八大創(chuàng)新，引領(lǐng)行業(yè)首個(gè)5G LAN智能制造工廠

浙江聯(lián)通與中國巨石股份有限公司成功合作，實(shí)現(xiàn)了5G LAN技術(shù)的深度融合商用，這不僅是中國巨石在數(shù)字化轉(zhuǎn)型道路上的重要里程碑，也是浙江省首個(gè)5G LAN商用案例的落地，為玻璃纖維行業(yè)樹立了新的標(biāo)桿

中國巨石股份有限公司（下稱“中國巨石”）作為玻璃纖維行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，其產(chǎn)能規(guī)模全球第一，是我國第一批制造業(yè)單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)。為了進(jìn)一步加快企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程，與浙江聯(lián)通攜手，在桐鄉(xiāng)基地實(shí)現(xiàn)了5G LAN（局域網(wǎng)）深度融合商用，助力中國巨石全面打造5G工廠。

作為浙江省首個(gè)基于5G LAN組網(wǎng)的塑制品無人化智能工廠，該項(xiàng)目部署了包含2個(gè)宏站與1套室分系統(tǒng)的5G混合專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全域覆蓋，并依托MEC邊緣云平臺(tái)構(gòu)建“5G+MEC+AI”融合技術(shù)底座，有力支撐九大核心應(yīng)用場景落地。這些場景包括實(shí)現(xiàn)無中斷調(diào)度的智能物流系統(tǒng)，全面替代人工搬運(yùn)；應(yīng)用機(jī)器視覺進(jìn)行在線全檢，顯著提升優(yōu)等品率；基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)對(duì)19道關(guān)鍵工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)建模與動(dòng)態(tài)優(yōu)化；通過MES系統(tǒng)貫通指令實(shí)現(xiàn)5G全連接協(xié)同生產(chǎn)與全局可視化；實(shí)施設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)降低非計(jì)劃停機(jī)；進(jìn)行動(dòng)態(tài)能源管理降低單位能耗；推行移動(dòng)化精益管控；應(yīng)用三維工廠數(shù)字化設(shè)計(jì)；以及構(gòu)建新型工業(yè)組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)控。項(xiàng)目深度融合運(yùn)營技術(shù)與信息技術(shù)，實(shí)施成效顯著，如年綜合成本降低超過300萬元、生產(chǎn)效率提升20%、人均產(chǎn)值增加12.2萬元、累計(jì)采集信號(hào)點(diǎn)達(dá)超1萬個(gè)，成功樹立塑制品行業(yè)智能制造新標(biāo)桿。

以5G為核心，八大創(chuàng)新樹立行業(yè)新標(biāo)桿

巨石5G全連接工廠通過八大創(chuàng)新點(diǎn)，構(gòu)建了以5G為核心、深度融合OT/IT的智能制造體系，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率、靈活性、自動(dòng)化水平的顯著躍升和綜合成本的有效降低，樹立了行業(yè)新標(biāo)桿。

首個(gè)5G LAN工廠。作為浙江省首家應(yīng)用5G LAN組網(wǎng)的工廠，巨石集團(tuán)通過布署大規(guī)模工業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間高效通信與協(xié)同調(diào)度（信息+定位），顯著提升了產(chǎn)線建設(shè)與改造便捷性。該技術(shù)減少了線纜依賴，降低了維護(hù)難度，并有效避免了設(shè)備振動(dòng)導(dǎo)致的連接中斷問題。

5G全連接數(shù)據(jù)共享交換。基于5G高速穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程細(xì)粒度數(shù)據(jù)共享。針對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，創(chuàng)新采用分層融合策略。其中，像素級(jí)——高保真原生數(shù)據(jù)，用于自動(dòng)配料實(shí)時(shí)反饋；特征級(jí)——高效提取特征，用于無人AGV；決策級(jí)——預(yù)處理融合、容錯(cuò)強(qiáng)，用于批量加工。通過數(shù)采位號(hào)與工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)多角度數(shù)據(jù)貫通生產(chǎn)與質(zhì)檢環(huán)節(jié)。

業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)工業(yè)大數(shù)據(jù)自助挖潛。基于supOS工業(yè)操作系統(tǒng)構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，提供拖拽式組態(tài)工具，實(shí)現(xiàn)“自助式”數(shù)據(jù)分析與挖掘。內(nèi)置算法模型庫與規(guī)則引擎，支持對(duì)生產(chǎn)流程、工藝控制、計(jì)劃調(diào)度等進(jìn)行深度分析與優(yōu)化，有效掃除“數(shù)據(jù)霧霾”，挖掘數(shù)據(jù)二次價(jià)值。

“機(jī)器換人”打造無人工廠。行業(yè)首創(chuàng)大規(guī)模應(yīng)用智能裝備替代物流、配料等人工崗位，實(shí)現(xiàn)物料供應(yīng)、線邊庫管理自動(dòng)化（含狹窄空間自適應(yīng)堆垛、多規(guī)格成品轉(zhuǎn)運(yùn)），減少現(xiàn)場運(yùn)輸操作工80%以上。集成開發(fā)自動(dòng)拆包、配料、物流、送料、檢測(cè)等“無人化”技術(shù)，建立端到端垂直管控體系，連接40臺(tái)設(shè)備、80塊儀表，采集超1萬個(gè)信號(hào)點(diǎn)。

