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2021/4/30 11:27

打造5G智慧工厂标杆!中国移动在浙江展开工业4.0未来画卷

C114通信网  艾斯

C114讯 4月30日专稿(艾斯)超大带宽、超低时延和超广连接作为5G的三大特性,从一开始就注定了,5G技术生来就更适合服务于企业和垂直市场。而这也是众多研究机构和行业人士认为企业市场将是5G更大的蓝海市场的原因所在。其中,市场研究机构IDC预测称,到2023年,60%的中国1000强垂直行业(如制造、物流等)企业将开展基于5G专网的应用,从而保证数据可控和安全。

跟随中国移动“移动强创新 5G助增长”媒体行活动,我们第二站来到了浙江。在这里,我们对5G在垂直工业市场的落地有了更深一步的了解,并且清晰看到,一切都并非空中楼阁。

无论是绍兴通过5G数字化手段解决排污难题,打造环保“无废城市”,还是金华聚力多方联合打造工业互联网平台,并使5G智慧工厂成为横店的一张新名片……新一代移动通信技术所推动的面向工业4.0的升级,在浙江移动的务实创新和锐意进取中,正在一步步实现,并且成效卓然。

5G赋能绍兴打造“无废城市” 数字化手段助力环保实现

在驱车前往绍兴当地最大印染企业迎丰科技公司的路途中,我们看到了十分聚集的印染企业群。然而,不同于以往对于印染企业“重污染”的刻板印象,当我们进入迎丰科技最新设立的工厂车间时,自动化和智能化操作成为映入眼帘的第一观感。实际上,印染技术对于温湿度、时间精准度等多方面有着非常严苛的要求,一匹布从配色到完成上色所需要经历的,是对数据和时间的完美把控。

 

“通过与浙江移动绍兴分公司合作的5G+智慧车间,目前我们已经在车间内已实现5G全覆盖、设备全联网,移动5G为车间内的120台染料箱加上了聪明的‘大脑’,定制了专属的‘语言’,每一台染料箱无需工作人员帮忙,就能‘告诉’其他染料箱们:我在干什么,你需要配合我干什么。”迎丰科技公司相关负责人向我们介绍,不同材质的布料对于染缸温度的要求不同,甚至部分布料对于染料的配比和染缸的温度要求非常苛刻,如果无法在恰好的温度和精确的时间内进行布料上色,那么就会造成布料毁损,从而造成成本浪费。

 

如今,浙江移动绍兴分公司在其车间内部署了35个5G网关,每个5G网关可传输3-4台设备数据,这能保证5G分布到厂房的每一个角落,确保每一kb数据均能通过5G安全专网传输。而流通在5G专网上的数据打通了染料箱之间的隔阂,为生产管理实时化提供了数据基础。“有了‘印染大脑’的加持,我们可以精准分析每一缸的成本,实时掌握每一匹布的印染进展。”上述迎丰科技负责人谈到。浙江移动绍兴分公司亦向我们表示,5G上线一个月以来,迎丰科技将产线延时控制在30毫秒以下,实现产能、产品规格远程数据的上传和设备精准控制,节约布线成本30%,从提质增效的角度,有效避免了低效率环保问题的产生。

除了车间的智慧化管控,迎丰科技日产印染废水量达2.2万吨,其中排放1.08万吨,印染排污一直是个大问题。去年9月,由浙江移动承建的浙江省固废治理数字化应用面向全国正式上线发布,基于该平台,浙江移动绍兴分公司为迎丰科技打造了无废细胞驾驶舱,利用5G物联网大连接、低时延的技术特性,采集污水处理不同阶段的污染监管数据,赋予流淌着的水“语言表达”能力,实时监管印染污水处理全过程中的重点指标以达到风险事件预警,通过大数据分析实现了污水生产源头减量、资源利用效能最大化。

此外,针对中小企业的危险废物收集和处理工作难题,绍兴市生态环境局通过德创环保公司展开了越城区小微企业危险废物集中收集试点工作。用一个通俗的比喻来形容德创环保所做事情的话,那应该就是微小企业危险废物的“物流公司”。一般来说,工业企业在生产过程中会产生一些固体废物,而这些固体废物可以大致分为工业固废和危险废物。其中的危险废物处理对于大型企业来说,由于产生的量较大,一般能够以较低的单价进行处理,而对于微小型企业来说,由于产生的量较小,就会遇到成本和处置单位方面的难题。

 

