解讀三一重工5G全連線工廠:效果顯著,成規模複製“燈塔”

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,但要說挖掘機生產製造,得看三一重工這家從湖南起家的中國機械製造企業。除了挖掘機外,三一重工還生產混凝土機械、起重機械、樁工機械、築路機械等重型機械。

據悉,三一重工是中國最大的工程機械製造商,也是世界最大的混凝土機械製造商。我們熟悉的上海中心大廈、廣州小蠻腰、阿聯酋迪拜塔等高樓,都有他們的裝置參與支援建設。

2018年,三一重工靠1萬多臺裝置,實現700多億元的銷售額;如今,靠7000多臺裝置,實現1500多億元的銷售額。不知你是否發現,銷售額增長了一倍多,裝置數卻減少了三分之一!三一重工如何做到的?

解讀三一重工5G全連線工廠:效果顯著,成規模複製“燈塔”

其實,這背後是三一重工藉助數字化轉型,提升效率的結果。而且,三一重工顯然不滿足現狀,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,在京釋出了

北京首個5G全連線工廠,落地八大類30多個細分5G場景。

解讀三一重工5G全連線工廠:效果顯著,成規模複製“燈塔”

如今,以數字化、網路化、智慧化為本質特徵的工業革命4。0正在興起,推動工業網際網路加快發展已成為國家新戰略。而以5G為代表的通訊技術,可為工廠自動化、柔性化生產提供高可靠、大上行、低時延、有算力、能快速部署調整的網路,被認為是工業數字化的有力引擎。

5G全連線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全連線工廠能否規模發展,助我國從“中國製造”向“中國智造”升級?

01

落地八大類30餘個5G應用

也許在大家的印象中,製造企業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;諸多生產線上的工人,在艱苦環境中不停歇地將裝置零件組裝起來……

其實,筆者此前對製造企業工廠的看法也是如此。但瞭解到三一重工5G全連線工廠後,筆者發現製造企業工廠也可以充滿科技感,用三個字形容就是高效、整潔、快速。

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

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

其中給筆者留下深刻印象的是,技術工人憑藉一臺電腦,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,在廠房內有條不紊的執行,將配料運送到指定位置;在智慧系統控制下,幾百臺機器人可實現毫無誤差的協同工作。

解讀三一重工5G全連線工廠:效果顯著,成規模複製“燈塔”

如此智慧化、數字化的工廠,就是5G全連線工廠

。5G在這裡大顯神威,得到認可。

在釋出會上,

三一集團董事、高階副總裁代晴華

介紹了5G帶來的改變:5G連線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送達以後可實現機器人自動的折彎,後面有視覺演算法,透過邊緣雲進行控制。

筆者還了解到,

此次5G全連線工廠擁有諸多改變。

比如5G全連線工廠架構,實現雲網邊端協同;5G+機器視覺,使能堆垛車無人自動上下架,可7×24小時作業,降低人工成本;保障倉庫管理賬實相符,降低人工複核成本;5G+AGV/叉車:自動進行產線物料配送,穩定可靠連線,避免Wi-Fi不穩定導致的業務指令丟包及作業軌跡丟失;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;機器視覺大頻寬實時上傳,秒級檢驗,降低人員專業性要求,效率高。

三一重工智慧製造研究院副院長董明楷介紹,

5G全連線工廠將從生產製造、視覺管理、智慧物流、智慧園區、智慧研發、智慧營銷與服務等8大類共計30餘個細分場景落地5G應用,貫穿業務全流程,切實為工廠生產製造做到“剪辮子、去機房化、少人化、資料驅動智慧應用”。

眾所周知,工廠連線用工業有線網路以及Wi-Fi網路多,三一重工為何要用5G?代晴華介紹,焊接線多機協同通訊的可靠性,是三一重工持續在攻克的難題,與其在工業技術上艱難攻克,不如透過5G技術的連線。原來的無線技術實現不了同步執行,主要因為Wi-Fi訊號不可靠,兩套裝置之間的通訊有時延,而5G連線實現了生產線自動化物流。

02

帶來是實實在在價值!

