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启航5G﹢工业互联网“新蓝海”,江苏智造工厂“晒账单”

发表时间: 2020-08-17 16:52:37

作者: 王婷

来源: 人民邮电报社

浏览: 138

舒鹏,深耕电子制造业18年,在捷普电子(无锡)股份有限公司(以下简称捷普电子)担任总经理至今十年整。目前,捷普电子在捷普集团全球逾百家工厂中属于智能制造第一梯队。

在捷普电子的5G车间里,质检员在减少,地上不再需要为运输小车贴导航磁条。5G网络实现海量数据实时上传下载,让产线提速运转。“5G是实现智能信息化处理的‘高铁’,没有5G,产线就落后于时代。”舒鹏表示,工厂正在筹备的第二个5G车间将配备“大数据中心”,给高速网络装上“更粗壮的神经”。

  2020年年初,江苏移动与捷普电子合作的“移动5G数字工厂”获评工信部“5G﹢工业互联网”集成创新应用。作为捷普的合作伙伴,江苏移动即时响应、高度配合,提供了先进的网络支撑方案。不仅是捷普电子,基于江苏的制造业特色,江苏移动致力于推动5G与工业互联网融合,先后将一系列5G应用融入江苏龙头企业产线。

  如果说在2019年5G商用开启带来一系列创新应用,那么2020年,5G则正式开辟工业互联网“新蓝海”。日前,记者走访制造企业,得到了三份不同的5G账单。

  精研科技:35台机器可省3000多万元人力成本

  常州微亿智造科技有限公司(以下简称微亿智造)是常州精研科技有限公司(以下简称精研科技)5G视觉识别方案的参与者,微亿智造CEO潘正颐解读了移动5G﹢工业互联网应用为精研科技带来的改变。

  精研科技属于离散型制造业,生产高性能结构零件和功能零件,近六成人力成本投入在质检端,工人用肉眼去检测每一个零部件的好坏。通常来说,一个熟练工最快6秒钟完成精密产品质检。每个质检工需要培训3个月左右才能熟练应对高强度质检工作,但产线工人流动性大。在订单旺季,质检招工常常成为“难题”被呈上管理层的办公会。

  2020年7月,在江苏移动与精研科技共同打造的5G﹢AI质检示范车间,在移动5G专网(4.9GHz频段)支撑下,一切都不同了——微亿智造基于5G打造的自动视觉检测机器,针对零件每秒拍摄13张高清图片,仅1~2秒,就同步完成4个精密产品的瑕疵检测。精研科技现有35台机器,可以替代300多个传统质检工。记者粗略估计,如以平均10万元/人的成本来测算,仅人力成本,企业一年就可节省3000多万元。

  目前精研科技每天平均产出200万个零件,因此每天至少上传存储2600万张照片。通过移动4.9GHz 5G专网支撑,上行速率为700Mbps,设备末端采集海量数据,实时上传云平台“智慧大脑”,通过边缘计算分析提炼,以此为基础持续迭代改进工艺,减少原料损耗,实现产线升级。

  更重要的是,运用云平台及边缘计算技术,关键数据不出厂,确保企业数据安全,成本也随之下降。在云端计算,可按需将算力分配给企业,相当于为企业节省10~15个百分点的成本投入。

  “以前是有线网络,每台机器需要单独配置算力机,且每台仅能使用60%的算力。但算力上云不一样,在云端是算力集群,共享资源,算力池用多少放多少,多余算力可供其他企业使用。”潘正颐说,现阶段,算力上云,目前有且仅有的选择是5G专网。这是5G高并发、低时延的特性决定的——高并发,意味着大量数据可以同时上传下载;低时延,则代表数据反馈时间非常短。在“智能”产线上,数据和速度非常关键。“只有5G能够满足这两个苛刻的需求。”潘正颐说。

  项目亮点:

  1.江苏移动4.9GHz频段的5G网络,可提供700Mbps的上传速率,为企业海量数据上传及处理提供有力支撑。

  2.精研模式可推广到更多制造领域,如3C电子、食品饮料、汽车配件、新能源(太阳能、光伏)等。

  捷普电子:生产效率提升10%~20%,年产值增加近亿元

  作为一家电子制造企业,从2014年至2020年,捷普电子(无锡)工厂的生产总值提高5倍左右,但工厂人力仅上涨2倍。这意味着大量工作由人工智能、算法、高速网络与自动化产线相结合完成。