针对这一痛点,德创联合浙江移动打造了小微企业危险废物集中收集处理信息化平台,平台开创建设了危废搜集数据驾驶舱板块,以该板块为核心,集成了合同管理、客户管理、仓库管理、订单管理、车辆管理、终端管理等模块,实现收集、存储、转运、处理等全流程工作的实时监管,运用包含5G+AI智能识别、5G+危废存储管理、5G+处置过程监测等手段,给小微企业危废收集工作加上一颗“5G心”。有了这个平台后,小微企业在有需要时只需在APP一键下单,便能够轻松实现危险废物的上门收集和后续处置。而通过5G技术,危废处理员可以在危险废物收集过程中实时监测内部温度、湿度、气体等环境因素,确保工艺精准可控,并对处置过程进行智能高清人脸视频监视,避免了周边无关人员误入或产生安全事故。

早在2018年,国家便启动了“无废城市”建设试点工作,而浙江省绍兴市在2019年被列入全国11个“无废城市”建设试点城市之一,也是浙江省唯一一个试点城市。在浙江移动5G技术的加持下,我们看到,绍兴正在向“无废城市”城市这一目标越来越近。

除了横店影视城 5G智慧工厂正成为金华新名片

此行最令我们震撼和难忘的场景,发生在位于金华横店和义乌的5G智慧工厂。正是在这里,我们更加切身体会到了工业4.0的精彩未来。

去年12月,浙江省公布首批12家“未来工厂”名单,“横店东磁单晶电池片未来工厂”名列其中。这座“未来工厂”投资7.2亿元,是浙江省目前最大的5G专网应用智能工厂。横店集团东磁股份有限公司(以下简称“横店东磁”)副总经理何悦博士向我们介绍到,这座“未来工厂”是横店东磁的六期工厂,是一个在去年疫情期间与浙江移动合作建设起来的完全覆盖5G网络的智能工厂。他谈到,目前这座工厂对5G的利用主要在三个方面:一个是5G和装备融合,第二个是5G和整个生产数据的融合,第三个是5G和人工智能的结合。

“在移动5G信号全覆盖的车间内,通过196张移动5G边缘流量卡,我们实现了对车间525台机器设备和63辆AGV小车的控制。通过5G网络配套边缘计算技术,使得采集的各种数据能够快速汇总,然后通过搭载的高性能处理器,对数据进行分析、筛选和判断,实现生产信息的高效联通。数据快速稳定“跑起来”,带来了生产效率提升、人力成本降低。63辆AGV小车替代工人,承担了物流搬运、上料、下料的活,并且在厂区内实现零掉线的安全精准游走。同时,通过5G+AI技术,检测一片单晶电池片是否合格,可以实现毫秒级自动判定,而且漏检率从2%降至0.15%,误判率从4%降至0.3%。”何悦博士介绍称,目前这座“未来工厂”日均生产单晶电池片100万片,而每班工人数只有100余人,产能却是横店东磁原有4个电池片厂产能的总和。

当踏入横店东磁六期工厂的车间,我们真正看到了未来5G智能生产线的自动化流程。从5G智能AGV小车到5G机器视觉,太阳能单晶电池片制造工艺的每个流程都有了自动化的支持。整个无尘化车间能够看到的工人身影并不多,更多地是机器运转的声音在提醒我们,这是一个正在全力运转中的生产线。

至于为什么要选择5G,何悦博士也给出了他的答案。“5G的超低时延,对于横店东磁这样的精细化制造工厂来说,是一个刚需。我们每天需要处理大约108万的数据,而一天只有86400秒,相应的我们只有80毫秒去响应一个数据,在80毫秒里面我们要去做采集、分析反馈、归纳整理,留给网络的时延只有20-30毫秒。显然,传统的有线网络和WiFi技术并不能满足这样的要求。这对于生产布局的影响是非常大的,而中国移动提供给我们的5G专网,就可以做到如此。 ”

 

他谈到,“之所以选择浙江移动作为我们5G智慧工厂的合作伙伴,是因为他们的团队表现出来的技术专业性非常强。从云、管、端这些我们原本并不熟悉的东西,到5G与我们整个工厂制造流程的打通,他们做了非常多的工作。浙江移动本地化团队对整个合作流程的推动,起到了非常大的作用。通过我们六期智慧工厂实现的效率和收益提升,已经促使我们开始考虑未来更多智慧工厂甚至是无人工厂的建设。”

几乎同样的画面,我们在义乌晶澳公司的车间中也再次得见。当我们一行记者换上防尘服走进晶澳的一车间中,“只见机器动,不闻人语声”可以准确地描述我们所看到的场景。在这里,生产线正在有条不紊地作业,AGV小车沿着地面红线框在不同的生产单元间灵活穿梭。5G+AGV运维、5G+大规模数据采集、5G+机器视觉、5G+数字孪生、5G+大数据等多个应用,向我们展开了5G+工业互联网融合应用的新图景。

