高通攜手多方合作伙伴共同打造“5G全連接工廠”,推動製造業數字化轉型和高質量發展

摘 要:“5G+工業互聯網” 是加速中國新型工業化進程的重要支撐。自 2019 年工信部印發《“5G+工業互聯網”512 工程推進方案》以來,產業各方緊密合作、積極探索,共同推進“5G+工業互聯網”創新發展,取得階段性成效。高通也通過在全球範圍內開展5G企業專網等應用爲5G深入千行百業做出努力。2022年2月,高通與中國工業互聯網研究院達成戰略合作,在通力電梯江蘇崑山工業園開展5G全連接工廠項目,聯合中國電信、移遠通信等多方產業鏈夥伴爲工業智能製造提供5G接入能力,實現基於 5G工業互聯網平臺的生產管理應用。

關鍵詞:高通;5G 全連接工廠;智能製造;數字化轉型;工業互聯網;數字經濟與實體經濟融合發展

案例正文:

“5G+工業互聯網” 是加速中國新型工業化進程的重要支撐。自2019年工信部印發《“5G+工業互聯網”512 工程推進方案》以來,產業各方緊密合作、積極探索,共同推進“5G+工業互聯網”創新發展,在十大重點行業培育形成 20 個典型應用場景,取得階段性成效。工信部發布的數據顯示,5G基站數量超過222萬個,佔全球60%以上,全國所有地級市和縣城城區均已實現5G網絡覆蓋,用戶數量已超過5億戶。同時,工信部已經爲中國商飛發放了企業5G專網頻率許可,也爲拓展“5G+工業互聯網”應用場景開闢了發展與想象空間。

隨着5G與工業互聯網融合發展的深入推進,政府部門、跨行業的組織機構等正在把通信行業及製造業的專家聚集在一起,總結優秀的項目,形成可複製的應用案例。目前,飛機、船舶、汽車、電子、能源、採礦等一大批國民經濟支柱產業已經開展“5G+工業互聯網”創新實踐,全國在建項目超過4000個,培育了一批高水平的5G全連接工廠標杆。高通也通過在全球範圍內開展5G企業專網等應用爲5G深入行業做出努力。2022年2月,高通與中國工業互聯網研究院達成戰略合作,在通力電梯江蘇崑山工業園開展5G全連接工廠項目,聯合中國電信、移遠通信等多方產業鏈夥伴爲工業智能製造提供5G接入能力,實現基於5G工業互聯網平臺的生產管理應用。

5G全連接工廠是充分利用以5G爲代表的新一代信息通信技術集成,打造新型工業互聯網基礎設施,新建或改造產 線級、車間級、工廠級等生產現場,形成生產單元廣泛連接、信息(IT)運營(OT)深度融合、數據要素充分利用、創新應用高效賦能的先進工廠。

“5G 全連接工廠”方案介紹

基礎設施建設:包括5G網絡建設、工業網絡互通、邊緣計算部署以及業務系統建設等,主要是以支持企業採用虛擬專網、混合專網方式部署 5G 網絡,加快用戶平面功能(UPF)等 5G 核心網元建設,同步部署相應的安全機制和措施,強化生產現場 5G網絡能力;同時綜合利用5G、時間敏感網絡(TSN)、軟件定義網絡(SDN)等新型網絡技術,在安全可靠的前提下,推動企業辦公、生產管理、監控預警、工業控制、物聯等網絡互通,加快 IT-OT網絡融合;在生產現場按需部署邊緣計算節點,與企業級工業互聯網平臺互聯,滿足工業實時控制、就近服務、按需調度、數據安全等需求,推進5G網絡與邊緣計算融合部署,促進雲網邊端協同; 最後,通過企業自建或租用網絡服務與管理系統,爲本地化網絡運維和管理提供支撐。

廠區現場升級:涉及廠區設備網絡化改造、IT-OT應用融合化部署以及生產服務智能化升級等,主要對廠區內各類單機系統進行網絡化改造,在安全可控的前提下,提升工業數據實時採集能力;同時,對具有移動部署、靈活作業、遠程操控等需求設備,使用帶有5G功能的芯片、模組、傳感器等,並且加快5G與可編程邏輯控制器(PLC)、分佈式控制系統(DCS)等工業控制系統融合。除此之外,爲了充分發揮5G技術優勢,還要推動 IT-OT 應用統籌部署,探索生產控制、運營管理等軟硬件系統的雲化,加快生產、運營、管理等各類移動端應用程序(APP)研發,滿足企業遠程調用、資源共享、高算力性能等需求,形成集中管控、現場按需應用的融合方案。最後,運用5G、人工智能等技術,實現海量歷史、實時、時序數據的聚類、關聯、預測分析,加強數據深度分析,優化設備健康管理、工藝參數調優、能耗與排放管理、產品售後服務等,爲企業精準決策提供依據。

