飛象訊 中國信科集團旗下的虹信公司自2017年起以“5G+工業(yè)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(yè)模式、營造新的業(yè)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(yè)端到端整體解決方案。
“4+3”戰(zhàn)略構建四個中臺和三個工業(yè)應用
工業(yè)應用:MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、SRM供應鏈管理系統(tǒng)、WMS倉儲管理系統(tǒng)、通過“4+3”戰(zhàn)略構建企業(yè)級的工業(yè)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(yè)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(yè)鏈視角解決企業(yè)智能制造面臨的問題,滿足企業(yè)端到端業(yè)務及管理集成需求。
其中技術中臺和服務中臺為整個工業(yè)互聯網平臺提供高度模塊化零件庫和武器庫,大幅縮短業(yè)務中臺建設時間,提高業(yè)務中臺穩(wěn)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(wěn)定、數字化。整個平臺實現了對企業(yè)生產、運營和管理的高效響應以及快速部署,使企業(yè)能更加聚焦于業(yè)務。
數據中臺則形成數據資產,為前臺業(yè)務賦能。數據中臺為前臺業(yè)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(yè)務化,避免“數據孤島”的出現,提升業(yè)務效率,更好地驅動業(yè)務發(fā)展和創(chuàng)新。數據中臺可以有效幫助企業(yè)決策模式由“經驗驅動”向“分析驅動”轉變。
業(yè)務中臺將工業(yè)應用的業(yè)務規(guī)則、流程、邏輯與業(yè)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(yè)務數據化,實現業(yè)務在線化,提高整體業(yè)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(yè)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(yè)必須轉型升級提質增效,加快推進智能制造。行業(yè)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(yè)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(guī)范,MES系統(tǒng)自動防錯,提高數據準確性與作業(yè)效率;MES與WMS系統(tǒng)交互,根據線體工序節(jié)拍,明確原材料備料指令,發(fā)送給AGV控制系統(tǒng),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(huán)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(yè)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(tǒng)和傳感系統(tǒng)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(qū)域內可能有數以萬計傳感器和執(zhí)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(chuàng)新采集企業(yè)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(huán)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(huán)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(yè)智能應用,運用5G網絡+云化算法可以有效的解決傳統(tǒng)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(yè)園區(qū)提供無處不在的無線覆蓋,以滿足移動 連續(xù)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(fā)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(yè)數據不出園區(qū),滿足企業(yè)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(qū)多臺AGV協同調度,且無需對工廠現有環(huán)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(guī)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(huán)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(tǒng),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(yè)的競爭力。
虹信公司5G+工業(yè)互聯網平臺助力中小企業(yè)開展制造工廠數字化轉型之路
虹信5G+工業(yè)互聯網平臺通過提升企業(yè)產業(yè)鏈協同能力,實現面向企業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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。