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重慶聯(lián)通：5G驅(qū)動智能工廠 ，長安5GVR智慧數(shù)字工廠的智領(lǐng)制造

2024-06-12 08:46:19來源：重慶市通信管理局 閱讀量：43 評論

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導(dǎo)讀：為深入貫徹落實黨中央、 國務(wù)院決策部署， 發(fā)揮5G在經(jīng)濟發(fā)展中的新引擎作用，推動數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟深度融合，助力推進新型工業(yè)化，重慶市通信管理局將持續(xù)發(fā)布第六屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集全國大賽、重慶區(qū)域賽的典型應(yīng)用示范案例，進一步展示我市5G應(yīng)用的融合創(chuàng)新水平，加快推進5G行業(yè)應(yīng)用規(guī)模化發(fā)展。

　　為深入貫徹落實黨中央、 國務(wù)院決策部署， 發(fā)揮5G在經(jīng)濟發(fā)展中的新引擎作用，推動數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟深度融合，助力推進新型工業(yè)化，重慶市通信管理局將持續(xù)發(fā)布第六屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集全國大賽、重慶區(qū)域賽的典型應(yīng)用示范案例，進一步展示我市5G應(yīng)用的融合創(chuàng)新水平，加快推進5G行業(yè)應(yīng)用規(guī)?；l(fā)展。
 
　　重慶聯(lián)通：5G 驅(qū)動智能工廠 ，
 
　　長安 5G VR 智慧數(shù)字
 
　　工廠的智領(lǐng)制造
 
　　所在地區(qū) ：重慶市渝北區(qū)
 
　　參與單位：中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司重慶市分公司、重慶長安汽車股份有限公司、華為技術(shù)有限公司、中訊郵電咨詢設(shè)計院有限公司
 
　　案例特點：案例運用虛擬現(xiàn)實、虛實混合等技術(shù)，實現(xiàn)工廠數(shù)字化總裝車間孿生沙盤、車間設(shè)備實時聯(lián)動可視化、工藝流程模擬等功能。
 
　　應(yīng)用成效：降低運營成本10%，減少工廠自動化生產(chǎn)的有線布線，降低生產(chǎn)管理成本，提升人員利用率，提高產(chǎn)能達到10%以上。
 
　　獲獎情況： 第六屆“ 綻放杯 ”5G應(yīng)用征集大賽全國賽三等獎、第六屆“ 綻放杯 ”5G 應(yīng)用征集大賽重慶區(qū)域賽一等獎
 
　　企業(yè)介紹
 
　　中國聯(lián)通重慶市分公司(以下簡稱重慶聯(lián)通)是中國聯(lián)通在渝設(shè)立的分支機構(gòu)，提供通信全業(yè)務(wù)服務(wù)經(jīng)營。重慶聯(lián)通深入踐行“ 數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施運營服務(wù)國家隊、網(wǎng)絡(luò)強國數(shù)字中國智慧社會建設(shè)主力軍、數(shù)字技術(shù)融合創(chuàng)新排頭兵” 新定位 ，貫徹“ 強基固本、守正創(chuàng)新、融合開放” 新戰(zhàn)略 ，不斷加大基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，持續(xù)增強數(shù)字產(chǎn)業(yè)支撐能力，在傳統(tǒng)通信服務(wù)能力基礎(chǔ)上已形成了5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局和云網(wǎng)一體化運營核心競爭力。
 
　　案例背景
 
　　在汽車消費升級和市場競爭異常激烈的新形勢面前，長安汽車將提升制造系統(tǒng)快速重構(gòu)能力，滿足個性化定制和多車型生產(chǎn)需求，提升企業(yè)核心競爭力，作為智能制造戰(zhàn)略的重要一環(huán)。為滿足這一發(fā)展趨勢，實現(xiàn)敏捷、柔性、透明和智能工廠，客觀需要以5G為基礎(chǔ)， 融合3D模型、機理模型、仿真算法實時反映和模擬生產(chǎn)運行狀態(tài)和行為實現(xiàn)生產(chǎn)、設(shè)備、質(zhì)量、工藝、物流各環(huán)節(jié)分析預(yù)測優(yōu)化資源利用，提高效率和質(zhì)量。本案例以數(shù)字孿生、VR 技術(shù)可以為工廠提供虛實混合的特殊體驗，通過三維可視化技術(shù)、快速建模技術(shù)，集成工廠實時監(jiān)控設(shè)備傳感器技術(shù)攝像頭、傳感器實時數(shù)據(jù)以及運營管理數(shù)據(jù)等，最終滿足數(shù)字孿生工廠的管理需求提升工業(yè)生產(chǎn)力。
 
