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    加快數字化轉型 推動高質量發展丨工業40浪潮下中國聯通5G如何助力“燈塔工廠”?

    發布時間:2021-04-08 17:39:22 已有: 人閱讀

      隨處可見基于5G的AI超清攝像頭,監控著廠區內異常行為與安全隱患的發生;穿梭于生產線G化改造的AGV小車,有條不紊運輸著百萬種零部件;5G機械臂按照設定好的程序,毫無分差地完成分揀與抓取動作;已實現5G等多種聯網形式的機床設備、機器人、機械臂,其運行數據在3D可視化大屏上實時展示……

      這些智能化場景正真實發生在三一重工北京產業園內。2012年,三一重工北京總部落戶北京回龍觀,這一決策無疑助力企業向著全球化資源整合邁出了一大步。5G時代的到來,更加速了三一重工打造5G數字智慧工廠的步伐。2019年3月,中國聯通與三一重工的交流合作正式開啟;5月雙方簽署戰略合作協議,成立“5G聯合實驗室”,旨在助力三一重工推進5G應用實踐,打造工程機械領域的“燈塔工廠”。

      如今,中國聯通基于5G SA獨立組網已在三一重工北京產業園正式開通,通過“云網邊端業”的模式打造了泛在接入、智能化的5G數字智慧工廠。通過5G專網,為三一重工的智能化工業場景提供了生產數據更安全、網絡時延更低、邊緣算力更強的網絡基礎,同時也為三一重工的高質量發展按下了加速鍵,助力企業降本增效。

      在聯通項目人員眼中,傳統的工程機械行業還是主要依托于原有的工業企業網絡。比如有線方式的工業以太網;無線G網絡,從而完成工廠內數據的傳輸。

      “以往的工作場景是通過4G網關完成產線設備數據采集;通過工廠內WiFi實現產線AGV的聯網與運輸調度系統指令下發;工廠的‘三現’(現場、現物、現實)攝像頭及工業相機需要通過拉大量的光纖完成接入工作;機械臂與機器人主要通過有線方式完成抓取、分揀、噴涂等工作。”聯通項目人員表示,搭建有線網絡,投入成本高、施工難度大,而WiFi或者4G網絡難以達到工業級對生產要素高精度定位需求。

      要想打造數字化、智能化的柔性制造工廠,需要引入工業互聯網業務體系,而保障體系正常運轉的前提是基于5G工業專網的有力基礎支撐。工業互聯網具有連接工業設備種類繁多、數據類型多樣化、數據實時性要求高等特點。而滿足端到端毫秒級超低時延和接近100%高可靠性通信保障的5G專網,與工業互聯網領域的需求不謀而合。在聯通項目人員的記憶中,為三一重工打造5G專網也充滿了不少挑戰。

      在5G工業專網規劃過程中,面臨5G專網與三一重工原有內部網絡互通的問題,由于涉及企業內部辦公網、生產網、視頻專網等多種復雜網絡互通,中國聯通北京分公司與三一重工前期多次調研溝通,確認整體網絡規劃,針對不同的業務場景需求,梳理網絡數據配置,制定詳細的路由策略。

      在5G工業專網部署過程中,現場5G信號受到工廠場地限制和電磁干擾影響,信號效果不理想。結合工業定制化5G網絡思維,中國聯通北京分公司即刻成立5G客戶服務專項團隊充分和三一重工探討工業應用場景訴求,克服工廠惡劣環境,多次進入工廠測試并開展5G網絡的持續優化,最終滿足現場5G信號的全覆蓋。

      目前,三一重工已完成回龍觀園區室外宏站3個、南口產業園室外宏站3個,100%覆蓋園區內5G信號;針對車間室內5G信號的增強,回龍觀園區安裝室分2套(辦公主樓、太陽谷試驗區),南口園區安裝室分2套(樁機車間、重能車間),滿足車間內部5G信號覆蓋。

      此外,針對工廠產供銷等多環節對5G網絡及其應用有較多定制化需求,聯通項目人員將克服5G網絡規劃設計和覆蓋建設問題,后續持續攻堅優化多種工業5G終端和應用研發成本管控、工業互聯安全接入等問題,深入理解工業互聯網業務體系,不斷積累專業知識,輸出更有效的5G網絡、平臺和應用能力產品,更好為工業企業提供5G工業專網服務。

      在有線G將對工業生產帶來性影響,工業企業的生產制造、產業鏈管理、物流配送、銷售和售后模式會發生深刻改變。中國聯通全力支持三一重工進行智能制造的實踐和探索,雙方的跨界融合將會創造更多的商業價值。

      在賦能三一重工打造5G數字智慧工廠中,中國聯通基于自身的5G生態優勢,為其打造“專建專維·專用專享”的5G企業專網,提供具有確定性QoS保障、數據不出園區的安全獨立專網。同時,雙方攜手打造了多個典型、可復制推廣的5G專網應用場景,包括5G高清視頻采集、工廠物流AGV運輸、工業相機AI分揀抓取質檢、園區安防巡檢機器人、PLC數據采集、移動辦公、工業機械臂控制等。

      如通過5G物聯網卡直接插入集成5G模組的超清攝像頭,替代原有的有線傳輸,利用MEC本地分流,上行大帶寬的優勢實現廠區內高清視頻回傳;新的辦公區無需辦公綜合布線G專網卡+CPE+MEC實現移動OA辦公的需求,實現訪問三一重工內網服務器和互聯網的目標;通過巡檢機器人采集園區視頻、語音、圖片等各項數據,機器人連接5G CPE接入聯通5G基站,回傳數據在靠近用戶側完成數據本地化分流,并在邊緣側完成算力。

      與此同時,5G工業網關實現了工廠設備互聯,通過全流程的數據采集、流動,使生產智能化。而中國聯通工業高質量外網全國組網,實現了三一重工全國每個分支機構之間、分支機構和北京總部之間視頻業務的互聯互通。此外,工廠高精度定位也成為現實,定位精度可達0.5米左右,為工廠的精細化管理助力。

      采訪中,記者深刻感受到了5G為三一重工帶來的改變。一是工廠的無線化,重工機械的裝備組裝車間往往占地面積大,5G無線網絡的大帶寬特性和移動便捷解決了此類問題;二是工廠的少人化,通過各種類型、功能的機器人代替人員重復性的工作,從而降低人員投入成本;三是工廠的高效化,管理者能夠掌握生產線設備運行情況、開工狀況、異動信息等,并提供預測性維護數據支撐;四是工廠的提質化,如單車智能方式的AGV小車所具備的智能化能力非常有限,通過5G+MEC網聯化的小車滿足多臺AGV的聯合調度任務;而在質檢環節,可以通過5G+AI機器視覺技術實現機械重工生產全程自動化、流程化、體系化、高效化的質檢追蹤體系。

      伴隨著5G+工業互聯網深度融合,必將衍生出更多的應用場景。在談到未來還會有哪些場景突破時,聯通項目人員表示,將5G URLLC超低時延的特性真正應用于工業實時控制,非常值得期待。中國聯通將繼續依托5G網絡特性、5G云網協同、5G邊緣計算、5G網絡切片等先進技術,助力三一重工打造柔性制造工廠,加快工程機械行業數字化、網絡化、智能化的步伐。

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