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                  5G進工廠,將如何重新定義智能制造、柔性生産?

                  2019-04-26

                  近日,南方Plus記者走進我司生産車間,他們看到一幅典型的智能工廠場景:AGV小車在鋪設有引導線的道路上勻速前進,將材料元器件運輸到特定機床,機器手臂將材料放置到生産單元中研磨,並將成品放回AGV小車上,最後成品將按照程序進入下一道工序,或是直接進入存料倉庫……

                  這種井然有序的車間生産場景背後,依靠的是複雜的程序編程與各個環節的聯系,以往都是依靠車間大面積Wi-Fi維持信號,而在我司的廠房裏,卻用上了最前沿的5G技術。

                  圖爲廠房內設置的立體倉庫。

                  5G加持,將智慧工廠精確控制推向極致

                  “5G擁有廣連接、高帶寬、低時延、計算量大的特點,對于生産具有批量小、離散程度高的高端裝備核心零部件,5G技術對于産線的柔性程度和靈活性提升可謂是如虎添翼。”我司網信部總監田勝說。

                  記者了解到,昊志機電位于黃埔區的廠房擁有目前在電主軸制造領域全球第一條全自動、智能、無人生産線。“整個廠房安放有28組自動化生産單元,由AGV小車實現配送,整個智能生産線的‘大腦’是MES系統。“田勝說,MES系統實現了從CAD制圖、生産計劃設置、生産任務下達、生産材料配送、生産加工執行、産品配送,以及設備狀態反饋保養等各環節的指揮,“而5G技術是進一步將整個系統的精確控制推向極致。”

                  圖爲分布在廠房頂上的5G分基站。

                  據田勝總監介紹,依靠傳統的Wi-Fi等網絡傳輸方式支持的自動化生産線,盡管能夠實現信息高速傳遞,但很難解決因帶寬有限帶來的網絡延遲現象,“毫不誇張地說,傳統Wi-Fi監控網絡傳輸的畫面不僅有卡頓、局部馬賽克的現象,而且極易受到其他無線電信號的幹擾,對生産要求苛刻的離散制造生産模式智慧工廠而言,不僅不允許而且潛藏安全隱患。” 

                  如今,在這個智慧工廠裏,大量的機器和裝備都內建傳感器、PLC、RFID等,從硬件和裝備采集到的數據要傳到信息系統的後台,通過計算將新的指令再傳回到設備這些過程,都已經實現5G傳輸。“同時,利用5G高帶寬的特點,結合當下VR/AR技術,我們還通過計算機模擬合成的辦法,實現對智慧工廠場景的虛擬,在視覺設備中實現360流暢的實時車間生産立體畫面,更好地幫助生産管理人員實時了解車間的工作進度、質量狀況、設備狀態,及時根據各種狀況進行反應和調整。”田總監表示。

                  同時,5G技術在提供高穩定性的基礎上,也能實現對網絡射頻層進行安全設計。通過采用非廣播方式和靈活調整AP發射功率,在保障信號覆蓋質量的前提下,盡可能減小信號外泄,實現“場內有信號、場外無信號”,“這將大大提升廠房內高精密設備生産的安全性。”

                  5G賦能,柔性生産線提升50%生産效率

                  事實上,當前各類智慧工廠、柔性生産線、“黑燈工廠”等生産概念,均是依靠數字化、物聯網、大數據等技術實現工業化和信息化融合,進一步提升生産效率和産品品質。對于專門從事高端裝備,如高端數控機床、氫燃料電池、機器人等的核心功能部件生産加工的昊志機電而言,搭建智慧工廠並結合5G賦能,極大地提升了生産效率。

                  從去年6月份起,昊志機電利用5G技術、物聯網、大數據、人工智能等信息技術搭建的智慧工廠投入試運營,實現了對車間的全方位監控和實時對設備的數據采集和分析,以及224款産品的柔性的生産能力。“僅車間技術員和生産員工由原來70人減少至11人,並最終到1-2人,每年節省人力成本700多萬元,整體生産效率提升50%左右。”田勝總監說,智慧工廠未來將創造每年約3億元營收。


                  圖爲在5G支持下搭設的車間生産實時監控系統。

                  在這樣高效的生産能力背後,不僅有5G技術提供的網絡支持,也離不開更加成熟的柔性制造技術。田總監介紹,僅作爲自動化生産單元組成一部分的數控車床,就能搭載72種不同的刀具,對90%以上客制化高端精密設備核心功能部件實現柔性生産,“我們還每年拿出營收的10%作爲研發費用,研發人員達400多人,今年力爭把柔性生産做到極致。”

                  而對于5G技術的應用,田總監表示,這也將打開企業發展的新方向。“未來隨著5G的全面鋪開,依靠5G的大帶寬、實時傳輸,我們將有可能對客戶使用産品的狀態實現實時監控,監測振動、轉速、溫度等數據,對可能出現問題的高精密儀器防患于未然。”田勝總監表示,制造型企業向服務型制造業轉型,5G也將發揮關鍵作用。


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