5G全連接協(xié)同生產(chǎn)。利用5G集成全鏈路工序構(gòu)建包材工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)處理5萬點(diǎn)位數(shù)據(jù)。通過工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化裝備、上位機(jī)、集成控制器的全面互聯(lián)與感知適配，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程無人化（零員工工廠），且物料庫存周期縮短，勞動(dòng)強(qiáng)度降低。

MEC邊緣云化SCADA。基于5G邊緣云部署監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)，獲得前所未有的靈活性、可擴(kuò)展性和確定性。該模式大幅降低資本支出（轉(zhuǎn)向運(yùn)營支出），提供可預(yù)測(cè)成本，加快實(shí)施速度（周期從8—10個(gè)月縮短至幾周），并能快速適應(yīng)資產(chǎn)變更。

前沿5G PLC南向控制。在5G MEC上部署虛擬化PLC（vPLC），實(shí)現(xiàn)伺服主站與從站間基于5G LAN的互聯(lián)控制，屬全國前沿應(yīng)用。利用工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議控制IT/OT設(shè)備，并通過雙發(fā)選收等技術(shù)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)確定性。該方案最大化發(fā)揮5G化工業(yè)控制優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)架構(gòu)最簡化、最優(yōu)化，達(dá)成工廠“一網(wǎng)到底”“一點(diǎn)全控”。

云邊協(xié)同管控平臺(tái)。在MEC平臺(tái)部署云端組態(tài)軟件，統(tǒng)一納管邊緣節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)資源、數(shù)據(jù)、服務(wù)、應(yīng)用、安全、運(yùn)維的云邊協(xié)同；保證服務(wù)器、算力、生態(tài)應(yīng)用及現(xiàn)場設(shè)備等異構(gòu)硬件統(tǒng)一接入云端；聯(lián)動(dòng)云邊數(shù)據(jù)，并將AI、大數(shù)據(jù)等能力下沉至邊緣節(jié)點(diǎn)，支持遠(yuǎn)程管控、數(shù)據(jù)處理、分析決策與智能部署。

填補(bǔ)細(xì)分領(lǐng)域空白，產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)顯著經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

巨石集團(tuán)5G全連接工廠深度融合5G大帶寬、低時(shí)延、多連接的特性，實(shí)現(xiàn)了顯著經(jīng)濟(jì)效益。直接層面，得益于無人化物流/檢測(cè)，智能降能耗、預(yù)測(cè)性維護(hù)減少停機(jī)等舉措，年綜合成本降低超300萬元；5G協(xié)同優(yōu)化工藝使得生產(chǎn)效率提升20%、人均產(chǎn)值增加12.2萬元/人。間接層面，機(jī)器視覺全檢使優(yōu)等品率提升30%，大幅減少質(zhì)量損失；數(shù)字化管理提升工廠建設(shè)資料整合效率。特別從長期戰(zhàn)略上來看，其5G LAN、云邊協(xié)同等技術(shù)模塊具備高度可復(fù)制性，利于優(yōu)化全鏈庫存管理并實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

從競爭格局的角度來看，該項(xiàng)目填補(bǔ)了塑制品細(xì)分領(lǐng)域?qū)I(yè)5G智能工廠的空白，憑借創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（5G LAN+MEC）、深度集成及“零員工工廠”、動(dòng)態(tài)工藝、vPLC控制、邊緣智能等核心場景應(yīng)用，建立了顯著差異化優(yōu)勢(shì)。其商業(yè)模式采用“巨石內(nèi)部基地復(fù)制+對(duì)外行業(yè)樣板推廣”雙軌并行，聯(lián)合運(yùn)營商及合作伙伴，將已驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)化組件（5G組網(wǎng)、邊緣云平臺(tái)、工藝模型、智能物流、視覺質(zhì)檢等）推廣至全國同/相關(guān)行業(yè)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化價(jià)值。

此外，作為浙江省示范工程，該項(xiàng)目產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，通過標(biāo)桿作用帶動(dòng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同升級(jí)。在深化與聯(lián)通戰(zhàn)略合作的同時(shí)，共建產(chǎn)業(yè)互聯(lián)平臺(tái)促進(jìn)資源信息高效流通，并著力突破異構(gòu)系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)交換等核心技術(shù)，推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定與產(chǎn)學(xué)研融合，加速高端人才培養(yǎng)。

在社會(huì)效益方面，該項(xiàng)目為制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供典范，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化；通過“機(jī)器換人（減員80%以上）”將勞動(dòng)力從體力崗位解放至高技能崗位（監(jiān)控、管理、分析），提升勞動(dòng)質(zhì)量與職業(yè)發(fā)展；直接和間接創(chuàng)造數(shù)百個(gè)高質(zhì)量就業(yè)崗位，并助力本地智能制造人才儲(chǔ)備；踐行綠色制造（單位產(chǎn)品能耗下降15%以上），有效支撐“雙碳”戰(zhàn)略；獲評(píng)省級(jí)示范案例，顯著提升企業(yè)品牌影響力與區(qū)域工業(yè)形象，成為高質(zhì)量發(fā)展的有力實(shí)踐。

未來，在桐鄉(xiāng)基地成功打造5G全連接工廠的基礎(chǔ)上，巨石集團(tuán)與浙江聯(lián)通將深化戰(zhàn)略合作，共同拓展5G LAN技術(shù)的應(yīng)用廣度和深度，引領(lǐng)玻纖及關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

（作者單位：中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司浙江省分公司）