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助推制造业数字化转型,虹信5G+工联网平台助力构建无人工厂

2020年5月18日 07:49  CCTIME飞象网  

飞象讯 中国信科集团旗下的虹信公司自2017年起以“5G+工业互联网平台”为依托,由内至外逐步实现智能制造、敏捷服务、智慧管理,推进新的商业模式、营造新的业务服务模式。平台通过融合中台技术、大数据、云计算、5G边缘计算、机器视觉AI、工控安全等先进技术及架构理念打造出灵活、有效、安全、可靠的离散制造企业端到端整体解决方案。

“4+3”战略构建四个中台和三个工业应用

工业应用:MES制造执行系统、SRM供应链管理系统、WMS仓储管理系统、通过“4+3”战略构建企业级的工业互联网平台,从而达到产品全生命周期端到端集成、供应链横向集成端到端集成和决策链纵向集成端到端集成。

5G+工业互联网平台基于中台理念搭建,打造现代科技供应链,从全产业链视角解决企业智能制造面临的问题,满足企业端到端业务及管理集成需求。

其中技术中台和服务中台为整个工业互联网平台提供高度模块化零件库和武器库,大幅缩短业务中台建设时间,提高业务中台稳定性。技术中台和服务中台的演进路线是从领域化,到标准化,最后走向平台化,相对应的目标分别是快速、稳定、数字化。整个平台实现了对企业生产、运营和管理的高效响应以及快速部署,使企业能更加聚焦于业务。

数据中台则形成数据资产,为前台业务赋能。数据中台为前台业务部门提供决策快速响应、精细化运营及应用支撑等,让数据业务化,避免“数据孤岛”的出现,提升业务效率,更好地驱动业务发展和创新。数据中台可以有效帮助企业决策模式由“经验驱动”向“分析驱动”转变。

业务中台将工业应用的业务规则、流程、逻辑与业务进行隔离,整合封装成微服务、组件等前台友好的可复用共享的能力,将一切业务数据化,实现业务在线化,提高整体业务的灵活性和响应速度,实现后台资源到前台敏捷复用能力的转化。

5G+工业互联网平台推动IoT深入融合,实现真正的无人工厂

无人化工厂即自动化工厂,是指全部生产活动由电子计算机进行控制,生产第一线配备机器人而无需工人的工厂。人口红利消失、原材料等各种成本上涨,使得中国制造业必须转型升级提质增效,加快推进智能制造。行业各领域开始提升自动化生产水平,大力推动智能化升级,纷纷开展“机器换人”试点。虹信公司通过工业互联网OT平台对接,实现自动化设备数字化覆盖率达到90%;为无人化车间打造提供了可能。

● IoT深入融合

无人化是自动化与信息化的深度融合,借助网络技术,实现生产中的物料信息自动采集,以BOM为基准调整条码规范,MES系统自动防错,提高数据准确性与作业效率;MES与WMS系统交互,根据线体工序节拍,明确原材料备料指令,发送给AGV控制系统,结合RFID标签、RF手持,实现高效、防呆、自动送料至线体工位的闭环管理。无人化基础是自动化,自动化基本组成部分包含控制器、机器人、伺服电机、传感器、变频器、电磁阀、工业相机,以及自动化控制软件等。

● 5G+云计算实现PLC远程下行控制

虹信工厂中自动化控制系统和传感系统的工作范围可以是几十平方公里到几百平方公里,甚至是三地分布式部署。根据生产场景的不同,制造工厂的生产区域内可能有数以万计传感器和执行器,需要通信网络的海量连接能力作为支撑。利用5G大容量物联网(mMTC)和低时延高可靠通信(uRLLC),结合PLC控制技术, 融合创新采集企业内的海量制造设备数据,实现多轴机械手臂的实时协同与自动化闭环控,同时5G切片网络可提供极低时延、高可靠性、海量连接的网络,使得闭环控制应用通过无线网络实现连接。

● 5G+云化AGV实现配送柔性化

随着5G技术及工业智能应用,运用5G网络+云化算法可以有效的解决传统AGV在智能物流过程中的问题。5G网络替代有线,解决网布线难、改造维护成本高等问题,为工业园区提供无处不在的无线覆盖,以满足移动 连续性的需求;AGV集成多台高清摄像头,要求上行达到20—50Mbps带宽。

5G提供超高可靠通信和超级上行带宽,并通过SLA保障满足多种数据上行带宽诉求,以及支持高并发的海量终端通信,实现5G终端全接入;5G通过MEC平台实现低时延的端到端通信保障,实测时延数据19ms,充分满足 AGV 实时图像处理要求的60ms时延;5G通过核心网MEC下沉建立虚拟专网,企业数据不出园区,满足企业对数据安全的要求;MEC平台集成GPU实现算力共享,降低AGV单机的复杂度和成本。MEC平台集成的AGV视觉感知算法可深度学习不断迭代,可满足厂区多台AGV协同调度,且无需对工厂现有环境进行改造,可实现柔性化生产;基于5G视觉SLAM的AGV成本仅为激光SLAM的1/9,大大降低了成本,具备规模推广价值。

云化AGV应用解决方案把AGV上位机运行的定位、导航、图像识别及环境感知等需要复杂计算能力需求的模块上移到5G的边缘计算(MEC)服务器,以满足AGV日益增长的计算力需求,同时,运动控制/紧急避障等实时性要求更高的模块仍然保留在AGV本体以满足安全性等要求。这相当于在云端为AGV增加了一个大脑,除AGV原有的复杂计算以外,各种各样的AI能力扩展成为可能。多台云化AGV可组成柔性生产搬运系统,运行路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整,大大提高了生产的柔性和企业的竞争力。

虹信公司5G+工业互联网平台助力中小企业开展制造工厂数字化转型之路

虹信5G+工业互联网平台通过提升企业产业链协同能力,实现面向企业上下游的价值链延伸、敏捷供应、协同制造、产品溯源、精准决策。平台从源头入手,完成企业决策、运营、生产、服务、盈利全链条端到端的数字化升级。

通过转型让企业从后台的臃肿繁琐中解脱、降低沟通成本、提升协作效率、实现前台业务的快速决策和敏捷行动,进而在市场竞争中获得更强的竞争力。

编 辑:孙秀杰
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