聯(lián)通5G助力三一重工打造“燈塔工廠”

隨處可見基于5G的AI超清攝像頭，監(jiān)控著廠區(qū)內(nèi)異常行為與安全隱患的發(fā)生；穿梭于生產(chǎn)線工位經(jīng)過5G化改造的AGV小車，有條不紊運輸著百萬種零部件；5G機械臂按照設(shè)定好的程序，毫無分差地完成分揀與抓取動作；已實現(xiàn)5G等多種聯(lián)網(wǎng)形式的機床設(shè)備、機器人、機械臂，其運行數(shù)據(jù)在3D可視化大屏上實時展示……

這些智能化場景正真實發(fā)生在三一重工北京產(chǎn)業(yè)園內(nèi)。2012年，三一重工北京總部落戶北京回龍觀，這一決策無疑助力企業(yè)向著全球化資源整合邁出了一大步。5G時代的到來，更加速了三一重工打造5G數(shù)字智慧工廠的步伐。2019年3月，中國聯(lián)通與三一重工的交流合作正式開啟；5月雙方簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，成立“5G聯(lián)合實驗室”，旨在助力三一重工推進5G應(yīng)用實踐，打造工程機械領(lǐng)域的“燈塔工廠”。

如今，中國聯(lián)通基于5G SA獨立組網(wǎng)已在三一重工北京產(chǎn)業(yè)園正式開通，通過“云網(wǎng)邊端業(yè)”的模式打造了泛在接入、智能化的5G數(shù)字智慧工廠。通過5G專網(wǎng)，為三一重工的智能化工業(yè)場景提供了生產(chǎn)數(shù)據(jù)更安全、網(wǎng)絡(luò)時延更低、邊緣算力更強的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，同時也為三一重工的高質(zhì)量發(fā)展按下了加速鍵，助力企業(yè)降本增效。

攻堅克難 夯實5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)支撐

在聯(lián)通項目人員眼中，傳統(tǒng)的工程機械行業(yè)還是主要依托于原有的工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。比如有線方式的工業(yè)以太網(wǎng)；無線方式的WiFi或者4G網(wǎng)絡(luò)，從而完成工廠內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸。

“以往的工作場景是通過4G網(wǎng)關(guān)完成產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)采集；通過工廠內(nèi)WiFi實現(xiàn)產(chǎn)線AGV的聯(lián)網(wǎng)與運輸調(diào)度系統(tǒng)指令下發(fā)；工廠的‘三現(xiàn)’（現(xiàn)場、現(xiàn)物、現(xiàn)實）攝像頭及工業(yè)相機需要通過拉大量的光纖完成接入工作；機械臂與機器人主要通過有線方式完成抓取、分揀、噴涂等工作�！甭�(lián)通項目人員表示，搭建有線網(wǎng)絡(luò)，投入成本高、施工難度大，而WiFi或者4G網(wǎng)絡(luò)難以達到工業(yè)級對生產(chǎn)要素高精度定位需求。

要想打造數(shù)字化、智能化的柔性制造工廠，需要引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體系，而保障體系正常運轉(zhuǎn)的前提是基于5G工業(yè)專網(wǎng)的有力基礎(chǔ)支撐。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有連接工業(yè)設(shè)備種類繁多、數(shù)據(jù)類型多樣化、數(shù)據(jù)實時性要求高等特點。而滿足端到端毫秒級超低時延和接近100%高可靠性通信保障的5G專網(wǎng)，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的需求不謀而合。在聯(lián)通項目人員的記憶中，為三一重工打造5G專網(wǎng)也充滿了不少挑戰(zhàn)。

在5G工業(yè)專網(wǎng)規(guī)劃過程中，面臨5G專網(wǎng)與三一重工原有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)互通的問題，由于涉及企業(yè)內(nèi)部辦公網(wǎng)、生產(chǎn)網(wǎng)、視頻專網(wǎng)等多種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)互通，中國聯(lián)通北京分公司與三一重工前期多次調(diào)研溝通，確認整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，針對不同的業(yè)務(wù)場景需求，梳理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)配置，制定詳細的路由策略。

在5G工業(yè)專網(wǎng)部署過程中，現(xiàn)場5G信號受到工廠場地限制和電磁干擾影響，信號效果不理想。結(jié)合工業(yè)定制化5G網(wǎng)絡(luò)思維，中國聯(lián)通北京分公司即刻成立5G客戶服務(wù)專項團隊充分和三一重工探討工業(yè)應(yīng)用場景訴求，克服工廠惡劣環(huán)境，多次進入工廠測試并開展5G網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)優(yōu)化，最終滿足現(xiàn)場5G信號的全覆蓋。

目前，三一重工已完成回龍觀園區(qū)室外宏站3個、南口產(chǎn)業(yè)園室外宏站3個，100%覆蓋園區(qū)內(nèi)5G信號；針對車間室內(nèi)5G信號的增強，回龍觀園區(qū)安裝室分2套（辦公主樓、太陽谷試驗區(qū)），南口園區(qū)安裝室分2套（樁機車間、重能車間），滿足車間內(nèi)部5G信號覆蓋。

