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5G+引领工业新变革 江苏制造迈入“数智时代”
来源: 人民邮电报 作者: 发布时间: 2023-08-08

作为制造大省、网络大省,江苏正加快构建智能制造发展生态。目前,江苏省数字化转型工业企业有3万多家,已形成10个国家先进制造业集群,规模占江苏全省制造业比重的70%。

近年来,中国移动聚焦主责主业,系统构建以5G、算力网络、能力中台为重点的新型信息基础设施,探索新一代信息技术与先进制造深度融合的新路径,推动智能制造不断向纵深发展。在江苏,中国移动建设了超12万个5G基站,提供智能制造产品与服务,为超3000家企业数字化转型赋能,从以产品为中心、提升重点生产场景效率,到以用户为中心、让生产更智能,再到打造5G全连接智能制造工厂、全面提升生产效率,不断丰富智能制造应用场景,全方位助力江苏数字经济蓬勃发展。

智造提质增效

重点生产场景效率跃升

“作为传统轮胎制造企业,设备自动化程度不高、高能耗等一直是我们的痛点。”在江苏通用科技股份有限公司(以下简称“通用科技”)生产车间,装备部信息化科长李俊谈起了企业升级生产智能制造工厂的过程。他告诉记者,2021年,江苏移动根据通用科技生产需求,设计了高速率、低时延、大连接的5G专网,替代了原先的无线局域网,让车间数据可以实时传输,自此,打开了智造升级的新局面,“截至目前,我们已经建设了120万条高性能智能化全钢子午胎。”

江苏移动无锡分公司相关负责人说,移动5G高速网络让整个生产运输链条全部智能化,助力企业降本增效。“即使在无照明条件下,生产车间也能实现24小时不间断生产,因此这里也被称为‘黑灯车间’”。

“专网既确保了数据安全,也大幅提升了厂区的物流运输效率。”李俊说,如今,55000平方米的材料、成型车间都已实现5G网络全覆盖。在生产车间内,依托5G专网,AGV物流小车在地面自如行动,桁架机器人在上空自动运输胎坯,机械手臂和堆垛机有条不紊地运行,碳云平台实时监测生产能源消耗情况……据了解,通过与江苏移动合作推进智能制造升级改造后,通用科技的用工成本节省50%、生产效率提升40%、运营成本降低20%。

“轮胎生产是高能耗产业。为落实国家‘双碳’目标,基于5G专网,我们还与江苏移动联合打造了‘5G碳云平台’。”据李俊介绍,“5G碳云平台”可以全面采集、评估分析工厂使用的电力、蒸汽、燃气、水务等各类数据,并利用碳监测算法生成能源碳排放热力图,指导车间、设备、班组持续开展节能工作,实现“一屏观全局”,做到节能减排、资源优化,全面推进生产过程绿色化。

“目前,我们正在研发基于AR/VR虚拟仿真技术的数字孪生车间。”李俊说,未来,车间通过实时数据采集,将实现数字孪生体的高度一致,让真实物理世界与数字世界交互融合、互相驱动、形成互补,消除管理者与工程师的盲点,提高管理精度,降低管控成本,使生产过程透明化、过程数据价值化。

需求牵引生产

传统作业模式变革重塑

在5G等新兴技术支持下,制造业传统的生产模式、组织模式正发生革命性变化。江苏移动助力多家制造企业打造5G柔性生产系统,推动生产制造向柔性化、个性化定制转变,促使企业更快从“以产品为中心”向“以用户为中心”转变。

5月15日,中亿丰罗普斯金材料科技股份有限公司接到了一笔铝型材订单,要求两个月内完成出货。但因生产车间存在最大产能局限,又碰上订单多的行业旺季,无法在较短时间完成出货。为此,该公司使用移动5G柔性生产技术,自动识别生产优先级,并根据产线的生产能力和历史生产任务分配经验进行排产和调度,最终保证了出货进度。

记者了解到,5G柔性生产系统能将生产功能的各单元拆解为标准化模块,根据生产需求快速、灵活地调整产线部署,改善小批量、多品种生产方式造成的资产综合利用率不高、产线需经常变更操作、产能不平衡等情况。

