走進位于黃埔區(qū)的廣州市昊志機電股份有限公司(下稱“昊志機電”)生產(chǎn)車間，我們看到的是一幅典型的智能工廠場景：AGV小車在鋪設(shè)有引導線的道路上勻速前進，將材料元器件運輸?shù)教囟C床，機器手臂將材料放置到生產(chǎn)單元中研磨，并將成品放回AGV小車上，后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產(chǎn)場景背后，依靠的是復雜的程序編程與各個環(huán)節(jié)的聯(lián)系，以往都是依靠車間大面積Wi-Fi維持信號，而在昊志機電的廠房里，卻用上了前沿的5G技術(shù)。
圖為廠房內(nèi)設(shè)置的立體倉庫。
5G加持，將智慧工廠控制推向
“5G擁有廣連接、高帶寬、低時延、計算量大的特點，對于生產(chǎn)具有批量小、離散程度高的裝備核心零部件，5G技術(shù)對于產(chǎn)線的柔性程度和靈活性提升可謂是如虎添翼。”昊志機電總監(jiān)田勝說。
據(jù)悉，昊志機電位于黃埔區(qū)的廠房擁有目前在電主軸制造領(lǐng)域條全自動、智能、無人生產(chǎn)線。“整個廠房安放有28組自動化生產(chǎn)單元，由AGV小車實現(xiàn)配送，整個智能生產(chǎn)線的‘大腦’是MES系統(tǒng)。”田勝說，MES系統(tǒng)實現(xiàn)了從CAD制圖、生產(chǎn)計劃設(shè)置、生產(chǎn)任務(wù)下達、生產(chǎn)材料配送、生產(chǎn)加工執(zhí)行、產(chǎn)品配送，以及設(shè)備狀態(tài)反饋保養(yǎng)等各環(huán)節(jié)的指揮，“而5G技術(shù)是進一步將整個系統(tǒng)的控制推向。”
圖為分布在廠房頂上的5G分基站。
據(jù)田勝介紹，依靠傳統(tǒng)的Wi-Fi等網(wǎng)絡(luò)傳輸方式支持的自動化生產(chǎn)線，盡管能夠?qū)崿F(xiàn)信息高速傳遞，但很難解決因帶寬有限帶來的網(wǎng)絡(luò)延遲現(xiàn)象，“毫不夸張地說，傳統(tǒng)Wi-Fi監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)漠嬅娌粌H有卡頓、局部馬賽克的現(xiàn)象，而且極易受到其他無線電信號的干擾，對生產(chǎn)要求苛刻的離散制造生產(chǎn)模式智慧工廠而言，不僅不允許而且潛藏安全隱患。”田勝說。
如今，在這個智慧工廠里，大量的機器和裝備都內(nèi)建傳感器、PLC、RFID等，從硬件和裝備采集到的數(shù)據(jù)要傳到信息系統(tǒng)的后臺，通過計算將新的指令再傳回到設(shè)備這些過程，都已經(jīng)實現(xiàn)5G傳輸。“同時，利用5G高帶寬的特點，結(jié)合當下VR/AR技術(shù)，我們還通過計算機模擬合成的辦法，實現(xiàn)對智慧工廠場景的虛擬，在視覺設(shè)備中實現(xiàn)360流暢的實時車間生產(chǎn)立體畫面，更好地幫助生產(chǎn)管理人員實時了解車間的工作進度、質(zhì)量狀況、設(shè)備狀態(tài)，及時根據(jù)各種狀況進行反應和調(diào)整。”田勝說。
同時，5G技術(shù)在提供高穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，也能實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)射頻層進行安全設(shè)計。通過采用非廣播方式和靈活調(diào)整AP發(fā)射功率，在保障信號覆蓋質(zhì)量的前提下，盡可能減小信號外泄，實現(xiàn)“場內(nèi)有信號、場外無信號”，“這將大大提升廠房內(nèi)高精密設(shè)備生產(chǎn)的安全性。”
5G賦能，柔性生產(chǎn)線提升50%生產(chǎn)效率
事實上，當前各類智慧工廠、柔性生產(chǎn)線、“黑燈工廠”等生產(chǎn)概念，均是依靠數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)化和信息化融合，進一步提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。對于專門從事裝備，如數(shù)控機床、氫燃料電池、機器人等的核心功能部件生產(chǎn)加工的昊志機電而言，搭建智慧工廠并結(jié)合5G賦能，*地提升了生產(chǎn)效率。
從去年6月份起，昊志機電利用5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)搭建的智慧工廠投入試運營，實現(xiàn)了對車間的監(jiān)控和實時對設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和分析，以及224款產(chǎn)品的柔性的生產(chǎn)能力。“僅車間技術(shù)員和生產(chǎn)員工由原來70人減少至11人，并終到1-2人，每年節(jié)省人力成本700多萬元，整體生產(chǎn)效率提升50%左右。”田勝說，智慧工廠未來將創(chuàng)造每年約3億元營收。
圖為在5G支持下搭設(shè)的車間生產(chǎn)實時監(jiān)控系統(tǒng)。
在這樣的生產(chǎn)能力背后，不僅有5G技術(shù)提供的網(wǎng)絡(luò)支持，也離不開更加成熟的柔性制造技術(shù)。田勝介紹，僅作為自動化生產(chǎn)單元組成一部分的數(shù)控車床，就能搭載72種不同的*，對90%以上客制化精密設(shè)備核心功能部件實現(xiàn)柔性生產(chǎn)，“我們還每年拿出營收的10%作為研發(fā)費用，研發(fā)人員達400多人，今年力爭把柔性生產(chǎn)做到精益求精。”
而對于5G技術(shù)的應用，田勝表示，這也將打開企業(yè)發(fā)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產(chǎn)品的狀態(tài)實現(xiàn)實時監(jiān)控，監(jiān)測振動、轉(zhuǎn)速、溫度等數(shù)據(jù)，對可能出現(xiàn)問題的高精密儀器防患于未然。”田勝說，制造型企業(yè)向服務(wù)型制造業(yè)轉(zhuǎn)型，5G也將發(fā)揮關(guān)鍵作用。