浙江移动方面向我们介绍,通过为义乌晶澳搭建5G企业专网,再结合边缘计算技术,可以将其车间内的网络时延控制在20毫秒以内。而5G边缘网络替代WiFi,使得AGV小车可以实现在整个厂区游走,且控制精准。此外,生产设备通过5G边缘计算网络进入企业内网服务器,可以保障数据安全,减少网络布设。“基于5G网络将企业内部的生产数据系统、AGV系统、仓管系统、物料运转系统进行高效联网,并开展大数据收集分析,通过优化工序和设备利用率,大大提升了生产效率和产品质量。”义乌晶澳电池设备部经理周军建表示。

 

实际上,除了智慧工厂外,浙江移动在金华市还着力打造了一个5G+工业互联网平台。该平台具备海量连接和高并发吞吐能能力,能同时为5千家企业,10万台设备提供服务。平台采用政府、学院、运营商共建模式,为全国首创。目前,该平台目前已累计接入138家企业,2474台设备,服务于汽摩配、门锁、磁性、电动工具等10大行业,为企业实现设备管理、生产管理、能源管理、设备预测性维护等基础功能,能够通过5G网络把设备、生产线、员工、工厂、仓库、供应商、产品紧密地连接起来,共享工业生产全流程的各种要素资源,使其数字化、网络化、智能化,实现效率提升和成本降低。

金华移动总经理熊宙实接受我们采访时谈到,疫情成为了许多企业利用5G技术进行转型升级的催化剂。“绝大多数工厂的改造升级都是自发的。因为疫情给企业带来了一个教训——企业的生产条线必须具备弹性。国内疫情爆发期间工人无法返回工厂,造成有订单无人生产,而当工人回到工厂,国外疫情又爆发,变成有工人没有订单。这给企业造成了非常大的成本压力。”熊宙实指出,全球疫情爆发后,国外的工厂大部分都陷入停摆状态,而中国由于疫情管控得力,且产业链非常完善,因此许多工厂迎来订单爆发,这时候就更加迫切要求企业进行智能化升级改造。作为百工之乡的浙江金华,在企业自身需求和政府政策推动以及电信运营商的技术支撑下,顺理成章地就成为了5G+工业互联网的标杆地域。

新基建”与人工智能创新 一个都不能少

在大力推动5G+工业互联网落地的背后,是浙江移动在“新基建”建设方面和人工智能创新方面的积极动作和锐意进取。据了解,目前浙江移动已开通5G基站4万个,实现全省乡镇以上以及5A景区、重点高速、高铁、地铁等场景覆盖,并打造了高速全光网络,提供超宽智能连接,光纤宽带覆盖2300余万户家庭,千兆宽带已覆盖省内所有城区和重要乡镇近2000万户家庭,预计年底全省将全部具备千兆宽带接入能力。与此同时,在基础设施数字化方面,浙江移动建设了遍布各地市的云骨干网,打造泛在接入、泛在联接、泛在算力的信息高速,目前已完成省市县三级全覆盖的云网算力布局,可提供20万vCPU算力资源。

值得注意的是,2021年1月7日,在中国移动与浙江省人民政府战略合作协议签约仪式上,浙江省省委书记袁家军和中国移动董事长杨杰共同揭牌成立了中国移动(浙江)创新院。中国移动首席科学家、浙江创新院常务副院长王晓征介绍称,浙江创新院致力于创新推动5G、人工智能、大数据等新兴技术的融合应用,加快推进新一代信息技术深度融入经济社会民生。在具体研发工作方面,主要聚焦于九天网络智能化、九天教育云平台、九天视频内容智能推荐等成果在浙江落地应用,同时在对外智慧信息服务领域,将深入锻造智场、智服、智家、智安、智链和智数“六个智”的产品体系,把5G+AI的能力融入千行百业。

谈及浙江创新院的未来发展规划,王晓征表示,浙江创新院将充分发挥浙江移动的研发经验和贴近市场的优势,紧密联动中国移动集团技术部、集团研究院,依托九天平台能力和资源优势,做好集团成果在省端落地的“最后一公里”对接,形成以九天为代表的集团战略型核心成果规模化应用和价值转化的标杆。同时围绕CHBN四大领域,打造达到同行业先进水平的AI产品及解决方案,沉淀核心能力和运营经验,将浙江孵化的标杆案例在集团内推广,真正做到立足浙江,辐射全国。

工业4.0转型的先锋号角在浙江移动的全力支持下,已经嘹亮响起。我们也期待着,5G技术使能的更多产业变革和社会进步,将结出更多丰硕果实。

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