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解讀三一重工5G全連接工廠:效果顯著,,成規(guī)模復制“燈塔”

2021-06-23
來源:與非網(wǎng)

  挖掘機技術哪家強,?你肯定會想起山東一家技校,那是駕駛培訓,,但要說挖掘機生產(chǎn)制造,得看三一重工這家從湖南起家的中國機械制造企業(yè)。除了挖掘機外,,三一重工還生產(chǎn)混凝土機械,、起重機械、樁工機械,、筑路機械等重型機械,。

  據(jù)悉,三一重工是中國最大的工程機械制造商,,也是世界最大的混凝土機械制造商,。我們熟悉的上海中心大廈、廣州小蠻腰,、阿聯(lián)酋迪拜塔等高樓,,都有他們的設備參與支持建設。

  2018年,,三一重工靠1萬多臺設備,,實現(xiàn)700多億元的銷售額;如今,,靠7000多臺設備,,實現(xiàn)1500多億元的銷售額。不知你是否發(fā)現(xiàn),,銷售額增長了一倍多,,設備數(shù)卻減少了三分之一!三一重工如何做到的,?

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  其實,,這背后是三一重工借助數(shù)字化轉(zhuǎn)型,提升效率的結(jié)果,。而且,,三一重工顯然不滿足現(xiàn)狀,謀劃自家工廠更大的升級變革,。6月16日,,三一重工、中國電信,、華為,,在京發(fā)布了北京首個5G全連接工廠,落地八大類30多個細分5G場景,。

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  如今,,以數(shù)字化、網(wǎng)絡化,、智能化為本質(zhì)特征的工業(yè)革命4.0正在興起,,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展已成為國家新戰(zhàn)略,。而以5G為代表的通信技術,可為工廠自動化,、柔性化生產(chǎn)提供高可靠,、大上行、低時延,、有算力,、能快速部署調(diào)整的網(wǎng)絡,被認為是工業(yè)數(shù)字化的有力引擎,。

  5G全連接工廠給三一重工運營者是否帶來實實在在價值,?來自工信部、三一重工,、中國電信,、華為的領導和專家為何如此重視該工廠?5G全連接工廠能否規(guī)模發(fā)展,,助我國從“中國制造”向“中國智造”升級,?

  01、落地八大類30余個5G應用

  也許在大家的印象中,,制造企業(yè)的車間應該充斥著機器的轟鳴聲,,大量工人駕駛著叉車將沉重的材料運送到生產(chǎn)線,;切割鋼板時的火花夾雜著金屬燒焦的難聞氣味,;諸多生產(chǎn)線上的工人,在艱苦環(huán)境中不停歇地將設備零件組裝起來……

  其實,,筆者此前對制造企業(yè)工廠的看法也是如此,。但了解到三一重工5G全連接工廠后,筆者發(fā)現(xiàn)制造企業(yè)工廠也可以充滿科技感,,用三個字形容就是高效,、整潔、快速,。

  參觀者進入工廠后,,首先映入眼簾的是整齊排列的生產(chǎn)線,機器人整齊劃一的操作,。偌大的工廠,,有諸多的產(chǎn)品線,竟然看不到多少工人,。

  比如在焊接生產(chǎn)線,,三一重工焊接機器人搭載視覺信息系統(tǒng),可自動進行光線補償,、識別零件形態(tài)和定位零件,,自主焊接精度可達到毫米級,最終確保鋼板焊接分毫不差。再比如在加工生產(chǎn)線,,三一重工利用數(shù)字檢測,、IoT、數(shù)字孿生等技術,,實現(xiàn)從鋼板被送入到加工完成被送出全程無人,,比如可以實現(xiàn)機器人自動折彎鋼板。

  其中給筆者留下深刻印象的是,,技術工人憑借一臺電腦,,就可為所有工位提供物料和零部件提取、配送服務,;滿載物料的重型AGV小車,,在廠房內(nèi)有條不紊的運行,將配料運送到指定位置,;在智能系統(tǒng)控制下,,幾百臺機器人可實現(xiàn)毫無誤差的協(xié)同工作。

