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位于珠三角腹地的廣東佛山四季如春，這座有著深厚產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的制造業(yè)城市，正在積極進行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。在世界500強企業(yè)美的集團，5G智能制造應(yīng)用之花悄然綻放。以比特驅(qū)動瓦特，依托中國電信5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)智慧工廠，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的新技術(shù)圖景正在這里顯現(xiàn)雛形。

美的是全球領(lǐng)先的消費電器與機器人集團，擁有以庫卡、安川機器人為核心的工業(yè)自動化系統(tǒng)，是智能制造的先行者。然而面對新時代、新發(fā)展，美的也有自己的痛點。作為消費電器行業(yè)的龍頭企業(yè)，美的集團的產(chǎn)品迭代更新非常快，每次產(chǎn)品迭代更新都涉及生產(chǎn)線的技改或重組。當(dāng)前美的生產(chǎn)線主要用有線、WiFi等技術(shù)連接起來，這是一種煙囪式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，跨廠商系統(tǒng)間缺乏互通性，協(xié)議制式不統(tǒng)一，部署難度大，運維成本高，頻率易被干擾，難以適應(yīng)產(chǎn)品快速迭代的需求。

在這樣的背景下，美的集團盯上了5G。5G網(wǎng)絡(luò)3GPP的標準統(tǒng)一，能夠降低各個廠家之間的對接難度，擁有大帶寬、低時延、高可靠、多連接等特性，非常適合美的柔性生產(chǎn)、智能制造的需求。

說改就改。美的找到了中國電信和華為公司，三方建立5G智能制造聯(lián)合創(chuàng)新中心，合作制定5G智慧工廠整體解決方案。這個方案并不僅僅是單個5G應(yīng)用改造，而是旨在從整體上解決問題。通過中國電信的5GSA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，美的集團工廠內(nèi)將實現(xiàn)園區(qū)、生產(chǎn)線、實驗室的全覆蓋，4K攝像頭、AGV（自動導(dǎo)引運輸車）、庫卡機器人、MES（生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)）數(shù)據(jù)采集、AR（增強現(xiàn)實）工業(yè)輔助、智慧看板等應(yīng)用全部連接起來，以MEC（移動邊緣計算）為核心，打通美的云，從而將生產(chǎn)、倉儲、在途管理、柔性生產(chǎn)和智能物流串聯(lián)，最終建成全流程互聯(lián)互通、透明可視的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺。

走進美的智慧工廠，不同型號的機器人在自動化生產(chǎn)線、立體倉庫環(huán)節(jié)各司其職，領(lǐng)先的智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)打通了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各個環(huán)節(jié)，讓不同年代、型號的設(shè)備實現(xiàn)無縫連接……

據(jù)美的集團首席架構(gòu)師王文華介紹，在中國電信和華為的支撐下，美的已經(jīng)在7個廠區(qū)試點“5G+智慧工廠網(wǎng)絡(luò)”。5G智慧工廠整體解決方案項目開展以來，中國電信在美的微清事業(yè)部部署了3個5GSA基站用于覆蓋廠區(qū)，并在兩個廠房和美的全球創(chuàng)新中心部署5G室內(nèi)分布系統(tǒng)，室內(nèi)覆蓋面積超過4萬平方米。針對工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集和信息交互類場景，利用部署在廠區(qū)的MEC進行切片管理。

以工廠目前已經(jīng)實現(xiàn)的場景為例：在智能安防方面，園區(qū)實現(xiàn)了高清視頻監(jiān)控，監(jiān)控?zé)o死角，4K高清畫面回傳；在智慧看板方面，利用5G實時獲取流水線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)；在MES掃碼方面，實現(xiàn)了產(chǎn)品溯源信息的采集，掃碼成功率達99.999%。這些應(yīng)用場景通過5G連線后，都擺脫了對有線的束縛，部署簡單，節(jié)省了技術(shù)改造時間，所有生產(chǎn)設(shè)備可以隨時隨地接入網(wǎng)絡(luò)，并滿足了車間內(nèi)特有的場景需求。

隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，各大工廠越來越喜歡使用高自動化智能設(shè)備。能夠進行物料轉(zhuǎn)運搬運工作的AGV小車，可隨時隨地裝卸貨物，代替工人進行枯燥、高強度、危險的搬運工作，提高自動化水平和工作效率。美的工廠的AGV車輛原先使用WiFi聯(lián)網(wǎng)，掉線率高。使用5G連接后，AGV運行的穩(wěn)定性大大提高，滿足了交互式需求，可以將物料及時送到生產(chǎn)線上。同時，通過MEC邊緣計算，可實現(xiàn)基于視覺導(dǎo)航的云化AGV，解決當(dāng)前磁條、掃碼AGV易受干擾和阻擋的問題。美的集團表示，今后還將把5G網(wǎng)絡(luò)下的AGV應(yīng)用從工廠拓展到整個工業(yè)園區(qū)和港口碼頭。

2017年，美的集團收購了全球領(lǐng)先的機器人及自動化生產(chǎn)設(shè)備和解決方案的供應(yīng)商庫卡公司，布局工業(yè)機器人市場。生產(chǎn)線上的庫卡機器人對傳輸時延和穩(wěn)定性的要求都很高。部署了5G網(wǎng)絡(luò)后，庫卡機器人在接收信息和任務(wù)指令等方面更加高效迅速，具有更好的抗干擾性。操作人員可以遠程為機械臂安排工作任務(wù)，從而實現(xiàn)生產(chǎn)控制；或者在采集流水線上，隨時讓機械臂抽取樣品以檢測質(zhì)量。在現(xiàn)有的5G標準和終端條件下，美的與中國電信、華為成立的5G智能制造聯(lián)合創(chuàng)新中心，正在探索將庫卡云和MEC結(jié)合，從而實現(xiàn)庫卡機器人的靈活部署和5G實時控制。

基于AR的工業(yè)輔助場景對帶寬和時延都有一定要求。5G網(wǎng)絡(luò)部署到位后，可以實時傳輸工業(yè)相機或AR攝像頭視頻，避免WiFi和布線帶來的運維困擾，同時利用MEC視頻AI處理，虛實結(jié)合，指導(dǎo)一線人員裝配操作和質(zhì)檢。

“通過5G采集數(shù)據(jù)，不僅可以快速找到最優(yōu)參數(shù)，還能根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進行故障診斷。”美的集團工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)負責(zé)人介紹。在5G技術(shù)的助力下，因保養(yǎng)、備件更換不及時帶來的設(shè)備停機損失將減少90%。

智能制造已經(jīng)成為全球化課題和國家級戰(zhàn)略。據(jù)美的5G智能制造聯(lián)合創(chuàng)新中心提供的數(shù)據(jù)，目前國內(nèi)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)中，有80%的工業(yè)設(shè)備尚未聯(lián)網(wǎng)，20%的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信協(xié)議不統(tǒng)一，工業(yè)互聯(lián)互通困難。美的5G智慧工廠項目的實踐證明，5G融入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將使應(yīng)用場景進一步拓展：一是可以利用5G大量獲取工廠生產(chǎn)實時運行數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)和人工智能，提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、節(jié)能減排、優(yōu)化決策；二是在柔性化生產(chǎn)上，5G將使生產(chǎn)線高度靈活化，實現(xiàn)更加靈活、互聯(lián)、協(xié)同的生產(chǎn)；三是在人機協(xié)作方面，也有望實現(xiàn)復(fù)雜視覺、觸覺的同步信息傳輸。

美的5G智慧工廠項目入選廣東省第一批“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用示范園區(qū)，并中標工信部2019年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程項目，不僅是粵港澳大灣區(qū)5G智能制造的合作典范，也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的國家名片。2019年9月，中國電信聯(lián)合美的集團、華為公司發(fā)布《5G+智能工廠網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用白皮書》，對5G智能制造規(guī)模化復(fù)制與推廣有借鑒意義。

佛山電信黨委書記、總經(jīng)理胡平告訴記者：“未來，示范園區(qū)要打造智慧工業(yè)園區(qū)系統(tǒng)解決體系，實現(xiàn)車間內(nèi)設(shè)備、物料和制成品的無線物聯(lián)，實現(xiàn)計算本地化，進而實現(xiàn)智能制造、柔性生產(chǎn)。”接下來，中國電信將進一步梳理和優(yōu)化工業(yè)園區(qū)等場景應(yīng)用，以美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范園區(qū)為標桿，推動5G在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更廣泛應(yīng)用，助力企業(yè)提升效率。

5G為制造業(yè)帶來巨大變革，為制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級注入了更多活力，提供了絕佳機遇。美的5G智慧工廠，打造出可復(fù)制、可推廣的5G智能制造應(yīng)用模式，以比特驅(qū)動瓦特，創(chuàng)造新的工業(yè)價值。