打造5G全连接工厂,数字星云加速“5G+工业互联网”融合创新

发布时间:2023-07-28 作者:中兴通讯 李溦 阅读量:

        当前全球工业企业纷纷投身数智化转型,5G赋能数智工业,将创造“降本、提质、增效、安全、绿色”五大核心价值,助力企业韧性发展。在我国,自2019年工业和信息化部(下简称“工信部”)启动5G+工业互联网“512工程”以来,各地方、各产业积极响应,工业企业、基础电信企业、软件企业紧密合作,积极探索。3年多以来,5G在工业领域的应用已从生产外围辅助环节逐步深入至生产核心控制环节,面向工业的5G芯片、模组、终端不断涌现,产业生态取得长足进步。当前,“5G+工业互联网”全国在建项目超过4000个,在十大重点行业培育形成20个典型应用场景,5G赋能千行百业的路径日益清晰。

 

5G技术演进与政策沿革

        2022年6月初,3GPP第96次全会上,R17标准被宣布冻结。这标志着从R15到R17,5G的第一阶段演进已经全部完成,5G技术的发展迈入了崭新的第二阶段——5G-Advanced(下简称“5G-A”)。5G-A致力于5G网络潜力的进一步挖掘,工业互联网作为5G-A的重要应用领域,将突破原有工业无线技术在可靠性、连接密度、传输能力以及安全性等方面的局限,从时延、可靠、业务、安全和系统多方面构建确定性保障体系,为5G智能工厂提供端到端的通信确定性保障。

        随着技术的演进和迭代,为进一步推动“5G+工业互联网”深度融合,2022年9月4日,工信部在宁波组织召开2022年“5G+工业互联网”现场工作会。会上正式发布了《5G全连接工厂建设指南》(下简称“《指南》”),明确了5G全连接工厂建设的总体要求、建设内容和建设路径。《指南》的发布,标志着“5G+工业互联网”由起步探索迈向深耕细作,是继“512工程”后全新的发展阶段,也指明了未来“十四五”期间5G+工业互联网的重要发展方向。

 

中兴通讯“5G全连接工厂”建设先人一步

        5G全连接工厂是充分利用以5G为代表的新一代信息通信技术,打造新型工业互联网基础设施,新建或改造产线级、车间级、工厂级等生产现场,形成生产单元广泛连接、信息(IT)运营(OT)深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能的先进工厂。建设内容重点围绕基础设施建设(建网)、厂区现场升级(联网)、关键环节应用(用网)、网络安全防护(护网)等四个方面。

        在“5G全连接工厂”概念提出前,中兴通讯就深度参与了《指南》的相关调研和起草工作,并依托数字星云架构,率先在公司南京滨江智能制造基地开展5G全连接工厂实践,将5G技术用于5G设备的生产。在建网方面,我们构建了一张精品5G专网,实现30个宏站及1000多套室分信源的建设;在联网方面,实现无线联网设备5G接入占比超过40%;在用网方面,基于5G+数字星云,在南京滨江智能制造基地成功上线24大类、110余项5G+工业融合创新应用,覆盖生产运行、检测监测、仓储物流等多个关键环节;在护网方面,依托工业互联网联盟的“5G+工业互联网安全实验室”,探索5G网络下制造系统安全防护模型的搭建。

        依托数字星云架构,项目打造工业互联网平台并部署5G云化AGV、5G云化PLC、5G机器视觉、5G巡检机器人、数字孪生等创新应用,将数智化技术和工业制造场景进行深度融合,植入生产流程中,实现了人均产出提升113%,装配质量漏检率降低80%,交货周期缩短48%,单台产品能耗降低10%,为泛电子制造行业打造了一个“降本、提质、增效、安全、绿色”的5G全连接标杆工厂。项目获得联合国WSIS 2022冠军奖、“绽放杯”全国赛一等奖及标杆赛金奖、世界5G大会十大应用案例等奖项,获得社会广泛认可。

 

工业互联网平台Uni_Plant应运而生

        数字星云在工业领域的实例化呈现就是中兴Uni_Plant工业互联网平台。中兴Uni_Plant工业互联网平台是拥有全栈技术的新一代工业互联网平台,基于自主创新的数字底层技术,坚持关键核心技术自主研发,基于虚拟化技术、操作系统、数据库到IoT、视频云、AI引擎、大数据、GIS、3D渲染、云XR等技术,构建领先、安全、可控的核心能力。

