同合作、虚拟现实服务、现场辅助装配等二十大场景全覆盖，生产现场监测、生产能效管控、机器视觉质检、厂区智能物流、设备协同作业等与产线生产紧密相关的应用场景覆盖率超 70%。 五是带动全产业链规模壮大，通过 5G 工厂建设带动产业供给能力提升，逐步形成工业 5G 芯片、模组、终端等全栈式产品体系。5G 模组价格下探至百元级，较商用初期下降 95%，5G AGV、5G 智能 AR 头盔等一批工业 5G 创新产品实现规模量产及深度应用。 目录 石化化工1 01. 广州石化 5G 工厂102. 青岛炼化 5G 全连接工厂603.河北鑫海化工5G智慧工厂1004. 中安联合煤化有限责任公司 5G 智慧工厂1 405. 新兴能源科技 5G 智能工厂1 906. 鸿利达 5G 工厂23 钢铁27 07. 安徽首矿大昌 5G 工厂2708. 湛江钢铁基于独立专网的智慧绿色钢铁 5G 工厂3109. 宁钢 5G 工厂351 0. 中天钢铁集团（南通）有限公司 5G 工厂391 1 . 建龙西钢 5G 智能工厂43 建筑材料47 12. 远东幕墙 5G 工厂4713. 中建材 5G 智能工厂5114. 南玻院玻璃纤维及其制品 5G 工厂5515. 精工国际绿色建筑钢结构 5G 工厂59 新材料62 16. 中天钢铁集团（淮安）新材料有限公司 5G 工厂6217. 时代新材创新中心 5G 工厂6618. 全链路云端协同的功能性薄膜 5G 智能制造工厂7019. 基于全生命周期追溯的高性能特种管材 5G 工厂7420. 福地（石狮）新材料科技有限公司 5G 工厂7821. 华润化学材料 5G 工厂8 122. 斯迪克 5G 智能工厂8523. 中天东方氟硅 5G 工厂89 广东省广州市 01. 广州石化 5G 工厂 中国石油化工股份有限公司广州分公司 一、项目概述 中国石油化工股份有限公司广州分公司围绕打造洁净能源和转型升级“双示范”企业的目标，采用 5G+ 边缘 UPF+MEC 技术构建相应的专网整体方案，已实现面向石化行业的 5G 专网架构和部署。广州石化建设的 5G 工厂项目，采用 5G+ 下沉 UPF+ 边缘技术方案，为厂区提供全方位5G 服务，发挥云边协同优势，具备带宽增强、低时延、数据本地卸载等特点，同时采用企业或集团 -企业两级联动工业互联网平台方案，提供关键能力，实现安全、绿色环保、智能高质发展。 二、建设需求 石化行业特有的生产加工工序多，流程复杂，产品多样，生产物料有毒有害高腐蚀，生产环境高温高压易燃易爆等特点。亟需形成一套适用于装置现场复杂环境的高可靠、高安全、抗干扰的 5G 行业专网架构和部署方案，以解决零散设备缺乏统一接入集成、炼化各业务应用数据割裂、各类终端及各监测类应用系统统筹管理效率低下、事故状态应急指挥互联互通难、数据采集传输不稳定、数据采集方式不够智能等问题。 三、建设方案 采用 5G+ 边缘 UPF+ 边缘技术构建相应的专网整体方案，最大程度发挥云边协同的优势，提供带宽增强、低时延、数据本地卸载的 5G 专网服务，实现公众网络与工业内网的深度融合。 《2025 年 5G 工厂应用实践》 在网络层，在非防爆区域部署通用 5G 室外宏基站及室内分基站，在防爆区域部署满足石化行业防爆认证的 5G 微站及 CPE，为厂区提供全方位的 5G 网络服务；部署专用 UPF，实现数据本地卸载、数据安全、低时延功能。部署边缘节点，提供云边协同能力，将丰富的云端业务能力延伸到边缘节点，实现容器、设备、应用集成、视频业务能力、AI 算法能力等协同，支撑业务就近处理，快速构建边缘应用。 在终端层，通过防爆移动终端、摄像头、VOCs 环境监测小车、无人巡检设备、电子鼻、盲板等智能设备与 5G 技术的融合，利用 5G 行业专网低时延、高带宽、广连接、流量本地卸载等特性，对现场数据进行采集，并实时、安全地传给企业工业互联网平台。 在边缘和云侧，遵循集约化建设目标，结合自身安全、绿色、智能的建设需求，根据企业自身的需要，可采用企业工业互联网平台或集团 - 企业两级联动工业互联网平台方案，并为基于平台的智能应用提供边云协同、集成平台、大数据、工业智能体、业务平台等关键能力。 四、应用场景 场景类型 1：协同研发设计 结合智能传感器与 IoT/5G 技术，将现场采集的数据传输到服务器进行实时的显示和分析，支撑设备特征参数提取和状态识别，实现了石化工厂泵群设备的运行优化，泵群状态监测应用通过技术创新与国产化攻坚，基本消灭振动处于 D 区的机泵，振动处于 C 区的机泵减少 50%。 场景类型 2：远程设备操控 借助 5G 物联网技术，实现在 web 端远程操控无人巡检设备库开关及无人巡检设备调度等操作，突破了巡检人员的位置、能力、响应时间等限制，改变了传统的无人巡检设备作业难以高频持续的作业方式，极大地释放了无人 巡检设备的作业能力 , 实现无限远的实时操作、巡检路线、、观测，有效提高问题发现能力和事故处置能力，带来了极大的社会效益。