　　企業(yè)痛點
 
　　長安汽車進行快速重構(gòu)能力存在三大瓶頸，第一，系統(tǒng)眾多且孤立，多套系統(tǒng)多個廠家開發(fā)，無統(tǒng)一平臺。第二，系統(tǒng)采用傳統(tǒng) MVC架構(gòu)，數(shù)據(jù)傳遞效率低、并發(fā)風(fēng)險高，單系統(tǒng)功能龐雜，影響敏捷性。 第三，工廠以現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)及工業(yè)無線三種網(wǎng)絡(luò)為主，但現(xiàn)場總線存在可靠性差，互換性差 ；工業(yè)以太網(wǎng)存在標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議難統(tǒng)一，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障定位難等弊病；傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)存在安全性、穩(wěn)定性等問題 ，客觀需要網(wǎng)絡(luò)的融合創(chuàng)新。
 
　　解決方案
 
　　1.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及整體技術(shù)方案
 
　　在長安汽車重慶區(qū)域生產(chǎn)園區(qū) 、供應(yīng)鏈 、廠區(qū) 、生產(chǎn)車間部署5G基站，建設(shè) 5G虛擬企業(yè)專網(wǎng)，搭建部署基于MEC為核心的工業(yè)控制平臺，串聯(lián)工業(yè)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備 ，打通長安智慧工廠平臺，推進網(wǎng)絡(luò)、平臺、應(yīng)用深度融合，實現(xiàn)基于5G 網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)協(xié)同制造。
 
　　(1)5G 專網(wǎng)方案
 
　　通過引入5G、MEC 邊緣云等技術(shù)，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)的本地分流 ，保障企業(yè)數(shù)據(jù)的低時延和安全私密性。本項目采用“ 室外宏站+ 室內(nèi)分站”  的方案 ，通過宏站與室分實現(xiàn)廠區(qū)道路及生產(chǎn)辦公樓、生產(chǎn)車間5G網(wǎng)絡(luò)接入覆蓋，保障本項目的數(shù)據(jù)接入及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
 
　　(2)5GLAN 二層組網(wǎng)
 
　　替代有線網(wǎng)絡(luò)和適配工業(yè)現(xiàn)場協(xié)議，比普通5G三層組網(wǎng)，具備以下4個優(yōu)勢。一是應(yīng)用不變。原生二層組網(wǎng)，易于支持工廠原有工業(yè)協(xié)議，無需重構(gòu)。二是拓?fù)洳蛔?。保持原有組網(wǎng)，保持扁平組網(wǎng)和整體拓?fù)?，易于融入車間內(nèi)網(wǎng)，精細(xì)控制互訪和隔離。三是配置不變、維護簡單 。無需對接或修改配置、內(nèi)網(wǎng) IP 由企業(yè)自主管理運維 。四是性能不變。對工業(yè)以太適配+預(yù)調(diào)度，適用于車間工業(yè)控制類應(yīng)用。
 
　　(3)基于MEC構(gòu)建工業(yè)控制平臺
 
　　本案例部署3個MEC平臺 ，供應(yīng)鏈管控使用一個，長安汽車生產(chǎn)現(xiàn)場使用一個，通信運營商管理一個，采用統(tǒng)一云架構(gòu)部署，提升協(xié)同制造的決策效率和數(shù)據(jù)安全保障。
 
