智慧工廠長什麼模樣?
當前,各大企業都處於智慧工廠的轉型浪潮中,很多工廠已經幾乎不需要人工監督,機器人生產、無人駕駛技術都已經非常嫺熟。廠區內整個物流系統實現無人化,存儲、揀選、發貨一氣呵成,有些工廠內機器人可以互相交流,互聯後的機器人還能進行自我管理。
這些大企業的智慧工廠都各有亮點,但相當一部分的連接網絡還在使用 4G 或者"有線 +WiFi "信號傳輸,還沒有完全同步到 5G 時代。
位於寧波江北洪塘科創園的愛柯迪 6 號工廠,是國內首個全 5G 智慧工廠,今年 7 月份剛竣工投產,佔地 100 畝的廠區,沒有一根網線,全部使用 5G 網絡保障工廠通信需求,廠房裏的熔煉爐、壓鑄機、加工中心、工業機器人、地磅、工業 PDA 等 200 餘台設備,通過移動 5G 網絡全部接入到 5G+ 雲網融合工業互聯網平台。
9 萬平米的廠房沒有一根網線,5G 工廠讓機器長出了腳
一般工廠的機器都是固定"長"在廠區的,因為固定位置後,更容易保證生產線流程和產品質量。但在愛柯迪 6 號工廠的 2 樓,正在生產的機器底下都安裝着輪子,這些設備上午安裝在這裏,下午可能就要換位置,隨時都可以移到其他地方,機器成了流動大軍。
"原來的工廠都採用有線 +WiFi 的模式來生產,一般機器下面,都有光纖連着,保證信號的穩定。"寧波移動總經理徐孟強表示,寧波移動給愛柯迪 6 號工廠量身定製的 5G 專網,幫固定的機器打開了鐐銬,它們完全可以根據生產進度,自由組合,為未來的柔性生產打下了基礎。
在愛柯迪 6 號工廠的樓頂,有一個八爪魚一樣的黑色設備,它就是工廠 5G 信號的源頭。廠區設備設施與 5G 網絡的連接主要通過 MES 終端。當前,在愛柯迪 6 號工廠內,100 台集成了 5G 工業模組的 MES 工控終端已正式投產,並實現製造流程閉環管理數字化。
6 號工廠一共有 9 萬平方米的廠房,兩棟共 7 個車間,700 台設備,我們直接用 5G 來連接的,整個工廠都是建立在 5G 這個基礎上。"寧波愛柯迪董事長張建成表示,6 號全 5G 工廠要求穩定性達到 99.999%,自從投產以來,移動 5G 網絡的穩定性和高速率,超出了公司的預期,完全符合要求。
生產和管理系統全在 5G 雲上,數據不出園,安全有保證
在愛柯迪 6 號工廠進門處有一塊大屏幕,上面可以看到整個工廠的實時運行狀態,甚至某一台正在工作的壓鑄機狀況,也可以詳細顯示。原來,這是愛柯迪新上線的智能運營中心三維數字孿生應用,利用三維技術,可以在雲端再造工廠、車間、設備的全視角實時場景。
在工業大腦賦能之下,管理者可以從大屏上基本瞭解所有工廠的信息,包括各類生產計劃、產品質量、產量進度、設備狀態等管理數據,讓工廠的運行狀態一"幕"瞭然。
這塊數字孿生技術,離不開 5G 獨立組網的技術支持。"我們現在使用 5G 網絡,而不是光纖 +WiFi 的模式,也有信息安全的考慮。"張建成告訴記者,去年,寧波一家企業由於使用 WiFi 設備,導致企業數據被黑客盜取的惡性事件,最後付出了 8 位數資金才把數據贖回來。
在愛柯迪原來的老工廠,使用光纖 +WiFi 來幫設備聯網,一個工廠需要安裝 50 個左右路由器,兩台路由器切換區域容易發生信號不穩現象。而且光纖需提前佈線,又會耽誤了工期。
" 5G 網絡整體替代‘有線 +WiFi ’網絡後,運營商網絡服務到工廠設備端,就無需再鋪設大量網線,對網絡設備的管理也省了,讓產線的搬遷、重組操作更加便捷,為客户柔性生產提供支撐。"寧波移動政企客户部副總經理兼信息化中心主任王瑩介紹,同時通過打造 IoT-QM 一站式運維管理平台,可實現對 5G 網絡、終端、傳輸線路、信令、流量等全要素的統一監控和管理,確保能夠快速響應和處置各類網絡異常,並基於 MOCN 網絡共享技術,為愛柯迪園區的專網提供冗餘備份。
