第一章緒論：5G通信技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的時(shí)代背景與應(yīng)用價(jià)值第二章5G通信技術(shù)基礎(chǔ)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底層支撐第三章5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用場(chǎng)景第四章5G提升生產(chǎn)協(xié)同效率的理論模型與實(shí)證分析第五章5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的典型案例分析第六章結(jié)論與展望：5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展01第一章緒論：5G通信技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的時(shí)代背景與應(yīng)用價(jià)值第一章緒論：5G通信技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的時(shí)代背景與應(yīng)用價(jià)值全球制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)工業(yè)4.0的五大特征與5G技術(shù)的融合場(chǎng)景傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸傳統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)與5G技術(shù)的性能對(duì)比分析政策支持與市場(chǎng)需求國(guó)內(nèi)外政策推動(dòng)5G技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用落地5G技術(shù)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心價(jià)值降低時(shí)延、提升帶寬、增加連接對(duì)生產(chǎn)協(xié)同的支撐作用研究意義與目標(biāo)通過5G技術(shù)提升生產(chǎn)協(xié)同效率的理論與實(shí)踐意義本章結(jié)構(gòu)安排按照引入-分析-論證-總結(jié)的邏輯順序展開內(nèi)容第一章第1頁引言：工業(yè)4.0與5G的交匯點(diǎn)工業(yè)4.0的五大特征智能連接、數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)化、個(gè)性化定制、協(xié)同制造5G技術(shù)的融合場(chǎng)景通過5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)共享、智能控制全球制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)從傳統(tǒng)制造到智能制造的轉(zhuǎn)型過程與趨勢(shì)分析第一章第2頁分析：5G技術(shù)賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心要素5G技術(shù)指標(biāo)對(duì)比NR新空口技術(shù)的三大突破：超密集組網(wǎng)、動(dòng)態(tài)資源分配、預(yù)定義網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化三大典型應(yīng)用場(chǎng)景智能工廠、遠(yuǎn)程運(yùn)維、預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)壁壘分析工業(yè)級(jí)5G需解決高低溫環(huán)境穩(wěn)定性、抗干擾能力、設(shè)備到設(shè)備通信協(xié)議適配等難題5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)工業(yè)協(xié)同的支撐作用MEC邊緣計(jì)算、D2D設(shè)備到設(shè)備通信、安全防護(hù)體系第一章第3頁論證：5G技術(shù)提升生產(chǎn)協(xié)同效率的機(jī)制數(shù)據(jù)傳輸效率提升多設(shè)備協(xié)同機(jī)制人機(jī)交互優(yōu)化5G網(wǎng)絡(luò)支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間通過5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)多設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步，提高生產(chǎn)效率5G技術(shù)支持更高效的人機(jī)交互，提升操作效率第一章第4頁總結(jié)：本章核心觀點(diǎn)與后續(xù)章節(jié)展望核心觀點(diǎn)研究框架創(chuàng)新點(diǎn)說明5G技術(shù)通過降低時(shí)延、提升帶寬、增加連接，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來革命性變化后續(xù)章節(jié)將按技術(shù)基礎(chǔ)→應(yīng)用場(chǎng)景→效率模型→案例驗(yàn)證→發(fā)展建議的順序展開內(nèi)容本研究首次提出基于5G的'三階協(xié)同模型'，并構(gòu)建了協(xié)同效率量化評(píng)估體系02第二章5G通信技術(shù)基礎(chǔ)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底層支撐第二章第1頁引言：工業(yè)5G的技術(shù)演進(jìn)路徑從4G到5G的關(guān)鍵躍遷三大工業(yè)5G頻段應(yīng)用場(chǎng)景技術(shù)演進(jìn)