應用環節:在研發設計應用方面,方案可以加快5G、數字孿生、增強現實/虛擬現實(AR/VR)等技術融合應用,促進物理與虛擬生產單元之間動態實時映射及提升現場工作效率,支持生產單元模擬、協同研發設計、衆包設計等應用場景,提升企業網絡協同研發設計及現場作業交互能力;在生產運行應用方面:方案推動5G、邊緣計算、知識圖譜等技術應用於工業設備、系統、生產線,支持柔性生產製造、遠程設備操控、設備協同作業、精準動態作業、現場輔助裝配等應用場景,提升生產運行柔性、敏捷、協同能力;在檢測監測應用方面,方案通過5G結合機器視覺、模式化識別等技術,進行在線檢測監測,加強識別分析、遠程診斷、智能預判,支持機器視覺質檢、近紅外線成像分析、工藝合規校驗、設備故障診斷、設備預測維護、無人智能巡檢、生產現場監測等應用場景,全方位保障生產質量與安全;在倉儲物流應用方面,方案融合5G與射頻識別、圖像識別、多源融合室內定位、北斗導航等技術,運用智能天車、AGV小車等設備,助力調度管理、貨物碼放、危險品運輸等環節智能化、少人化,支持廠區智能物流、智能理貨、全域物流監測等應用場景,提升配送效率,保障貨物與人身安全;在運營管理應用方面,方案利用5G結合工業互聯網標識、平臺等設施,採集整合生產單元信息數據,輔助優化生產工序,支持生產過程溯源、生產能效管控、虛擬現場服務、企業協同合作等應用場景,促進生產數字化、綠色化,推動產業鏈上下游貫通。

在網絡安全防護方面, 方案通過推進企業利用5G、人工智能、新型加密算法等技術,結合生產安全需求,圍繞設備、控制、網絡、平臺和數據等關鍵要素,可以構建多層級網絡安全防護體系,在做好安全應急預案的同時,階段性開展安全檢測評估,提升網絡安全監測水平,確保網絡運行平穩,提高安全威脅發現、快速處置和應急響應能力;同時,通過全面落實工業互聯網企業網絡安全分類分級管理相關政策與標準,也可以提升設備、控制、網絡、平臺和數據等安全防護能力,加大網絡安全投入,明確責任部門和責任人,建立健全監測預警、數據上報、應急響應、風險評估等安全機制。

高通攜手中國工業互聯網研究院等多方合作伙伴共同打造通力崑山電梯“5G全連接工廠”

2022年2月,高通與中國工業互聯網研究院達成戰略合作,在通力崑山工業園開展5G全連接工廠項目,聯合多方產業鏈夥伴爲工業智能製造提供5G接入能力,實現基於5G工業互聯網平臺的生產管理應用。

總部位於芬蘭的通力電梯是世界上最大的電梯公司之一,是一家擁有百年曆史的工業工程公司。位於蘇州的通力電梯崑山工業園區,是其全球規模最大、研發實力最雄厚的生產及研發基地,也是此次5G全連接工廠項目改造升級的重點。該項目由高通公司提供全方位技術支持,中國工業互聯網研究院總體規劃,中國電信部署5G專網,並採用移遠通信提供的5G模組具體執行。

在項目實施前期,合作各方對蘇州通力電梯廠的需求進行了充分調研和了解。針對需求,各方聯手爲通力打造了基於高通解決方案支持的5G技術專網組網。項目實施期間,高通攜手多方團隊提供了強有力的5G技術解決方案支持,助力解決企業效率、成本、安全性等方面的痛點。目前在通力電梯的馬達、電氣、轎廂3個車間的42000平方米範圍內,基於5G傳輸技術,已經實現了諸多工業互聯應用。基於該5G全連接數字化工廠項目,通力可實現對專網內的設備進行良好管控,做到“用戶面數據不出廠,企業運維數據不外傳”;通過基於高通支持的5G解決方案,實現AGV/PDA/PC(Automated Guided Vehicle/Personal Digital Assistant/Personal Computer,自動導引運輸車/個人數字助理/個人計算機)的泛連接,實現生產全要素的採集;通過DTU(Data Transfer Unit,數據傳輸裝置)設備的信息採集,實現OEE(Overall Equipment Effectiveness,設備綜合效率)的自動計算;實現5G解決方案+工業互聯網平臺的全面生產管理(TPM)應用。

數據顯示,通力5G全連接工廠建設對於企業產能提升、成本降低以及效率提升起到了非常積極有效的拉動作用,企業生產、運營、管理等能力得以全面提升。

這次高通攜手多方合作伙伴共同推進的5G全連接工廠項目,將構建工業現場的網絡支撐能力,打造基於5G技術的靈活組網模式,提升‘雲、網、邊、端’一體化協同能力,也將爲相關製造行業5G全連接工廠建設起到借鑑作用,爲5G發展提供豐富的應用場景和廣闊的行業空間。此次合作是高通公司攜手多方生態夥伴,推動5G賦能生產製造業數字化轉型升級的重要實踐。

未來,高通將繼續攜手生態系統共同推進企業數字化轉型,打造“5G+工業互聯網”的全球方案和5G全連接工廠中國品牌,協力爲中國智能製造的高質量發展貢獻力量。

案例評點:

“5G+工業互聯網是加速中國新型工業化進程的重要支撐。5G全連接工廠的建設,既帶動5G技術產業發展壯大,又推進新一代信息技術賦能傳統產業提質、降本、增效、綠色、安全發展。這次高通與工聯院一起合作的通力5G全連接工廠項目,將構建工業現場的網絡支撐能力,打造基於5G技術的靈活組網模式,提升‘雲、網、邊、端’一體化協同能力,也將爲相關製造行業5G全連接工廠建設起到借鑑作用,爲5G發展提供豐富的應用場景和廣闊的行業空間。”

——中國工業互聯網研究院標準化技術研究所副所長 朱浩



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