目前在愛柯迪私有云後端,一個後台人工智能大腦直接跟前端 8 個工廠 28 個車間、2200 台生產和檢測設備、約 1500 個移動終端、2300 把讀碼設備——加起來近 6000 個前端點同時進行交互和控制,通過 5G 信號把數據全部上雲,然後在雲端進行總控。
王瑩表示,通過部署 5G SA+MEC 邊緣計算,實現流量本地卸載,數據不出園,保障了數據安全性。同時,按需定製的 5G 網絡切片技術,為愛柯迪帶來了信道專享、業務隔離和質量保障的網絡能力,滿足個性化應用場景需求。
智慧工廠剛起步,5G 助力人均畝產 5 年增 50%
在 6 號工廠的 5G 實驗,也讓張建成信心十足,他表示,5G 提升了製造過程中的數字化和信息化,他們的目標是到 2025 年,在人員保持 4000 人規模的同時,把人均產值提升 50%,公司銷售額從 25 億增長到 40 億。
目前,愛柯迪的產品 30% 出口歐洲,30% 出口北美,30% 出口亞洲,每天生產 2000 多個品種的汽車零部件,要想在激烈的競爭中,活下去,就要比別人早走半步路,把信息化搞上去,提升管理效率。
2019 年 9 月,浙江移動攜手愛柯迪,用 5G "黑科技"打破了數字化工廠轉型瓶頸,把 5 號工廠建成全國汽車產業鏈規模最大的" 5G+ 數字化工廠";2020 年 5 月,打造了 5G 獨立組網專網 +MEC 邊緣計算、5G 實景視頻空間指揮系統、5G+ 人機互動系統、5G 三維掃描、5G 智能倉儲、5G+ 工業互聯網平台等 12 個平台及應用,形成了一套較為完整的 5G+ 智慧工廠解決方案。智慧工廠助力愛柯迪全年人均產值提升了 17%,設備平均生產效率提升了 19%。
在建設 6 號工廠時,張建成要求廠區全部用 5G 網絡,在內部也碰到了很大阻力,有人擔心網絡不穩定,影響生產,畢竟誰也沒用過純 5G 網絡。"總有人要第一個吃螃蟹,別人都成熟了你再去跟着做,就晚了。"張建成表示,現在 5G 網絡在 6 號工廠已經運行了 3 個月,效果很理想,現在他們的 5G 信息終端每 10 秒採集一次數據,接下來他們會嘗試每 1 秒採集一次。
數據就是生產力,這些工藝設備參數數據採集出來,根據實際產品的結果比對,就可以知道哪台設備應該整修,怎麼樣去提升產品質量,廢品率降下來,我的產值和效益就提升了。張建成説:"嚴格來説,我們的工廠目前還只是智能製造的初級階段,接下來我們還會繼續充分挖掘生產經營數據的有效價值,加強各生產經營系統之間的集成與交互,推進產品全生命週期的智能化進程,以智能製造技術搶佔產業發展制高點,真正打造一座智慧工廠。"
結語
"從‘智能車間’到‘數字化工廠’再到‘智慧工廠’,浙江移動 5G+ 雲網融合工業互聯網平台發揮的作用不容小覷。"徐孟強表示,5G+ 雲網融合工業互聯網平台以"雲 - 邊 - 管 - 端"一體化架構為基礎,基於 OneNET View 數據可視化工具,融合雲計算、大數據、機器視覺、工業機理模型、三維可視化等技術,包含 SCADA、MES、WMS、ERP 等傳統業務系統,以及看板可視化設計、增值數據分析、三維數字孿生等創新應用,為離散製造行業轉型升級賦能。
全 5G 智慧工廠的落成為只是浙江移動 5G+ 工業互聯網發展的一個縮影。近年來,在寧波,浙江移動圍繞寧波 246 萬千億級產業集羣建設、" 3511 "產業體系,全面推進" 1+1+6+N " 5G+ 工業互聯網戰略,依託 1 個工業互聯網平台,以 1 張 5G 行業專網為基礎,面向汽車汽配、能源化工、紡織服裝、高端裝備、智能家電、生物醫藥等 6 類細分行業應用場景,實現 N 個 5G+ 工業互聯網示範工程,現已落地 5G+ 智慧工廠、5G+ 智慧港口、5G+ 智能配電房、5G+ 遠程駕駛等一批全國全省領先的示範案例,通過積極推進《2020 年度寧波市" 5G+ 工業互聯網"試點工作方案》,寧波移動現已深度拓展移動 5G 專網建設項目近百個。
來源:錢江晚報