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  如此智能化,、數(shù)字化的工廠,,就是5G全連接工廠。5G在這里大顯神威,,得到認可,。在發(fā)布會上,三一集團董事,、高級副總裁代晴華介紹了5G帶來的改變:5G連接可以跟蹤工廠從鋼板到自動分解再到機器人選型,,鋼板在AGV送達以后可實現(xiàn)機器人自動的折彎,后面有視覺算法,,通過邊緣云進行控制,。

  筆者還了解到,此次5G全連接工廠擁有諸多改變,。比如5G全連接工廠架構(gòu),,實現(xiàn)云網(wǎng)邊端協(xié)同;5G+機器視覺,,使能堆垛車無人自動上下架,,可7×24小時作業(yè),降低人工成本,;保障倉庫管理賬實相符,,降低人工復核成本;5G+AGV/叉車:自動進行產(chǎn)線物料配送,,穩(wěn)定可靠連接,,避免Wi-Fi不穩(wěn)定導致的業(yè)務指令丟包及作業(yè)軌跡丟失,;5G機器視覺揀選、碼垛+AGV,,替代人工揀選,,可大大降低人工的使用,提升效率,;機器視覺大帶寬實時上傳,,秒級檢驗,降低人員專業(yè)性要求,,效率高,。

  三一重工智能制造研究院副院長董明楷介紹,5G全連接工廠將從生產(chǎn)制造,、視覺管理,、智慧物流、智慧園區(qū),、智能研發(fā),、智慧營銷與服務等8大類共計30余個細分場景落地5G應用,貫穿業(yè)務全流程,,切實為工廠生產(chǎn)制造做到“剪辮子,、去機房化、少人化,、數(shù)據(jù)驅(qū)動智能應用”,。

  眾所周知,工廠連接用工業(yè)有線網(wǎng)絡以及Wi-Fi網(wǎng)絡多,,三一重工為何要用5G,?代晴華介紹,,焊接線多機協(xié)同通信的可靠性,,是三一重工持續(xù)在攻克的難題,與其在工業(yè)技術上艱難攻克,,不如通過5G技術的連接,。原來的無線技術實現(xiàn)不了同步運行,主要因為Wi-Fi信號不可靠,,兩套設備之間的通訊有時延,,而5G連接實現(xiàn)了生產(chǎn)線自動化物流。

  02,、帶來是實實在在價值,!

  業(yè)界之前有人士認為,5G對工廠價值不大,。但我們從三一重工這家toB企業(yè)嘉賓的介紹得知,,5G讓三一重工車間換新顏,,并且未來前景可期。

  以前的三一重工,,面臨多個痛點,。

  一是效率低:通過原來不斷投入人員、設備后,,產(chǎn)能依然提升不明顯,;

  二是人員成本高:如今人員流動性大,企業(yè)難以培養(yǎng)需要的熟練工,;

  三是計算需求不斷增長:隨著數(shù)字化設備的引進,,機房規(guī)模不斷擴張;

  四是網(wǎng)絡維護難度大:隨著遠程控制等技術的應用,,企業(yè)對網(wǎng)絡需求持續(xù)增長,,傳統(tǒng)的Wi-Fi不僅干擾大,網(wǎng)絡延時也難以掌控,,有線網(wǎng)絡的辮子卻讓車間設備布局受限,,網(wǎng)絡維護難度更是指數(shù)級增長。

  三一重工期望出現(xiàn)一種新的網(wǎng)絡方案,,能夠解決上述所有難題,。5G全連接工廠的出現(xiàn)無疑是恰逢其時。因為如上所述,,5G機器視覺,,能夠帶來生產(chǎn)效率的提升;5G自動下料切割,、5G自動裝備能夠降低企業(yè)生產(chǎn)成本,;5G邊緣云,能夠?qū)崿F(xiàn)安全與算力的兼顧,;5G一張網(wǎng)可支撐所有業(yè)務網(wǎng)絡需求,,實現(xiàn)運維統(tǒng)一。

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  有幾組數(shù)據(jù),,給我們展示了更加直觀的生產(chǎn)效率提升對比,。在會上,工業(yè)和信息化部信息通信管理局副局長魯春叢講到:“北京市三一南口產(chǎn)業(yè)園,,采用視覺導航替代傳統(tǒng)的激光導航,,有效實現(xiàn)多臺AGV協(xié)同設置,提高了AGV智能化能力和標準化水平,,提升生產(chǎn)調(diào)度效率,,節(jié)約成本80%以上?!?/p>

