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助推制造業數字化轉型,虹信5G+工聯網平臺助力構建無人工廠

2020年5月18日 07:49  CCTIME飛象網  

飛象訊 中國信科集團旗下的虹信公司自2017年起以“5G+工業互聯網平臺”為依托,由內至外逐步實現智能制造、敏捷服務、智慧管理,推進新的商業模式、營造新的業務服務模式。平臺通過融合中臺技術、大數據、云計算、5G邊緣計算、機器視覺AI、工控安全等先進技術及架構理念打造出靈活、有效、安全、可靠的離散制造企業端到端整體解決方案。

“4+3”戰略構建四個中臺和三個工業應用

工業應用:MES制造執行系統、SRM供應鏈管理系統、WMS倉儲管理系統、通過“4+3”戰略構建企業級的工業互聯網平臺,從而達到產品全生命周期端到端集成、供應鏈橫向集成端到端集成和決策鏈縱向集成端到端集成。

5G+工業互聯網平臺基于中臺理念搭建,打造現代科技供應鏈,從全產業鏈視角解決企業智能制造面臨的問題,滿足企業端到端業務及管理集成需求。

其中技術中臺和服務中臺為整個工業互聯網平臺提供高度模塊化零件庫和武器庫,大幅縮短業務中臺建設時間,提高業務中臺穩定性。技術中臺和服務中臺的演進路線是從領域化,到標準化,最后走向平臺化,相對應的目標分別是快速、穩定、數字化。整個平臺實現了對企業生產、運營和管理的高效響應以及快速部署,使企業能更加聚焦于業務。

數據中臺則形成數據資產,為前臺業務賦能。數據中臺為前臺業務部門提供決策快速響應、精細化運營及應用支撐等,讓數據業務化,避免“數據孤島”的出現,提升業務效率,更好地驅動業務發展和創新。數據中臺可以有效幫助企業決策模式由“經驗驅動”向“分析驅動”轉變。

業務中臺將工業應用的業務規則、流程、邏輯與業務進行隔離,整合封裝成微服務、組件等前臺友好的可復用共享的能力,將一切業務數據化,實現業務在線化,提高整體業務的靈活性和響應速度,實現后臺資源到前臺敏捷復用能力的轉化。

5G+工業互聯網平臺推動IoT深入融合,實現真正的無人工廠

無人化工廠即自動化工廠,是指全部生產活動由電子計算機進行控制,生產第一線配備機器人而無需工人的工廠。人口紅利消失、原材料等各種成本上漲,使得中國制造業必須轉型升級提質增效,加快推進智能制造。行業各領域開始提升自動化生產水平,大力推動智能化升級,紛紛開展“機器換人”試點。虹信公司通過工業互聯網OT平臺對接,實現自動化設備數字化覆蓋率達到90%;為無人化車間打造提供了可能。

● IoT深入融合

無人化是自動化與信息化的深度融合,借助網絡技術,實現生產中的物料信息自動采集,以BOM為基準調整條碼規范,MES系統自動防錯,提高數據準確性與作業效率;MES與WMS系統交互,根據線體工序節拍,明確原材料備料指令,發送給AGV控制系統,結合RFID標簽、RF手持,實現高效、防呆、自動送料至線體工位的閉環管理。無人化基礎是自動化,自動化基本組成部分包含控制器、機器人、伺服電機、傳感器、變頻器、電磁閥、工業相機,以及自動化控制軟件等。

● 5G+云計算實現PLC遠程下行控制

虹信工廠中自動化控制系統和傳感系統的工作范圍可以是幾十平方公里到幾百平方公里,甚至是三地分布式部署。根據生產場景的不同,制造工廠的生產區域內可能有數以萬計傳感器和執行器,需要通信網絡的海量連接能力作為支撐。利用5G大容量物聯網(mMTC)和低時延高可靠通信(uRLLC),結合PLC控制技術, 融合創新采集企業內的海量制造設備數據,實現多軸機械手臂的實時協同與自動化閉環控,同時5G切片網絡可提供極低時延、高可靠性、海量連接的網絡,使得閉環控制應用通過無線網絡實現連接。

● 5G+云化AGV實現配送柔性化

隨著5G技術及工業智能應用,運用5G網絡+云化算法可以有效的解決傳統AGV在智能物流過程中的問題。5G網絡替代有線,解決網布線難、改造維護成本高等問題,為工業園區提供無處不在的無線覆蓋,以滿足移動 連續性的需求;AGV集成多臺高清攝像頭,要求上行達到20—50Mbps帶寬。

5G提供超高可靠通信和超級上行帶寬,并通過SLA保障滿足多種數據上行帶寬訴求,以及支持高并發的海量終端通信,實現5G終端全接入;5G通過MEC平臺實現低時延的端到端通信保障,實測時延數據19ms,充分滿足 AGV 實時圖像處理要求的60ms時延;5G通過核心網MEC下沉建立虛擬專網,企業數據不出園區,滿足企業對數據安全的要求;MEC平臺集成GPU實現算力共享,降低AGV單機的復雜度和成本。MEC平臺集成的AGV視覺感知算法可深度學習不斷迭代,可滿足廠區多臺AGV協同調度,且無需對工廠現有環境進行改造,可實現柔性化生產;基于5G視覺SLAM的AGV成本僅為激光SLAM的1/9,大大降低了成本,具備規模推廣價值。

云化AGV應用解決方案把AGV上位機運行的定位、導航、圖像識別及環境感知等需要復雜計算能力需求的模塊上移到5G的邊緣計算(MEC)服務器,以滿足AGV日益增長的計算力需求,同時,運動控制/緊急避障等實時性要求更高的模塊仍然保留在AGV本體以滿足安全性等要求。這相當于在云端為AGV增加了一個大腦,除AGV原有的復雜計算以外,各種各樣的AI能力擴展成為可能。多臺云化AGV可組成柔性生產搬運系統,運行路線可以隨著生產工藝流程的調整而及時調整,大大提高了生產的柔性和企業的競爭力。

虹信公司5G+工業互聯網平臺助力中小企業開展制造工廠數字化轉型之路

虹信5G+工業互聯網平臺通過提升企業產業鏈協同能力,實現面向企業上下游的價值鏈延伸、敏捷供應、協同制造、產品溯源、精準決策。平臺從源頭入手,完成企業決策、運營、生產、服務、盈利全鏈條端到端的數字化升級。

通過轉型讓企業從后臺的臃腫繁瑣中解脫、降低溝通成本、提升協作效率、實現前臺業務的快速決策和敏捷行動,進而在市場競爭中獲得更強的競爭力。

編 輯:孫秀杰
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