歷程N(yùn)R新空口技術(shù)的三大突破：超密集組網(wǎng)、動(dòng)態(tài)資源分配、預(yù)定義網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化24GHz頻段（高帶寬）、3.5GHz頻段（平衡性）、1.8GHz頻段（穿透性）從3GPPRel-14（4.5G）到Rel-18（5G），工業(yè)5G新增的5類場(chǎng)景：URLLC、mMTC、eMBB、TSN、T-RAN第二章第2頁分析：工業(yè)5G關(guān)鍵技術(shù)特性解析時(shí)延特性分析可靠性設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)切片機(jī)制波束賦形技術(shù)、自適應(yīng)編碼調(diào)制（AMC）對(duì)時(shí)延的影響冗余鏈路設(shè)計(jì)、CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)對(duì)可靠性的提升TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）與eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）的切片應(yīng)用第二章第3頁論證：5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)工業(yè)協(xié)同的支撐作用MEC邊緣計(jì)算部署策略D2D設(shè)備到設(shè)備通信協(xié)議安全防護(hù)體系網(wǎng)關(guān)部署、計(jì)算單元分層對(duì)時(shí)延的影響D2D通信的三種典型應(yīng)用模式：直接通信、中繼通信、混合通信零信任架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)對(duì)安全性的提升第二章第4頁總結(jié)：本章技術(shù)框架與關(guān)鍵指標(biāo)技術(shù)框架總結(jié)關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)比本章創(chuàng)新點(diǎn)工業(yè)5G需滿足'三高兩低'性能要求，同時(shí)解決電磁屏蔽、安全防護(hù)等工程難題展示5G工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與消費(fèi)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的八項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)比表提出'工業(yè)5G性能評(píng)價(jià)四維模型'，并開發(fā)了相應(yīng)的量化評(píng)估工具03第三章5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的典型應(yīng)用場(chǎng)景第三章第1頁引言：5G賦能的五大核心工業(yè)場(chǎng)景智能工廠生產(chǎn)協(xié)同通過5G實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)與生產(chǎn)透明化，提升生產(chǎn)效率遠(yuǎn)程運(yùn)維與控制通過5G實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制機(jī)器人手臂，實(shí)現(xiàn)跨洋生產(chǎn)協(xié)同預(yù)測(cè)性維護(hù)通過5G采集渦輪葉片振動(dòng)數(shù)據(jù)，故障預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)92%供應(yīng)鏈協(xié)同通過5G實(shí)現(xiàn)零部件庫存的實(shí)時(shí)同步，缺料率降低40%跨地域協(xié)同通過5G實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，減少食品安全事故發(fā)生概率80%第三章第2頁分析：5G在柔性制造單元的應(yīng)用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸5G解決方案典型應(yīng)用案例傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無法支持多設(shè)備實(shí)時(shí)協(xié)同，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降通過5G+AI實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)的動(dòng)態(tài)分配，提高生產(chǎn)效率某汽車零部件廠通過5G實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提升第三章第3頁論證：5G在跨企業(yè)協(xié)同中的應(yīng)用供應(yīng)鏈協(xié)同機(jī)制跨地域協(xié)同場(chǎng)景協(xié)同效率模型驗(yàn)證通過5G實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)庫存共享，減少缺料率通過5G實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，減少食品安全事故發(fā)生概率通過試點(diǎn)項(xiàng)目驗(yàn)證5G協(xié)同效率提升公式第三章第4頁總結(jié)：本章典型場(chǎng)景與實(shí)施要點(diǎn)典型場(chǎng)景總結(jié)實(shí)施要點(diǎn)本章創(chuàng)新點(diǎn)智能工廠協(xié)同、遠(yuǎn)程運(yùn)維、預(yù)測(cè)性維護(hù)、供應(yīng)鏈協(xié)同、跨地域協