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

以前的三一重工,面臨多個痛點。

一是效率低:透過原來不斷投入人員、裝置後,產能依然提升不明顯;

二是人員成本高:如今人員流動性大,企業難以培養需要的熟練工;

三是計算需求不斷增長:隨著數字化裝置的引進,機房規模不斷擴張;

四是網路維護難度大:隨著遠端控制等技術的應用,企業對網路需求持續增長,傳統的Wi-Fi不僅干擾大,網路延時也難以掌控,有線網路的辮子卻讓車間裝置佈局受限,網路維護難度更是指數級增長。

三一重工期望出現一種新的網路方案,能夠解決上述所有難題。

5G全連線工廠的出現無疑是恰逢其時。

因為如上所述,5G機器視覺,能夠帶來生產效率的提升;5G自動下料切割、5G自動裝備能夠降低企業生產成本;5G邊緣雲,能夠實現安全與算力的兼顧;5G一張網可支撐所有業務網路需求,實現運維統一。

解讀三一重工5G全連線工廠:效果顯著,成規模複製“燈塔”

有幾組資料,給我們展示了更加直觀的生產效率提升對比。

在會上,

工業和資訊化部資訊通訊管理局副局長魯春叢講到

:“北京市三一南口產業園,採用視覺導航替代傳統的鐳射導航,有效實現多臺AGV協同設定,提高了AGV智慧化能力和標準化水平,提升生產排程效率,

節約成本80%以上。”

代晴華分享說,在鐳射下料工位,原來需要十幾個人才可以完成,如今藉助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,三一重工的裝置數從原來的1萬多臺,逐漸減少到6000多臺,實現了1368億元的銷售,(裝置)

效率至少增長了一倍以上。

據悉,基於5G的生產裝置聯網及資料採集,透過監控裝置開機率和作業率,發現製造黑洞,消除冗餘浪費, 減少裝置等待浪費,最佳化裝置工藝引數與工藝路徑,提升裝置作業率,提升產能。

03

三方攜手升級製造業

為何三一重工此次能夠實現業界首個5G全連線工廠?我想這離不開產業鏈企業的通力合作。

首先,離不開三一重工對數字化的重視。

早在2018年時,三一重工集團在進行數字化轉型時,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名產業工人和3萬名研發工程師。該戰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雲網資源。

在三一重工北京這邊的廠區,中國電信建成約100個5G室內小基站,支撐260多個連線5G模組,覆蓋整個工廠5G全連線製造裝置。

中國電信集團有限公司董事、黨組副書記邵廣祿介紹,

基於三一重工各項業務的數字化、線上化和智慧化需求,中國電信為三一重工全國產業園區建設5G+MEC邊緣雲,並透過5G+雲+AI能力,構建可靈活部署、泛在接入、智慧分析的全雲化、數字化工廠,5G技術將為智慧製造帶來巨大動能。

解讀三一重工5G全連線工廠:效果顯著,成規模複製“燈塔”

最後,離不開華為等產業鏈夥伴的創新技術支援。

華為帶來了最先進的、適合5G智慧工廠的方案。比如為此次5G全連線工廠,要支援超過300多個分佈在工廠內部各處的攝像頭,就需要高達3。6Gbps的上行容量需求,區域容量至少要按照4Gbps規劃,還要兼顧不同高度的多點位覆蓋和減少訊號干擾。

對此,華為提供了面向行業場景的5G LampSite EE室內數字化解決方案,採用300M大頻寬模組,並開通分散式Massive MIMO特性(最高可達64T64R多通道能力,上行速率是普通4T4R小區4倍),可有效滿足機器視覺、5G攝像頭、資料採集、5G AGV等智慧工廠大上行業務需求。

04

落成5G製造規模複製燈塔工廠

當前許多業內人士指出,5G進入工廠的難度很大,5GtoC架構不適合5GtoB場景,尤其無法解決工業控制、多協議共存等難題,所以很難實現從1到N的規模複製。三一重工的5G全連線工廠,

能否成為真正的“燈塔工廠”?如何發揮“燈塔工廠”價值?

