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“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”來了，工廠將有哪些變化
發(fā)布時間：2020-07-22 15:42:37
在高速率、大帶寬、低時延的5G時代，不僅將帶來手機(jī)網(wǎng)速的成倍翻升，還將賦能各大產(chǎn)業(yè)，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，助力制造業(yè)提質(zhì)增效和實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級。
在高速率、大帶寬、低時延的5G時代，不僅將帶來手機(jī)網(wǎng)速的成倍翻升，還將賦能各大產(chǎn)業(yè)，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，助力制造業(yè)提質(zhì)增效和實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級。
基于5G，機(jī)器的電纜“尾巴”將成為歷史，遠(yuǎn)程操控機(jī)器人成為可能，廠區(qū)的AGV機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動巡航，倉庫實(shí)現(xiàn)無人化管理。目前，基于5G的柔性生產(chǎn)已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，5G帶來的不僅是網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)，還有生產(chǎn)工藝的提升，更帶來了整個工廠架構(gòu)的重構(gòu)。
小車自動跑倉庫
通過5G網(wǎng)絡(luò)集中控制和調(diào)度，智能小車能沿著規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛、清點(diǎn)零部件和駕駛操縱。這是中國電信浙江公司聯(lián)合正泰集團(tuán)打造的全省首個5G﹢MEC邊緣計(jì)算智能車間里的場景。小車基于電信5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低時延的特性，配備了AGV（自動導(dǎo)引設(shè)備）控制端軟件，實(shí)現(xiàn)倉庫無人化運(yùn)作。
走進(jìn)浙江正泰低壓電器數(shù)字化車間，一眼望去，已看不到工人伏案工作的流水線，取而代之的是忙碌靈活的機(jī)械手臂、焊光閃爍的焊接機(jī)器人、上下翻轉(zhuǎn)的自動包裝機(jī)臺……它們以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺為“大腦”，以信息化系統(tǒng)為“神經(jīng)”，以自動引導(dǎo)無人AGV物流系統(tǒng)為“血液”，實(shí)現(xiàn)各功能區(qū)域高效融合，和著有序的生產(chǎn)節(jié)拍，共同奏出流暢的智能制造協(xié)奏曲。
在正泰集團(tuán)正全力建設(shè)、即將施工完成的物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)業(yè)園區(qū)，正泰（樂清）科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園有限公司副總經(jīng)理黃冰融介紹，5G賦能讓企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展有了更多的可能。
“實(shí)現(xiàn)無線化的柔性生產(chǎn)，好比以前生產(chǎn)線是從1到10，更新?lián)Q代就要換一條新的生產(chǎn)線，現(xiàn)在我們可以重新打亂組合，靈活可靠部署，有效降低了網(wǎng)絡(luò)部署和維護(hù)成本。”
車身焊接有了“5G監(jiān)工”
在幾十米遠(yuǎn)的廠區(qū)，幾十個機(jī)器人正揮動著手臂，對著車框上下翻飛地焊接著，不時飛濺出紅色火花。“原來這些焊機(jī)都需要用網(wǎng)線跟服務(wù)器連接起來，都有一條長尾巴。但部署成本高、工期長，調(diào)試受地點(diǎn)限制，采用5G通信后，使得群控系統(tǒng)部署靈活，現(xiàn)場調(diào)試不再受地點(diǎn)限制，還節(jié)省了人力，提高了工作效率。”張?zhí)K強(qiáng)介紹，用了電信5G網(wǎng)絡(luò)后，一臺服務(wù)器可以控制整個車間的焊接設(shè)備，可以對焊接過程參數(shù)實(shí)時記錄，可追溯和提升焊接質(zhì)量。
而對于汽車廠商來說，車輛軟件刷寫是一大難題。因?yàn)橐惠v車一般有30~40個車載控制單元，模塊軟件大小不一，單臺車刷寫需要1個多小時，嚴(yán)重影響車輛下線速度。現(xiàn)有的車輛刷寫方式，一般采用VCATS設(shè)備—網(wǎng)線—OBD—車輛的方式，刷寫距離受到網(wǎng)線長度的制約，無法遠(yuǎn)程刷寫。運(yùn)用5G無線技術(shù)后，可實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的無人值守刷寫，也可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸在途刷寫，大大擴(kuò)大了刷寫區(qū)域的范圍。“以前軟件刷寫要1個小時，現(xiàn)在只要幾分鐘，5G確實(shí)是提高效率的一大利器。”吉利工程師謝志鵬表示。
