基于UPF下沉園區(qū)的三花5G未來(lái)工廠項(xiàng)目
報(bào)送單位：中國(guó)電信股份有限公司浙江分公司
主營(yíng)業(yè)務(wù)：經(jīng)營(yíng)與通信及信息業(yè)務(wù)相關(guān)的系統(tǒng)集成、技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)服務(wù);通信產(chǎn)品的銷售、設(shè)計(jì)、安裝;信息咨詢;廣告服務(wù)。
合作單位：三花集團(tuán)
01 案例概述
本項(xiàng)目由中國(guó)電信和三花集團(tuán)共同打造“1+2+2”模式云網(wǎng)邊體化工業(yè)互聯(lián)的未來(lái)智慧工廠。其中“1”代表5G定制化工業(yè)專網(wǎng);第一個(gè)“2”代表核心云端和邊緣云;第二個(gè)“2”代表工業(yè)互聯(lián)平臺(tái)和工業(yè)互聯(lián)APPS。
通過(guò)5G定制化工業(yè)專網(wǎng)將分布廣泛，零散的人、機(jī)器和設(shè)備以數(shù)字孿生模型接入邊緣側(cè)，形成物理世界資產(chǎn)對(duì)象與數(shù)字空間業(yè)務(wù)應(yīng)用的虛實(shí)映射;同時(shí)通過(guò)在核心云端和邊緣云部署工業(yè)互聯(lián)平合和工業(yè)互聯(lián)APPS支撐各類業(yè)務(wù)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)，目前此項(xiàng)目已在三花紹興濱海工廠落地。
1、對(duì)上行并發(fā)帶寬的要求不斷提高：以三花熱泵總成這個(gè)產(chǎn)品為例，一個(gè)產(chǎn)線需要采集600多個(gè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，其中包含了25張高清或3D的圖片，1段音頻，這個(gè)需求對(duì)上行并發(fā)帶寬提出了比以往更高的要求，帶寬不足極其容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包的現(xiàn)象。
2、國(guó)家政策加劇升級(jí)壓力：現(xiàn)階段國(guó)家對(duì)汽車行業(yè)的節(jié)能減排有硬性要求，這樣就需公司不斷的優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍，減少碳排放以至于達(dá)到國(guó)家符合的標(biāo)準(zhǔn)。
3、布線改造時(shí)間長(zhǎng)，亟需“剪辮子”：三花在2021年平均每月需新建4條產(chǎn)線，同時(shí)由于產(chǎn)品的快速迭代，產(chǎn)線調(diào)整平均每個(gè)月就有2次，因此尋求更有效的方式來(lái)節(jié)省布線時(shí)間，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線快速上線變得更加緊迫。
基于以上因素，三花構(gòu)建一個(gè)“產(chǎn)品全生命周期采集分析的IT系統(tǒng)和大容量、無(wú)線化、低時(shí)延的CT網(wǎng)絡(luò)”來(lái)應(yīng)對(duì)現(xiàn)階段產(chǎn)生的各項(xiàng)問(wèn)題。
02 關(guān)鍵技術(shù)
1、三花MEC邊緣部署。通過(guò)在5G定制專網(wǎng)下沉的UPF側(cè)部署MEC邊緣資源，主要包括邊緣節(jié)點(diǎn)、邊緣應(yīng)用和邊緣設(shè)備。平臺(tái)邊緣側(cè)的智能網(wǎng)關(guān)支持以容器的形式將邊緣應(yīng)用快速部署到邊緣節(jié)點(diǎn)運(yùn)行;通過(guò)把邊緣應(yīng)用程序上傳到倉(cāng)庫(kù)，在平臺(tái)上創(chuàng)建邊緣應(yīng)用，然后將邊緣應(yīng)用部署到邊緣節(jié)點(diǎn)運(yùn)行;支持對(duì)應(yīng)用進(jìn)行版本的升級(jí)、卸載、監(jiān)控和日志采集，具體功能包括上傳容器鏡像、部署容器應(yīng)用、升級(jí)容器應(yīng)用、監(jiān)控容器應(yīng)用等。
2、三花5G+全域性溯源系統(tǒng)部署。構(gòu)建了基于5G的“工業(yè)網(wǎng)關(guān)+下沉UPF工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)+應(yīng)用系統(tǒng)”的“全域性溯源系統(tǒng)”。
(1)端側(cè)和網(wǎng)側(cè)：部署5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)，提供多種工業(yè)通信接口和協(xié)議，向下接入各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，向上通過(guò)5G模組接入5G網(wǎng)絡(luò);以室分+宏站實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線覆蓋，并將UPF下沉至園區(qū)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地處理，滿足安全要求的同時(shí)，降低業(yè)務(wù)時(shí)延。
(2)平臺(tái)側(cè)和應(yīng)用側(cè)：在MEC上部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)終端的管理和多種數(shù)據(jù)的融合;部署了全域數(shù)據(jù)湖源系統(tǒng)，并可根據(jù)場(chǎng)景需求靈活部署生產(chǎn)EPR、智能工藝優(yōu)化等應(yīng)用。
03 應(yīng)用實(shí)效
此項(xiàng)目將UPF下沉至三花工業(yè)園區(qū)，在園區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，同時(shí)新增車間產(chǎn)線應(yīng)用數(shù)據(jù)采集、AGV、移動(dòng)辦公場(chǎng)景。在UPF側(cè)部署邊緣云MEC，同時(shí)在云端和邊緣云分別部署工業(yè)互聯(lián)平臺(tái)和全域性溯源系統(tǒng)。
1、有效提升三花產(chǎn)線上線時(shí)長(zhǎng)，把產(chǎn)線上線時(shí)長(zhǎng)由原本的14天縮短到1天。
2、降低了數(shù)據(jù)丟失導(dǎo)致的廢品率，因數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的廢品率從原來(lái)的1%下降到0.3%。
3、縮短了生產(chǎn)瓶頸節(jié)拍時(shí)長(zhǎng)，將生產(chǎn)瓶頸節(jié)拍時(shí)長(zhǎng)由原來(lái)的25秒縮短到21秒。
4、優(yōu)化了碳排放產(chǎn)能，響應(yīng)國(guó)家雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)，通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)能，每年可減少碳排放414噸。
項(xiàng)目上線后，僅水泵單產(chǎn)品線收益綜合提升就接近11%，一年將提升收益 704萬(wàn)元，而僅濱海工廠的總計(jì)收益每年將達(dá)到約1.76億元。