此外，針對工廠產(chǎn)供銷等多環(huán)節(jié)對5G網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用有較多定制化需求，聯(lián)通項目人員將克服5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計和覆蓋建設(shè)問題，后續(xù)持續(xù)攻堅優(yōu)化多種工業(yè)5G終端和應(yīng)用研發(fā)成本管控、工業(yè)互聯(lián)安全接入等問題，深入理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體系，不斷積累專業(yè)知識，輸出更有效的5G網(wǎng)絡(luò)、平臺和應(yīng)用能力產(chǎn)品，更好為工業(yè)企業(yè)提供5G工業(yè)專網(wǎng)服務(wù)。

融合創(chuàng)新 打造工程機械行業(yè)5G應(yīng)用先驅(qū)

在有線網(wǎng)絡(luò)智能化，移動網(wǎng)絡(luò)5G化的大趨勢下，5G將對工業(yè)生產(chǎn)帶來革命性影響，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)制造、產(chǎn)業(yè)鏈管理、物流配送、銷售和售后模式會發(fā)生深刻改變。中國聯(lián)通全力支持三一重工進行智能制造的實踐和探索，雙方的跨界融合將會創(chuàng)造更多的商業(yè)價值。

在賦能三一重工打造5G數(shù)字智慧工廠中,中國聯(lián)通基于自身的5G生態(tài)優(yōu)勢，為其打造“專建專維·專用專享”的5G企業(yè)專網(wǎng)，提供具有確定性QoS保障、數(shù)據(jù)不出園區(qū)的安全獨立專網(wǎng)。同時，雙方攜手打造了多個典型、可復(fù)制推廣的5G專網(wǎng)應(yīng)用場景，包括5G高清視頻采集、工廠物流AGV運輸、工業(yè)相機AI分揀抓取質(zhì)檢、園區(qū)安防巡檢機器人、PLC數(shù)據(jù)采集、移動辦公、工業(yè)機械臂控制等。

如通過5G物聯(lián)網(wǎng)卡直接插入集成5G模組的超清攝像頭，替代原有的有線傳輸，利用MEC本地分流，上行大帶寬的優(yōu)勢實現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)高清視頻回傳；新的辦公區(qū)無需辦公綜合布線，通過聯(lián)通5G專網(wǎng)卡+CPE+MEC實現(xiàn)移動OA辦公的需求，實現(xiàn)訪問三一重工內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)的目標；通過巡檢機器人采集園區(qū)視頻、語音、圖片等各項數(shù)據(jù)，機器人連接5G CPE接入聯(lián)通5G基站，回傳數(shù)據(jù)在靠近用戶側(cè)完成數(shù)據(jù)本地化分流，并在邊緣側(cè)完成算力。

基于5G視頻數(shù)據(jù)管理

5G園區(qū)巡檢機器人

與此同時，5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了工廠設(shè)備互聯(lián)，通過全流程的數(shù)據(jù)采集、流動，使生產(chǎn)智能化。而中國聯(lián)通工業(yè)高質(zhì)量外網(wǎng)全國組網(wǎng)，實現(xiàn)了三一重工全國每個分支機構(gòu)之間、分支機構(gòu)和北京總部之間視頻業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通。此外，工廠高精度定位也成為現(xiàn)實，定位精度可達0.5米左右，為工廠的精細化管理助力。

工業(yè)高質(zhì)量外網(wǎng)全國組網(wǎng)

工廠高精度定位

采訪中，記者深刻感受到了5G為三一重工帶來的改變。一是工廠的無線化，重工機械的裝備組裝車間往往占地面積大，5G無線網(wǎng)絡(luò)的大帶寬特性和移動便捷解決了此類問題；二是工廠的少人化，通過各種類型、功能的機器人代替人員重復(fù)性的工作，從而降低人員投入成本；三是工廠的高效化，管理者能夠掌握生產(chǎn)線設(shè)備運行情況、開工狀況、異動信息等，并提供預(yù)測性維護數(shù)據(jù)支撐；四是工廠的提質(zhì)化，如單車智能方式的AGV小車所具備的智能化能力非常有限，通過5G+MEC網(wǎng)聯(lián)化的小車滿足多臺AGV的聯(lián)合調(diào)度任務(wù)；而在質(zhì)檢環(huán)節(jié)，可以通過5G+AI機器視覺技術(shù)實現(xiàn)機械重工生產(chǎn)全程自動化、流程化、體系化、高效化的質(zhì)檢追蹤體系。

伴隨著5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合，必將衍生出更多的應(yīng)用場景。在談到未來還會有哪些場景突破時，聯(lián)通項目人員表示，將5G URLLC超低時延的特性真正應(yīng)用于工業(yè)實時控制，非常值得期待。中國聯(lián)通將繼續(xù)依托5G網(wǎng)絡(luò)特性、5G云網(wǎng)協(xié)同、5G邊緣計算、5G網(wǎng)絡(luò)切片等先進技術(shù)，助力三一重工打造柔性制造工廠，加快工程機械行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的步伐。