例如,在生产派工环节,系统通过5G网络实时获取客户订单信息后,自动识别生产优先级并进行生产任务派发;在模具调度环节,系统根据不同的生产需求下发指令,让模具配合产线的效率和灵活性大幅提高;在工艺控制环节,系统实时监测和调整生产过程中的关键参数,确保产品质量稳定性,还可以通过数据分析和人工智能算法优化工艺流程,提高生产效率、降低生产成本。

在常州,面对智能制造带来的产业变革,从事高效晶体硅太阳能电池、组件生产和销售的亿晶光电携手江苏移动共同打造5G智慧工厂项目。在5G柔性生产系统的加持下,产线上装配流程、检测状况、物料追踪等各点位生产数据被实时采集,由5G专网传输至企业MES(生产执行系统)进行目视管理,MES则通过对大量生产数据进行分析,对产线上各类设备进行快速调整,大幅提升车间内设备调度合理性、生产均衡性。据悉,该项目已于今年6月正式投产,预计亿晶光电日均产出量可提高7%左右。

5G全连接

制造环节效率全面提升

随着2022年9月工信部《5G全连接工厂建设指南》的发布,5G全连接工厂建设已提升到一个重要的战略高度。近年来,江苏移动加快建设泛在智联的信息基础设施,基于5G技术,深度集成AI、物联网、云计算、大数据、边缘计算等新兴技术打造了一批5G全连接工厂,促进工业企业制造效率和质量效益的整体提升。

在苏州,江苏移动为苏州浪潮打造了国内首个高端服务器主板制造5G全连接工厂,落地5G+UWB(无线载波通信)定位、5G+智能设备运维、5G+云化自动光学检测等八大典型应用场景,构建企业车间人、机、料、法、环全生产要素的连接,实现以数据为核心的5G全连接智能制造。

生产车间内,浪潮智慧工厂事业部总经理魏琨演示了5G+UWB+RFID定位的应用场景:每个产品上面都有一个SN码,操作员通过手持PDA将SN码与托盘上的RFID(射频识别技术)标签进行绑定,再与装有UWB(高精度定位)信标的工装车进行绑定,将信息录入融合定位平台。“如果要找某个产品,只需在手持PDA上检索查询,再通过AGV工程车自动行驶到指定位置,通过RFID无源亮灯标签实现产品的精准查找即可。”魏琨说,以前产品用托盘存放,从外观上没法区分型号,且制品栈板存放无序,无法确定具体存放区域,很多呆滞物料过期后不得不报废掉。如今,通过5G+UWB+RFID技术,呆滞物料减少98%,避免产品过期给企业造成损失,间接提高生产效率8%,整体产品交付周期缩短18%。

此外,通过5G+数字孪生仿真技术,智能设备运维的巡检周期从半天缩短至5分钟以内,SMT(表面贴装技术)和DIP(封装)产线运维效率提升了15%。在云化自动光学检测环节,依托5G网络提供的15ms以内上行大带宽传输通道,光学相机拍照完成后,将图像实时回传至边缘云,检测软件利用AI算法完成分析后再将结果反馈至设备显示器,保障数据传输效率的同时,极大简化算法部署和升级,让企业每年节省费用约36万元。

在徐州,江苏移动通过智能制造项目,帮助徐州工程机械集团有限公司打造了全国首个工程机械高端传动件5G全连接工厂项目,实现了厂区内的能耗监管、无人值守仓储等15个典型应用场景,为数字化工厂建设奠定坚实的网络基础。据悉,项目投产以来,企业的生产成本降低3.5%,生产物资转运效率提升35%,制造加工效率提升27%,带动经济效益提升25.3%。

百舸争流、千帆竞发。今年两会,江苏被赋予“在高质量发展上继续走在前列,加快建设制造强省,加快发展数字经济,着力打造具有全球影响力的产业科技创新中心”的重任。作为网信领域中央企业,助力江苏建设制造强省的主力军,江苏移动将持续加快拓展信息服务蓝海,推动企业发展实现质量、效率、动力变革。 (杨维琼 王婷)


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