        中兴Uni_plant工业互联网平台为制造业企业的业务运营提供支撑手段,实现终端与应用的统一接入和管理,以及信息数据的准确、快速、高效采集,使智慧工厂业务可视、可管、可控,提升企业工厂的智能化水平;提供开放API,集成标准智慧工厂业务,可极大地降低智慧工厂业务的门槛;通过业务开发环境及开发者社区,实现全员开发赋能和敏捷流程管理,帮助企业快速定制业务流程,并实现行业能力、通信能力、互联网能力的汇聚与开放,推动智慧工厂业务的创新发展(见图1)。

        平台聚焦工业制造核心业务场景,为制造业企业提供面向工业园区和数字车间的两大方向整体解决方案。平台叠加了中兴通讯在5G方面的领先技术,增强了5G+工业互联网场景应用供给,深入到生产制造核心环节,如5G数据采集、机器视觉质检、智能仓储物流、AR远程指导、产线数字孪生、云化PLC、设备预测性维护、智能立体安防、能效管理等创新应用,平台通过在电子制造、新能源、钢铁、水泥、化工、装备制造等行业长期实践,积累了百余种工业APP和场景化解决方案,从单场景智能应用到全局智慧协同,助力企业实现数字化转型升级。

 

 

 

Uni_Plant助力各行业用户数字化转型实践

        2022年8月,中兴Uni_Plant工业互联网平台正式入选江苏省级重点“双跨”平台,依托Uni_Plant工业互联网平台,中兴通讯在新能源制造领域成功打造了晶澳曲靖基地这一行业样板点,并拓展了乌海京运通、泰州双登、四川通威、江苏协鑫、常州天合光能等多个项目;同时持续为汇丰石化、本溪工具等企业赋能;通过落地滨江开发区区域工业互联网平台,探索了工业互联网平台支撑运营商服务中小企业的新模式。

 

光伏制造行业

        基于Uni_Plant工业互联网平台,晶澳太阳能曲靖基地、云南电信和中兴通讯携手打造了“5G+工业互联网”智慧工厂项目。“5G+工业互联网”为硅片生产提供高带宽、低时延、高可靠性的业务保障;同时,在运送硅料和回收空桶等关键环节,规模使用5G工业自然导航AGV,与MES(manufacturing execution system)联动协同生产,实现全天24小时运行,承担了98%以上的送料和回收空桶任务,系统性改善了生产制造流程,解决企业人员流动大、人力成本高等问题,为光伏制造智能化升级树立样板示范。该项目荣登2022年《财富》最具影响力物联创新榜。

 

石化行业

        中兴通讯联合山东电信以园区5G+MEC专网为基础,以Uni_Plant工业互联网平台为依托,构建智慧炼化综合管理系统,在园区危险源监管、生产过程数据采集、挥发性有机物(VOCs)及环境在线检测、智能巡检、园区综合安防管理、5G远程精准指导等六大应用场景开展业务实践,助力汇丰石化建设安全、低碳、高效、智慧的炼化园区,提升企业整体数字化水平。

 

金属工具制造行业

        中兴通讯联合辽宁移动,立足于本溪工具“提质、降本、减人、增效”的发展诉求,深入客户业务场景,依托Uni_Plant平台能力,打造云化AGV调度平台及机器视觉平台。厂内5G无人叉车,通过AGV调度平台高效完成工序间的物料流转;机器视觉平台记录铣齿线加工复合锯条的高清图片,进行铣刀加工后的关键质量指标的检测。该项目成功入选工信部2022年工业互联网试点示范名单-5G全连接工厂试点,作为“专精特新”企业的典型代表。

 

        未来,中兴通讯将以“5G全连接工厂”为契机,持续聚焦新能源制造、电子制造等细分行业,依托Uni_Plant工业互联网平台,不断丰富工业园区和数字车间方案,通过在数字化顶层咨询、数字基础设施、企业数字平台底座、数字化创新应用等方面的不断实践,加速5G+工业互联网融合创新,助力行业客户数字化转型升级。