我們先看看三一重工自己怎麼說。三一重工代晴華指出,此次釋出標誌著三一重工在5G智慧製造領域的又一個新起點,

並將持續推動5G智慧製造領域應用驗證和規模推廣

,加速北京昌平、上海臨港、江蘇崑山等全國多地的5G工廠建設,實現運營業務標準化、產品數字化、資料管理智慧化。

據介紹,三一重工使用的5G智慧雲應用,將隨著此次“燈塔工廠”的推廣建設,在三一集團內進行推廣複製,並且

實現能力外溢

,對產業鏈

外協廠家進行賦能,

共同成長。

魯春叢認為,此次推動5G全連線工廠建設是實現5G+工業網際網路

高質量發展的重要舉措。

因為,綜合運用5G等多種網路技術,將工廠中的人員、機器、環境、平臺等實現連線,最終實現企業生產系統、管理系統、網路系統的深入融合。

為了加速5G全連線工廠複製,魯春叢還提出了

三點建議:

一是壯大產業生態,發揮好龍頭企業帶動作用,各方協同,優勢互補,打好團體賽。

二是加快創新突破,推動定製化、輕量型5G工業模組產業化,從5G到現場進一步推進5G到閘道器、5G到裝置,實現全要素連線。

三是擴大應用示範,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全連線工廠複製。邵廣祿介紹,中國電信打造的園區5G+邊緣雲的專線建設模式,可以透過雲+5G+AI+大資料能力,構建全雲化數字化工廠。中國電信還強調了安全的重要性。所以中國電信還在構建企業雲邊端數一體化安全體系,進而保障好企業的工業安全。

華為非常重視此次燈塔工廠打造,希望透過這次深入合作,全力推進5G全連線工廠建設,把三一重工5G智慧製造打造成世界樣板,共同複製推廣,整個產業鏈攜手讓5G inside成為中國智造的新引擎。所以,華為攜手夥伴在5G工廠方案方面持續巨大投入,聯合創新,不斷推進產業前行。

解讀三一重工5G全連線工廠:效果顯著,成規模複製“燈塔”

筆者觀察:

最“全”的5G全連線工廠

截至目前,我國已累計建成5G基站81。9萬個,佔全球70%以上,為5G進入千行百業奠定基礎。魯春叢指出,我國正在實現製造大國和網路大國的疊加,特別是5G+工業網際網路為我國提供了難得的歷史機遇。

據悉,我國5G+工業網際網路專案已超過1500個,覆蓋22個重點行業,並形成了協同研發設計、遠端裝置操控、現場輔助裝備、無人智慧巡檢等一系列典型應用場景。

當筆者將三一重工的5G全連線工廠發到社交媒體,很多人詢問,該工廠有何獨特性?在筆者看來,“全連線”的“全”是該工廠最大的特色——5G、雲、AI、大資料、專網運維、安全等,與工業網際網路“芯、管、端、應用”更好地端到端結合,實現OICT充分融合,全面支援該工廠數字化。

比如在端側,5G實現將三一重工的攝像頭、水電油氣表、生產裝置及外部裝置實現全連線和資料採集;在管側,5G網路提供覆蓋更廣、頻寬更寬(300MHz)的管道能力;在邊緣側,5G+邊緣計算提供實時計算能力;在雲側,5G+私有云及公有云,實現雲端智慧匯聚和智慧應用。

大家是否還記得工信部今年印發的《工業網際網路創新發展行動計劃(2021-2023年)》,其中對於5G+工業網際網路目標提出,計劃到2023年在10個重點行業打造30個5G全連線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全連線工廠開了個好頭。榜樣的力量是無窮的,我們相信在整個產業鏈共同努力下,5G全連線工廠將在未來3年全國各地開花,還將促進更多5G工廠誕生。

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