  当前,捷普电子第二个5G车间正紧锣密鼓筹备上线,总经理舒鹏也在与同行和高校进行频繁交流。“3月份工厂报表逆势增长,总部和兄弟公司都很吃惊,这其中七八成的功劳在5G。”舒鹏直言,市场对5G基站需求不断提升,捷普电子“躬身入局”,在生产线上经过5个月的实践,印证5G﹢工业互联网的重要价值。

  捷普电子2019年9月决定与江苏移动共同“试水”5G﹢工业互联网的应用。根据捷普集团的要求及相关规定,合作方案先后修改了8版,2020年3月进入实施阶段。

  在捷普电子一间3000平方米的车间里,应用了两个5G智能制造领域的典型应用场景,一个是5G﹢AGV(5G自动导引运输车),一个是5G﹢AVI(5G自动视觉检测)。4G网络下,车间里高速运行的AGV 最多六台就会发生“撞车”事故。而当移动5G融入数字化产线,明显的改变发生了。

  在5G大带宽、低时延和广连接的支撑下,AGV实现从单车单控向多车协同升级,成本降低50%,工效提高30%。

  在质检产线上,5G﹢AVI支撑超高清图片连续拍摄、实时传输,云端系统开展产品远程检测。这直接减少人力,一台5G﹢ AVI可代替两个人。后台大数据通过云平台和边缘计算进行收集与整理,大约节省10位工程人员。值得关注的是,移动5G专网让企业数据只在工厂内部运转,不上传公网,不会产生数据安全问题。

  一切付出皆有收获。统计显示,捷普电子生产效率提升了10%~20%,良品率也提升了两个百分点。有媒体此前报道称,这或许意味着工厂年产值增加近亿元。目前捷普电子已经投资数千万美元改造生产线、智能仓储及IT设备,“这是为了适应整个5G产线的生产需求。”捷普电子运营总经理肖勇说。

  项目亮点:

  1.5G企业专网﹢MEC(边缘计算),能使数据不出厂,完全确保数据安全,还可避免工业WiFi传输下的数据干扰和间断。

  2.捷普电子模式可以推广到更多制造领域,如机械加工行业、汽车电子行业、纺织行业等。

  华恒焊接:取货时间缩短近1/3,使用成本降低50%

  在苏州昆山,全国首个5G智能仓储项目在华恒落地。在5G改造前,昆山华恒焊接股份有限公司(以下简称华恒焊接)的仓库中已经使用AGV(自动导引运输车)搬运零配件。

  单台AGV的制造成本会随着载重量上升直线上升。一般一台AGV可以运送1~1.5米长度的设备,但要满足各种工业设备运转,这还远远不够。多台AGV可以组合在一起一同载荷,但用工业WiFi调度,在宽广的仓库中时不时会中断信号,效果不理想。

  “对大型工业部件运输,在5G支撑下,低时延、广连接的特点让我们有完整的解决方案。”公司工程技术中心总经理朱伟表示,过去在工业设备做转运时,需要定制AGV或者通过吊装来解决,现在不用了,一台AGV做“领头车”,引导方向,2~ 4台车辆跟随,保持稳定车距和速度,能够运载长度在30米以内的工业设备。

  “客户提出的真实需求在5G网络支撑下找到解决方案。”朱伟说,有了5G企业专网,AGV才显示真正实力,5G模组嵌入AGV小车,打造多台协同的一体化设备。“5G低时延支持大规模并发作业场景,非常匹配我们的需求。”

  低时延让车子跑得快,信号及时上传,定位准确。举例来说,50毫秒上传一次数据,一秒钟只能上传20次,车子在行进中的位置只能确定20次。如果能提升到10毫秒上传一次信号,位置确认可更及时、准确,车子调度更灵活,车速随之提升。接下来,5G﹢AGV的行驶速度从2米/秒,提升到3米/秒。仓储搬运效率将进一步提高,而且5G网络还可调度多台小车协同搬运。

(江苏移动与华恒焊接联手让全国首个集成5G工业模组的智慧仓储项目落地)

  当前,华恒焊接一间1000多平方米的仓库里,放置了500多个货架、4万种货物。在使用了移动5G﹢AGV后,取货时间整体缩短近1/3,AGV小车的总体使用成本降低50%以上。

  项目亮点:

  1.华恒模式就是微缩版的无人驾驶系统,5G的低时延帮助自动导引运输车及时确定位置,从而实现精准调度以及行车安全。

  2.5G支撑多车协同,“搭积木”式解决大型工业设备运转难题,更适用于标准工业设备转运场景。


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