  代晴華分享說,,在激光下料工位,,原來需要十幾個人才可以完成,如今借助5G,,工廠只需要一個人,,讓(人員)效率提升了十倍。董明楷介紹說,,三一重工的設備數(shù)從原來的1萬多臺,,逐漸減少到6000多臺,實現(xiàn)了1368億元的銷售,,(設備)效率至少增長了一倍以上,。

  據(jù)悉,基于5G的生產(chǎn)設備聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)采集,,通過監(jiān)控設備開機率和作業(yè)率,,發(fā)現(xiàn)制造黑洞,消除冗余浪費,, 減少設備等待浪費,,優(yōu)化設備工藝參數(shù)與工藝路徑,提升設備作業(yè)率,,提升產(chǎn)能,。

  03、三方攜手升級制造業(yè)

  為何三一重工此次能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)界首個5G全連接工廠,?我想這離不開產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的通力合作,。

  首先,離不開三一重工對數(shù)字化的重視,。早在2018年時,,三一重工集團在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型時,就下定“不翻身就翻船”的決心,,2019年,,提出“三三目標”,即3000億銷售,、3000名產(chǎn)業(yè)工人和3萬名研發(fā)工程師,。該戰(zhàn)略促進三一重工積極應用5G新技術,,

  其次,,離不開中國電信積極提供的5G云網(wǎng)資源。在三一重工北京這邊的廠區(qū),,中國電信建成約100個5G室內(nèi)小基站,,支撐260多個連接5G模組,覆蓋整個工廠5G全連接制造設備,。

  中國電信集團有限公司董事,、黨組副書記邵廣祿介紹,,基于三一重工各項業(yè)務的數(shù)字化、在線化和智能化需求,,中國電信為三一重工全國產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設5G+MEC邊緣云,,并通過5G+云+AI能力,構(gòu)建可靈活部署,、泛在接入,、智能分析的全云化、數(shù)字化工廠,,5G技術將為智能制造帶來巨大動能,。

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  最后,離不開華為等產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的創(chuàng)新技術支持,。華為帶來了最先進的,、適合5G智能工廠的方案。比如為此次5G全連接工廠,,要支持超過300多個分布在工廠內(nèi)部各處的攝像頭,,就需要高達3.6Gbps的上行容量需求,區(qū)域容量至少要按照4Gbps規(guī)劃,,還要兼顧不同高度的多點位覆蓋和減少信號干擾,。

  對此,華為提供了面向行業(yè)場景的5G LampSite EE室內(nèi)數(shù)字化解決方案,,采用300M大帶寬模塊,,并開通分布式Massive MIMO特性(最高可達64T64R多通道能力,上行速率是普通4T4R小區(qū)4倍),,可有效滿足機器視覺,、5G攝像頭、數(shù)據(jù)采集,、5G AGV等智慧工廠大上行業(yè)務需求,。

  04、落成5G制造規(guī)模復制燈塔工廠

  當前許多業(yè)內(nèi)人士指出,,5G進入工廠的難度很大,,5GtoC架構(gòu)不適合5GtoB場景,尤其無法解決工業(yè)控制,、多協(xié)議共存等難題,,所以很難實現(xiàn)從1到N的規(guī)模復制。三一重工的5G全連接工廠,,能否成為真正的“燈塔工廠”,?如何發(fā)揮“燈塔工廠”價值?