　　2.應(yīng)用場景
 
　　(1)5G+AR/MR
 
　　實現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程運維，通過5G+VR實現(xiàn)專家經(jīng)驗數(shù)字化，通過積累故障案例、導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)操作和專家實踐經(jīng)驗等第一視角視頻；實現(xiàn)數(shù)字資產(chǎn)智能化，通過AR智能眼鏡，實現(xiàn)第一視角過程記錄、推送標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程和資產(chǎn)數(shù)據(jù)、連接更多的IOT設(shè)備，關(guān)鍵步驟AI嵌入復(fù)查確認(rèn)。
 
　　針對長安汽車總裝車間生產(chǎn)線設(shè)備，對其進行數(shù)據(jù)采集、3D建模、開發(fā)展示和數(shù)據(jù)集成。高仿真還原生產(chǎn)線設(shè)備運行生產(chǎn)流程，使 IOT數(shù)據(jù)和MR設(shè)備里的應(yīng)用展示進行數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)在MR視野中，虛擬環(huán)境中3D模型的設(shè)備同步進行生產(chǎn)線動作與數(shù)據(jù)傳輸。
 
　　(2)工業(yè)應(yīng)用場景
 
　　在長安工廠信息化系統(tǒng)較為完善情況下 ，通過基于MEC構(gòu)建的工業(yè)控制平臺，打通信息孤島，從生產(chǎn)、工藝、能源、設(shè)備、物流等多個環(huán)節(jié)，在4大車間的部署多個微服務(wù)化的工業(yè)控制系統(tǒng)，對應(yīng)用實現(xiàn)統(tǒng)一、可視化管理。“ 采用碎石法”，將獨立系統(tǒng)打散，對業(yè)務(wù)全面解構(gòu)、編排與重構(gòu)共計超過1600個APP，為長安生產(chǎn)制造提質(zhì)、增效、降本。
 
　　商業(yè)模式
 
　　5G+統(tǒng)一工業(yè)控制平臺以其完整的5G統(tǒng)一解決方案，已在長安成功建設(shè)32種不同應(yīng)用場景，涵蓋了質(zhì)檢、AGV 、PLC 等系列云化應(yīng)用，為實現(xiàn)無人化、少人化和智能化轉(zhuǎn)型提供了強有力的推動。同時，聚焦于零部件、鋼鐵、船舶、制藥、化工、機械等多個行業(yè)，積極進行解決方案的復(fù)制推廣。迄今為止，5G+統(tǒng)一工業(yè)控制平臺已成功在離散工業(yè)領(lǐng)域涵蓋5類，在流程工業(yè)方面涵蓋2類，共有10余家合作客戶選擇了此解決方案。
 
　　應(yīng)用成效
 
　　1.先進性
 
　　一是新一代信息通信技術(shù)助力生產(chǎn)智能化；二是解決工業(yè)應(yīng)用管理混亂；三是應(yīng)用部署周期短，實現(xiàn)應(yīng)用的快速部署、版本升級和回滾 ；四是提高硬件資源利用率，實現(xiàn)對硬件資源合理調(diào)配；五是降低應(yīng)用監(jiān)控管理難度， 實時收集并反饋應(yīng)用運行情況數(shù)據(jù)。
 
　　2.經(jīng)濟與行業(yè)價值
 
　　網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用價值：從技術(shù)上，5G滿足并優(yōu)于工業(yè)以太網(wǎng)性能指標(biāo)，5G自身價值突出；從成本來看，幫助用戶降低網(wǎng)絡(luò)成本，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)輕資產(chǎn)運營。
 
　　經(jīng)濟效益方面：從收入來看，幫助長安汽車生產(chǎn)效率提升，大大新增產(chǎn)能；從成本來看，單車制造成本減少。
 
　　從行業(yè)來看，工業(yè)控制系統(tǒng)作為智能制造裝備的重要組成部分，通過工業(yè)邊緣云構(gòu)建數(shù)化底座，推進硬軟件的解耦，促進IT/CT/OT 的融合應(yīng)用 ，可廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、化工、醫(yī)藥、電子、交通運輸、醫(yī)療和能源等行業(yè)的現(xiàn)場生產(chǎn)控制，為制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要助力作用，同時有利于充分發(fā)揮5G的網(wǎng)絡(luò)價值 ，拉動5G應(yīng)用生態(tài)的培育。
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