在吉利汽車研究院二樓的遠(yuǎn)程控制中心，工程師可以遠(yuǎn)程實(shí)時看到工廠機(jī)器人的工作情況，還可以實(shí)時查看各種數(shù)據(jù)。“以前機(jī)器人出現(xiàn)故障，我們都要到現(xiàn)場去看，現(xiàn)在只要翻看數(shù)據(jù)，利用VR技術(shù)對故障進(jìn)行遠(yuǎn)程診療，給出初步結(jié)論。”工程師王建偉表示，利用5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率快的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程工廠三維場景實(shí)時跟蹤重現(xiàn)，相關(guān)人員可以更直觀地了解工廠狀態(tài)。
據(jù)悉，在吉利汽車研究院（寧波）有限公司驗(yàn)證中心，目前成功測試的5G應(yīng)用場景有車輛軟件刷寫、PTL物流系統(tǒng)實(shí)時連接、物流倉庫堆垛機(jī)信息交互、AGV系統(tǒng)信息交互、BOSCH群控系統(tǒng)、工廠的遠(yuǎn)程管理等。
浙江的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”
工信部3月24日提出，實(shí)施“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程，打造一批“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造標(biāo)桿網(wǎng)絡(luò)、樣板工程。浙江的動作比較快，除了浙江電信、正泰和吉利的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”實(shí)踐，浙江移動等企業(yè)也已率先布局。
繼在杭州建成全國最大規(guī)模的5G試驗(yàn)網(wǎng)之后，浙江移動利用5G先行先發(fā)優(yōu)勢，發(fā)揮5G產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聚力作用，密集推進(jìn)5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算與各大產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的融合創(chuàng)新，目前已形成應(yīng)用示范點(diǎn)21個。
3月底，浙江移動宣布在5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面取得重大突破——通過與杭汽輪集團(tuán)、浙江中控、新安化工等企業(yè)的合作，研究實(shí)現(xiàn)包括5G三維掃描建模檢測系統(tǒng)、儀表無線減輜升級等省內(nèi)首批5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，且均已進(jìn)入試點(diǎn)階段。
“2018年10月以來，我們與杭州汽輪集團(tuán)一直在5G技術(shù)結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)探索創(chuàng)新這一課題上不斷溝通，成立了5G智能制造創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，通過5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、終端產(chǎn)品與杭汽輪應(yīng)用場景及需求的對接，結(jié)合第三方軟件開發(fā)商和機(jī)械設(shè)備制造商的資源和能力，加上華為等通信設(shè)備制造商的技術(shù)支持，打造和孵化5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用，推動裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”浙江移動工作人員介紹。
在杭州汽輪集團(tuán)的操作車間，工作人員正用一臺精密的電子掃描設(shè)備對著一臺汽缸設(shè)備進(jìn)行立體掃描，車間的另一邊，一臺電腦設(shè)備的屏幕上同時顯現(xiàn)了實(shí)體掃描的三維模型。通過與標(biāo)準(zhǔn)模型的比對，電腦可以實(shí)時判斷該產(chǎn)品誤差率是否在正常范圍內(nèi)，如果產(chǎn)品合格，圖形顯示為綠色，如果不合格，圖形則自動顯示為紅色。
杭州汽輪集團(tuán)的工作人員介紹說，葉片和汽缸是工業(yè)汽輪機(jī)的核心零部件之一，杭汽輪根據(jù)客戶需求“量體裁衣”式制造的零部件外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求極高。以前傳統(tǒng)的檢測程序需要人工與設(shè)備結(jié)合進(jìn)行，一個葉片的檢測時間需要2~3天，外協(xié)單位的制作產(chǎn)品還需要專程送檢，因此質(zhì)檢只能采用抽檢的方式進(jìn)行。“目前與浙江移動合作打造的5G三維掃描建模檢測系統(tǒng)，通過激光掃描技術(shù)，可以精確快速獲取物體表面三維數(shù)據(jù)并生成三維模型，通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時將測量到的海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫耍稍贫朔?wù)器快速處理比對，確定實(shí)體三維模型是否和原始理論模型保持一致，同時向工廠實(shí)時反饋結(jié)果。該系統(tǒng)使得檢測時間從2~3天降低到3~5分鐘，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全量檢測的基礎(chǔ)上還建立了質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫，以便于后期質(zhì)量問題分析追溯，既節(jié)省了成本，也直接提升了效益。該系統(tǒng)已在我們集團(tuán)的靜子車間投入試用，主要用于扭葉片的質(zhì)量檢測和汽缸毛坯的檢測比對。”
來源：人民郵電報(bào)
