2.2 爱柯迪:打造全5G智慧工厂

爱柯迪应用视频

企业简介:爱柯迪股份有限公司(简称爱柯迪)是国内领先的汽车铝合金精密压铸件专业供应商之一,聚焦汽车轻量化、节能环保、新能源、电动化及自动驾驶方向。

技术亮点:5G SA+MEC[3]、5G实景视频空间指挥系统、5G+人机互动系统、5G三维扫描、5G智能仓储、5G+云网融合工业互联网平台。

应用成效:2020年上半年,新冠肺炎疫情期间,爱柯迪的各项运营指标逆势上涨,设备平均利用率提高了19%,产品合格率提高了3个百分点,企业人均产值提高了17%。

位于浙江省宁波市江北洪塘科创园的爱柯迪6号工厂,是国内第一批全5G智慧工厂,2020年7月刚竣工投产。占地100亩(约67 000平方米)的厂区没有一根网线,全部使用5G网络保障工厂通信需求,厂房里的熔炼炉、压铸机、加工中心、工业机器人、地磅、工业PDA[4]等200余台设备,通过中国移动5G网络全部接入5G+云网融合工业互联网平台。

7个车间、700台设备,全5G连接

走进位于江北洪塘科创园的爱柯迪车间,虽然没有了“有线+WiFi”,但车间内自动导引运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)仍灵活穿梭在各个作业单元间,机械臂有条不紊地协同工作,扫描枪快速、精确地进行质检;在6号工厂的2楼,正在生产的设备底部都安装着轮子,这些设备上午安装在这里,下午可能就要换位置,随时都可以移到其他地方,成了“流动大军”。

在6号工厂的楼顶,有一台八爪鱼一样的黑色设备,它就是工厂5G信号的源头。厂区设备设施与5G网络的连接主要通过MES[5]工控终端。当前,在爱柯迪6号工厂内,100台集成了5G工业模组的MES工控终端已正式投产,实现了制造流程闭环管理数字化。

“6号工厂一共有9万平方米的厂房,两栋楼共7个车间,700台设备,直接用5G来连接,整个工厂都是建立在5G这个基础上。”爱柯迪董事长张建成表示。

爱柯迪是国内领先的汽车铝合金精密压铸件专业供应商之一,正不断推进精益数字化工厂战略。2019年9月,中国移动宁波分公司携手爱柯迪,用5G“黑科技”打破了数字化工厂转型瓶颈,建成全国汽车产业链规模最大的“5G+数字化工厂”,使爱柯迪全年人均产值与设备平均生产效率得到大幅提高。

5G智能化无人仓库

2020年5月,中国移动宁波分公司在爱柯迪5号工厂打造了5G SA专网+MEC、5G实景视频空间指挥系统、5G+人机互动系统、5G三维扫描、5G智能化无人仓库等12个平台及应用,形成了一套较为完整的5G+智慧工厂解决方案。爱柯迪5号工厂获中国移动首个“5G+智慧工厂试点示范基地”授牌,解决方案面向全国复制推广。

在新落成的爱柯迪6号工厂里,5G专网覆盖了全部7个车间,厂区内的所有设备连接5G网络,首次实现了对“有线+Wi-Fi”网络的整体替代,这样就不再需要铺设网线和管理大量网络设备,生产线的搬迁和重组操作更加便捷。

生产和管理系统一“幕”了然

爱柯迪6号工厂进门处有一块大屏幕,从上面可以看到整个工厂的实时运行状态,甚至某台正在工作的压铸机的状况也可以详细显示。这是爱柯迪新上线的智能运营中心三维数字孪生应用,利用三维技术,可以在云端再造工厂、车间、设备的全视角实时场景。

在工业“大脑”的赋能之下,管理者可以从大屏幕上基本了解所有工厂的信息,包括各类生产计划、产品质量、产量进度、设备状态等管理数据,让工厂的运行状态一“幕”了然。

这个数字孪生技术离不开5G独立组网的技术支持。“我们现在使用5G网络,而不是‘光纤+Wi-Fi’的模式,也有信息安全的考虑。”张建成说。

利用5G区块链技术对产品进行溯源

爱柯迪原来的老工厂使用“光纤+Wi-Fi”来为设备联网,一个工厂需要安装约50台路由器,两台路由器切换的区域容易发生信号不稳的现象。而且光纤需提前布线,这样又会耽误工期。

“5G网络整体替代‘有线+Wi-Fi’网络后,运营商网络服务到工厂设备端,就无须再铺设大量网线,对网络设备的管理也省事了,让产线的搬迁、重组操作更加便捷,为客户柔性生产提供支撑。”中国移动宁波分公司总经理徐孟强介绍。通过打造IoT-QM一站式运维管理平台,中国移动宁波分公司实现了对5G网络、终端、传输线路、信令、流量等全要素的统一监控和管理,确保能够快速响应和处置各类网络异常,并基于MOCN[6]技术,为爱柯迪园区的专网提供了冗余备份。

在爱柯迪私有云的后端,一个后台人工智能“大脑”直接与前端8个工厂里28个车间的约2200台生产和检测设备、1500个移动终端及2300个读码设备——总计约6000个前端点同时进行交互和控制,利用5G网络把数据全部传输到云端设备上,然后在云端进行总控;同时通过部署5G SA+MEC,实现流量本地卸载,数据不出园,保障了数据的安全性。另外,按需定制的5G网络切片技术,也为爱柯迪带来了信道专享、业务隔离和质量保障的网络能力,满足了个性化应用场景的需求。

“从‘智能车间’到‘数字化工厂’再到‘智慧工厂’,中国移动5G+云网融合工业互联网平台发挥了重要的作用。”徐孟强表示。5G+云网融合工业互联网平台以“云—管—边—端”一体化架构为基础,基于OneNET View数据可视化工具,融合云计算、大数据、机器视觉、工业机理模型、三维可视化等技术,包含SCADA[7]、MES、WMS[8]、ERP[9]等传统业务系统,以及看板可视化设计、增值数据分析、三维数字孪生等创新应用,为离散制造行业转型升级赋能。

全5G智慧工厂的落成只是中国移动浙江公司“5G+工业互联网”发展的一个缩影。中国移动浙江公司围绕宁波246万千亿级产业集群建设、“3511”产业体系,全面推进“1+1+6+N”“5G+工业互联网”战略,依托1个工业互联网平台,以1个5G行业专网为基础,面向汽车汽配、能源化工、纺织服装、高端装备、智能家电、生物医药等6类细分行业应用场景,实现N个“5G+工业互联网”示范工程,现已落地5G+智慧工厂、5G+智慧港口、5G+智能配电房、5G+远程驾驶等一批全国或全省领先的示范案例,通过积极推进《2020年度宁波市“5G+工业互联网”试点工作方案》,中国移动宁波分公司现已深度拓展中国移动5G专网建设项目近百个。