企业边缘沉降的 5G 物联网解决了石化行业数据保密问题，实现了无人巡检设备及其存放库实时远程操控，大幅提升生产作业效率，降低了事故发生。 场景类型 3：设备协同作业 基于广石化视频云平台，构建生产应急指挥系统，完成全厂生产现场可燃及有毒有害气体监测报警、工业视频监控、火灾报警集中管理与一体化联动；结合 5G 网络传输技术，实现在战时应急指挥状态下可以在应急指挥中心与现场救援人员、现场指挥部、应急指挥车的 音视频互通，加强对现场突发事故的发现与监控能力，有利于各生产装置之间信息互通、应急联动，减少应急处置环节和响应时间，提高对突发事件的快速响应、协同指挥和科学决策的能力。利用 5G 低延时、大宽带特性，降低现场数据处理延迟，使得端侧采集的高清视频更加实时的回传到后端，应急通信视频监控和多方通话更加及时、畅顺，有效提高对突发事件的快速响应、协同指挥和科学决策的能力。 利用 5G 和北斗 + 差分技术，通过移动设备实现作业开票的 “四定” 管理（定部门、定人、定时间、定地点），确保作业监理人员在规定的时间、地点签发作业票，强化作业票合规管理。开发安全卫士 APP，使用移动终端可以开展作业开票、JSA 分析、气体录入、安全措施落实、 安全交底、票证签发和作业过程工作。5G 技术融合北斗，将网络的端到端时延降至毫秒级，这对于需要实时反馈现场定位信息的场景来说至关重要。 场景类型 5：工业合规校验 （1）VOCs 网格化管理 以装置区或者装置区组为网格，建立广州石化 VOCs 网格化监测网络，基于各类排放监测设备采集的排放因子浓度数据、气象数据，实时动态监测装置区网格 VOCs 污染排放情况。 （2）走航车 应用 5G+ 边缘计算实现走航车车载监测仪测量数据的接入与解析，并实时在 GIS 地图上展示走航轨迹 , 结合走航坐标，为厂区及周边区域 VOCs 分布情况“画像”，环保管理人员足不出户 即可在电脑上同步了解走航时间段 VOCs 监测浓度，一旦发现排放超标，可通知泄露检测与修复团队奔赴现场，快速定位泄漏位置，进行泄漏修复。走航车在厂区内开展走航服务时，在走航车上通过接入广州石化 5G 网关，VOCs网格化应用可实时采集走航数据，在 VOCs 地 图上就能实时展示走航轨迹、大气浓度的时空分布及各项因子监测趋势等。 （3）仿生电子鼻 仿生电子鼻异味监测应用依托 5G 物联网的低时延、超高速率特性，实现监测数据的实时传输，确保对异味分子扩散轨迹的实时追踪。电子鼻设备通过搭载的 5G 网络模块，实现 5G+AI 实时分析， 《2025 年 5G 工厂应用实践》 通过边缘计算节点预处理数据，结合机器学习模型快速识别 VOCs 成分，当浓度超标时，同步触发短信告警、气味样本库比对及定位追踪，提升响应效率，实现全天候网格化精准监测。 场景类型 6：设备故障诊断 在具体工业现场中，泵群作为关键生产设备，其运行状态直接影响生产连续性和安全性。系统通过部署在企业云或中石化工业互联网平台上，实时采集泵群振动、速度等关键测点数据，利用 5G 网络的高带宽和低延迟特性，确保数据传输的实时性与可靠性。操作人员可通过总览界面集中监控设备状态，轮播显示加速度、速度实时值、运行指标及波形图谱，一旦检测到异常如轴承磨损或失衡，系统自动触发报警。结合专业的振动分析谱图和故障跟踪模块，快速定位故障根源，并通过自动化体检功能生成周期状态报告，辅助决策。预测性维护闭环流程中，基于海量数据和AI 模型进行智能诊断，设备人员收到报警后立即现场核实并填报处理结果，确保问题及时解决，有效预防停机事故，提升整体运维效率。 场景类型 7：设备预测维护 该场景依托泵群监测系统，通过预测性维护闭环机制，实现对设备潜在故障的早期预警和主动干预。系统基于多种智能诊断模型（如机器学习、深度学习），结合海量实时检测数据、设备历史故障库及人工智能技术，进行多维度智能分析，生成设备健康状态预测报告。当检测到异常趋势时，自动触发报警报告并推送至设备维护人员；人员通过移动终端实时接收信息，现场核查设备状态，并通过系统填报处理措施（如调整参数或安排检修），形成从诊断到响应的完整闭环，显著提升维护效率，减少非计划停机，降低运维成本。应用成效包括设备平均无故障运行时间延长 15%、维护费用降低 20%，并实现了从被动维修向主动预测的转型。 场景类型 8：无人智能巡检 辅助管线巡检部署在企业云，运用 5G 物联网、红外识别等核心技术，基于设定好的路径，无人巡检设备可自主决策巡检路径、姿态、拍摄参数，获取高质量巡检数据，借助双光云台摄像机实时回传影像及图像，识别现场异常（包括管线泄漏、温度异常等），自动生成异常记录，及时报警；无人巡检设备也可在人工控制的情况下，进行特定部位的巡检确认，结合现场人员巡检，实现空地一体化管线联合巡检，确保管线巡检全覆盖，提高巡检质量。 场景类型 9：生产现场监测 利用 AI 技术建立典型移动作业监护场景，采用监护站拍摄现场作