5G+智慧工厂的建设内容.docx
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1、5G+智慧工厂的建设内容1 .智慧工厂数字化转型趋势分析为了推动更多的行业和企业参与智慧工厂建设并发挥5G在智慧工厂建设中的巨大 赋能作用,党和国家陆续出台政策,支持和推动5G与工业互联网融合发展。2021年7月, 工信部等十部门印发5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年提出:推进5G模组与 AR/VR、远程操控设备、机器视觉AGV等工业终端的深度融合推动5G应用从生产辅助环 节向生产核心环节逐步渗透2021年11月,国务院印发为“专精特新”中小企业办实事 清单加大中小企业数字化转型和智能化改造支持力度,鼓励运用5G、人工智能、工业互 联网等新一代信息技术,优化工艺流程与装备技术,通过
2、“智改数转”提升管理水平,在 创新发展方面持续发挥示范带动作用。2022年9月4 口,工业和信息化部正式发布5G全 连接工厂建设指南(工信厅信管202223号)目标是启动万家5G全连接工厂建设,建成 1000个特色鲜明的工厂,打造100个标杆工厂,并启动5G全连接工厂种子项目库建设工 作。自工信部组织实施“5G+工业互联网” 512工程以来,在网络、应用、产业方面取得 积极进展。网络方面,工业企业与基础电信企业积极合作,利用5G等技术改造企业内网, 建设“5G+工业互联网”虚拟专网近800个、混合专网近2000个。应用方面,“5G+工业 互联网”己深入到工业设计、制造、管理、服务等各环节,助力
3、工业企业提质增效。“5G+ 工业互联网”建设项目超过3100个,企业实践日益活跃。产业方面,芯片、模组、通用 网关等产品设备的研发和产业化进程不断推进,5G模组供给稳步提升、成本持续下降, 价格相比于5G商用初期下降80%左右,为5G规模化应用奠定基础。随着5G在工业企业落地实践的不断深入,基础电信企业、设备商、行业解决方案供 应商正加速磨合,深入理解工业企业的痛点和需求,不断挖掘、摸索产生相应的解决方 案,推动工业5G信息化升级,促进5G网络、终端、应用、商业走向成熟。2 . 5G重点场景与价值分析5G在智慧工厂中的应用探索成效已经初步显现。5G+智慧工厂融合促进通用型应用发 展。通用型应用
4、主要包括5G与工业VR/AR、超高清视频、无人机、机器人等领域的结合。 国内已取得的示范性应用成果包括信息监测、视频回传类业务(如工业VR/AR巡检、无 人机巡检、机器人巡检、超高清视频监控等)和物流类业务(如采用AGV完成的物料配 送、仓储物流业务等)典型5G+智慧工厂的应用场景有柔性生产制造用I机器视觉远程 运维远程控制41视觉安防、云化AGV、AR远程协作、数字挛生等。(1)柔性生产制造小批量多品种离散型制造企业面临三大矛盾:资产综合有效利用 不高,产能不平衡;自动化投资回报率低,产线常需变更操作,传统模式存在产线浪费,而 自动化投资过大亦导致较低的回报率;专线专用模式下高空间占用和扩产
5、同样存在矛 盾。通过基于5G+开放自动化系统的柔性生产模式(5G+积木式柔性生产单元、5G+开放 控制系统、5G+MEC+PLC自动化)可以解决传统的生产布局模式,根据不同的生产需要, 动态组合产线。(2) AI机器视觉5G机器视觉质检,将5G技术与机器视觉技术相结合,实现机器视觉终端与云端系统 对接,并利用5G网络大连接(mMTC)和高速率(eMBB)的特点,将高清图像实时回传至 质检平台,经过图像识别后进行控制指令快速下发,实现视觉质检远程运维与数据不出 厂,并能进行全天候无死角的检测。5G机器视觉质检在制造流程的应用,能够大幅提高 生产线上各环节原料及成品质量检测效率,降低质检成本。(3
6、)远程运维5G时代,万物互联可同步感知虚拟世界和现实世界,利用VR/AR使得体验不再受时 间和空间的限制,实现“永远在场”,提升设备装配效率,同时还可以突破空间限制,实 现远程专家和线运维人员同时在现场;(4)远程控制机床PLC远控是远程控制的主要应用场景之一,其操作业务对通信连接有低时延、 大带宽、高可靠性的严苛要求,并且作业环境复杂多变。5G以其大带宽、低时延特性实 现设备远程操控,不但能改善操作人员的工作环境,还能有效保障操作人员安全,助力企 业生产的降本增效,从而突破传统方式的局限性,极大地提升自动化车间的运营效率,为 改造提升传统制造注入新动力。(5) AI视觉安防视觉智能安防是实现
7、智慧工厂安全生产、安全管理的重要手段,结合5G、人工智能 等技术,能够实现视频监控智能化,提升智慧工厂安全管理水平。针对智慧工厂车间等行业场景,利用5G视频安防监控终端采集高清视频,并基于AI 视频结构化分析技术进行视频分析处理,打造工业视觉安防系统,实现生产安全行为分析 应用,具体包括工人穿戴检测、危险行为及区域入侵检测、环境及物体识别等。(6)云化AGV5G云化AGV场景主要面向厂内的物流调度环节,尤其是针对企业对更低的硬件成本、 更灵活的场内外AGV调度方案更可靠的AGV传输网络有需求的离散制造企业5GAGV改变 原有AGV的4G或WiFi通讯方式,通过集成5G通信模块,可以与5G网络直
8、接通信,同 时具备扩展能力,便于二次开发。AGV小车通过视觉、雷达、无线等多种技术进行融合 定位和障碍物判断,经低时延5G网络上传位置和运动信息,实现AGV在接收任务后或 远程控制中执行现场物流运输作业并自动避障,提升产线自动化水平。(7) AR远程协作AR远程协作是基于AR技术的高清音视频通讯工具,适用于各行业领域下的远程专家指导场景,即:技术专家通过画面标注、语音指导、共享白板等方式,辅助现场人员完 成相应工作。通过5G传输网络,能够实现实时、高速、可靠的数据传输,保证生产数据 安全。(8)数字挛生将实物完美再现,超低反馈时延,在5G通信下,数据从发送到接收所需的时间最短 不足1亳秒,儿乎
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- 智慧 工厂 建设 内容
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