(xié)同網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、應(yīng)用開發(fā)、績(jī)效考核對(duì)5G效益轉(zhuǎn)化的影響構(gòu)建了基于5G的協(xié)同效率計(jì)算模型，并開發(fā)了相應(yīng)的分析工具04第四章5G提升生產(chǎn)協(xié)同效率的理論模型與實(shí)證分析第四章第1頁引言：生產(chǎn)協(xié)同效率的理論框架投入產(chǎn)出模型協(xié)同效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系效率提升的邊界條件通過Leontief投入產(chǎn)出模型分析5G對(duì)供應(yīng)鏈效率的影響工時(shí)效率、設(shè)備效率、產(chǎn)能利用率等指標(biāo)的具體說明技術(shù)邊界、組織邊界對(duì)效率提升的影響第四章第2頁分析：5G協(xié)同效率的數(shù)學(xué)建模多設(shè)備協(xié)同效率模型時(shí)延敏感性分析案例驗(yàn)證基于排隊(duì)論的概率模型和優(yōu)化算法的建模方法不同場(chǎng)景下的時(shí)延閾值和時(shí)延損失函數(shù)通過試點(diǎn)項(xiàng)目驗(yàn)證5G協(xié)同效率提升公式第四章第3頁論證：5G協(xié)同效率的實(shí)證分析數(shù)據(jù)采集方法統(tǒng)計(jì)分析效率收益評(píng)估通過測(cè)試床采集設(shè)備時(shí)序數(shù)據(jù)，包括設(shè)備狀態(tài)、傳輸時(shí)延、計(jì)算負(fù)載等通過ANOVA分析和相關(guān)性分析驗(yàn)證5G對(duì)效率的提升通過試點(diǎn)項(xiàng)目驗(yàn)證5G協(xié)同效率提升的經(jīng)濟(jì)效益第四章第4頁總結(jié)：本章模型結(jié)論與行業(yè)啟示模型結(jié)論行業(yè)啟示本章創(chuàng)新點(diǎn)5G協(xié)同效率提升與網(wǎng)絡(luò)性能的非線性關(guān)系和最佳時(shí)延閾值不同行業(yè)5G部署策略和組織變革對(duì)效益的影響首次提出基于5G的協(xié)同效率邊際效應(yīng)模型05第五章5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的典型案例分析第五章第1頁引言：全球標(biāo)桿案例博世集團(tuán)德國(guó)工廠三星電子西安工廠中車集團(tuán)株洲基地通過5G實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)與生產(chǎn)透明化，提升生產(chǎn)效率通過5G+AI實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，提升生產(chǎn)效率通過5G實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，提升生產(chǎn)效率第五章第2頁分析：案例一的技術(shù)細(xì)節(jié)網(wǎng)絡(luò)部署應(yīng)用場(chǎng)景技術(shù)難點(diǎn)低頻段+毫米波混合組網(wǎng)，支持3000臺(tái)設(shè)備互聯(lián)通過5G實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)和生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化電磁屏蔽、安全隔離等技術(shù)挑戰(zhàn)第五章第3頁論證：案例二的經(jīng)濟(jì)效益分析投資構(gòu)成效率提升量化可復(fù)制性分析網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、應(yīng)用軟件、人力成本的投資構(gòu)成分析通過試點(diǎn)項(xiàng)目驗(yàn)證5G協(xié)同效率提升的經(jīng)濟(jì)效益技術(shù)復(fù)制性、組織適應(yīng)性對(duì)效益的影響第五章第4頁總結(jié)：案例經(jīng)驗(yàn)與行業(yè)借鑒成功經(jīng)驗(yàn)行業(yè)借鑒本章創(chuàng)新點(diǎn)需求導(dǎo)向、分階段實(shí)施等案例成功經(jīng)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、應(yīng)用開發(fā)、績(jī)效考核對(duì)5G效益轉(zhuǎn)化的影響5G工業(yè)應(yīng)用案例的ROI評(píng)估模型06第六章結(jié)論與展望：5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展第六章第1頁引言：研究結(jié)論總結(jié)核心觀點(diǎn)研究框架創(chuàng)新點(diǎn)說明5G技術(shù)通過降低時(shí)延、提升帶寬、增加連接，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來革命性變化后續(xù)章節(jié)將按技術(shù)基礎(chǔ)→應(yīng)用場(chǎng)景→效率模型→案例驗(yàn)證→發(fā)展建議的順序展開內(nèi)容本研究首次提出基于5G的'三階協(xié)同模型'，并構(gòu)建了協(xié)同效率量化評(píng)估體系第六章第2頁分析：5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇技術(shù)挑戰(zhàn)技術(shù)鴻溝、組織障礙等技術(shù)挑戰(zhàn)發(fā)展機(jī)遇新基建政策、產(chǎn)業(yè)鏈成熟等發(fā)展機(jī)遇第六章第3頁論證：未來研究方向與建議技術(shù)方向應(yīng)用方向政策建議工業(yè)級(jí)5G芯片、毫米波波束賦形算法等未來研究方向行業(yè)專用切片模板、5G+TS