  我們先看看三一重工自己怎么說,。三一重工代晴華指出,,此次發(fā)布標志著三一重工在5G智能制造領域的又一個新起點,,并將持續(xù)推動5G智能制造領域應用驗證和規(guī)模推廣,加速北京昌平,、上海臨港,、江蘇昆山等全國多地的5G工廠建設,實現(xiàn)運營業(yè)務標準化,、產(chǎn)品數(shù)字化,、數(shù)據(jù)管理智能化。

  據(jù)介紹,,三一重工使用的5G智能云應用,,將隨著此次“燈塔工廠”的推廣建設,在三一集團內(nèi)進行推廣復制,,并且實現(xiàn)能力外溢,,對產(chǎn)業(yè)鏈外協(xié)廠家進行賦能,共同成長,。

  魯春叢認為,,此次推動5G全連接工廠建設是實現(xiàn)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。因為,,綜合運用5G等多種網(wǎng)絡技術,,將工廠中的人員、機器,、環(huán)境,、平臺等實現(xiàn)連接,最終實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),、管理系統(tǒng),、網(wǎng)絡系統(tǒng)的深入融合。

  為了加速5G全連接工廠復制,,魯春叢還提出了三點建議:

  一是壯大產(chǎn)業(yè)生態(tài),,發(fā)揮好龍頭企業(yè)帶動作用,各方協(xié)同,,優(yōu)勢互補,,打好團體賽。

  二是加快創(chuàng)新突破,,推動定制化,、輕量型5G工業(yè)模組產(chǎn)業(yè)化,從5G到現(xiàn)場進一步推進5G到網(wǎng)關,、5G到設備,,實現(xiàn)全要素連接。

  三是擴大應用示范,,深化CT,、IT與OT深度融合,打造更多更大應用場景,。

  中國電信也在積極推動5G全連接工廠復制,。邵廣祿介紹,中國電信打造的園區(qū)5G+邊緣云的專線建設模式,,可以通過云+5G+AI+大數(shù)據(jù)能力,,構(gòu)建全云化數(shù)字化工廠。中國電信還強調(diào)了安全的重要性,。所以中國電信還在構(gòu)建企業(yè)云邊端數(shù)一體化安全體系,,進而保障好企業(yè)的工業(yè)安全。

  華為非常重視此次燈塔工廠打造,,希望通過這次深入合作,,全力推進5G全連接工廠建設,把三一重工5G智能制造打造成世界樣板,,共同復制推廣,,整個產(chǎn)業(yè)鏈攜手讓5G inside成為中國智造的新引擎。所以,,華為攜手伙伴在5G工廠方案方面持續(xù)巨大投入,,聯(lián)合創(chuàng)新,不斷推進產(chǎn)業(yè)前行,。

  筆者觀察:最“全”的5G全連接工廠

  截至目前,,我國已累計建成5G基站81.9萬個,占全球70%以上,,為5G進入千行百業(yè)奠定基礎,。魯春叢指出,我國正在實現(xiàn)制造大國和網(wǎng)絡大國的疊加,,特別是5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為我國提供了難得的歷史機遇,。

  據(jù)悉,我國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目已超過1500個,,覆蓋22個重點行業(yè),,并形成了協(xié)同研發(fā)設計、遠程設備操控,、現(xiàn)場輔助裝備,、無人智能巡檢等一系列典型應用場景。

  當筆者將三一重工的5G全連接工廠發(fā)到社交媒體,,很多人詢問,,該工廠有何獨特性?在筆者看來,“全連接”的“全”是該工廠最大的特色——5G,、云,、AI、大數(shù)據(jù),、專網(wǎng)運維,、安全等,與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“芯,、管,、端、應用”更好地端到端結(jié)合,,實現(xiàn)OICT充分融合,,全面支持該工廠數(shù)字化。

  比如在端側(cè),,5G實現(xiàn)將三一重工的攝像頭,、水電油氣表、生產(chǎn)設備及外部設備實現(xiàn)全連接和數(shù)據(jù)采集,;在管側(cè),,5G網(wǎng)絡提供覆蓋更廣、帶寬更寬(300MHz)的管道能力,;在邊緣側(cè),,5G+邊緣計算提供實時計算能力;在云側(cè),,5G+私有云及公有云,,實現(xiàn)云端智能匯聚和智能應用。

  大家是否還記得工信部今年印發(fā)的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》,,其中對于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)目標提出,,計劃到2023年在10個重點行業(yè)打造30個5G全連接工廠的三年工作目標。

  所以可以看出,,三一重工為我國3年打造30個的5G全連接工廠開了個好頭,。榜樣的力量是無窮的,我們相信在整個產(chǎn)業(yè)鏈共同努力下,,5G全連接工廠將在未來3年全國各地開花,,還將促進更多5G工廠誕生。




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