5G+智慧工厂开发落地项目.docx

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1、“绽放杯”5G应用征集大赛项目方案项目名称：*精密器械5G+智慧工厂项目联系人：*联系方式：*填报日期：2022年6月22日“绽放杯”5G应用征集大赛组委会制二。二二年六月填写说明一、请按照模板要求填写各项内容。二、项目方案可由一家单位提出，也可以由多家单位联合提出，由项目牵头单位组织编写。三、项目方案中第一次出现外文名词时，要写清全称和缩写，再出现同一词时可以使用缩写。四、组织机构代码是指单位组织机构代码证上的标识代码，它是由全国组织机构代码管理中心所赋予的唯一法人标识代码。五、统一社会信用代码是指单位三证合一营业执照上的标识代码，它是由工商行政管理部门核发的法人和其他组织的唯一标识代码。六

2、、编写人员应客观、真实地填报项目材料，尊重他人知识产权，遵守国家有关知识产权法规。在项目方案中引用他人研究成果时，必须以脚注或其他方式注明出处，引用目的应是介绍、评论与自己的研究相关的成果或说明与自己的研究相关的技术问题。对于伪造、篡改科学数据，抄袭他人著作、论文或者剽窃他人科研成果等科研不端行为，一经查实，将记入信用记录。七、项目方案文字应凝练，字数原则上控制在8000字以内。八、项目文字避免过于理论化和技术化，避免体现企业宣传色彩。基本信息单位信息单位名称*精密器械有限公司单位性质私营企业通讯地址*市*工业园区*路*号邮政编码266*0所在地区*省（市/自治区）*市（区）*区（县）联系电话

3、单位成立时间201*年1*月2*B组织机构代码或统一社会信用代码联系人信息姓名性别男出生日期1986.10.31固定电话*电话*电子信箱*证件类型身份证证件号码3702*310*联合单位信息序号单位名称单位性质组织机构代码或统一社会信用代码1中国*通信集团*有限公司*分公司*企业91370*2780584234二、项目信息1 .应用行业（可多选）：口智慧城市口商业口媒体口教育口娱乐口金融口文旅口游戏物流S安防口环保（3园区口公安0电子制造口家电制造口汽车制造0机械制造口农业EI钢铁口石油石化口航空口船舶口水利口医疗健康口车联网口电力口港口口政务口矿山口建筑口其他（请给出具体行业名称）2 .应用

4、终端（可多选）：ARVRMR0AGV0传感器Gl摄像头/相机EI无人机/车/船EI机器人05GCPEDTU05G网关口其他（请给出应用终端名称）3 .应用技术（可多选）05G行业虚拟专网0边缘计算0网络切片0定位/授时0上行增强大数据云计算口人工智能5GLAN口区块链口亳米波口其他（请给出应用技术名称）4 .应用发展阶段（单选）：口原型设计阶段应用示范阶段商业落地阶段口规模复制阶段三、项目需求背景：传统工业企业现有生产模式、网络模式已限制企业发展，企业自身对网络化改造，智能化升级需求急迫。如：企业的生产设备位于OT（车间现场网），与IT网络互通困难；设备联网率低，且通信协议众多，数据采集和输出

5、困难；企业用工成本逐步提高，对产业结构转型升级提出挑战；售后运行维护成本逐步增加，制约工业企业发展；安全生产事故频发，需要采用智能化手段进行管理等。以上问题对工业互联网的落地应用提出迫切需求。面对着日趋严峻的技术挑战与市场竞争，5G作为“新基建”中的关键技术，可有效满足工业企业对于网络的安全性、传输时延及可靠性要求，支撑工业互联网快速落地。工业互联网以数据为核心要素实现全面连接，5G作为突破性的无线连接技术，可以显著降低智能工厂的工业数据采集的布线和施工成本，同时5G在构筑工业视觉、厂内精准定位、*性设备管理、工业AR辅助等场景有独特优势和业务价值。依托5G+工业互联网业务与技术架构体系，推动

6、传统制造业逐步进行数字化、网络化、智能化升级，已逐步被提升至国家战略的高度。*精密器械有限公司作为*市重点企业，先后获得“数字化车间”、“两化融合贯标认证企业”“*市十佳科技创新企业”等多项荣誉称号。必要性：*精密器械有限公司作为*本地私营企业，一方面:通过5G智慧车间的方法实现降本增效是企业发展的必由之路，另一方面5G智慧车间的搭建也符合工业互联网*在行动的要求。行业痛点：目前企业面临3点问题：1、企业现有的生产设备自动化程度较高，但彼此之间的信息不畅通，“信息孤岛”的现象普遍存在。2、企业生产条线部分环节存在浪费人力、物力的现象，特别是可以通过使用5G场景解决的部分环节。3、整个车间缺少布

7、局规划，冗余问题十分突出。四、项目内容1 .主要功能生产管控：实时监控生产、设备运行等情况。数据的统计、分析、可视化展示。物料管理、生产计划、产量管理、库存管理、进度跟踪、品质管理、能源管理等企业生产的综合调度指挥。安全环保：安全信息、安全管控、重大危险源监控。废水、废气排放指标的在线监控、有毒、可燃气体泄漏的在线监测、环保监测管理、危险化学品的管理等安环、环保事件发生时的应急联动及调度指挥。通过高效的通讯手段、有线/无线网络、电话网络、5G网络、卫星通讯、无线对讲、单兵、短信、微信、视频监控、*视频、无人机视频、会议、视频会议、大屏、信息发布、音视频会议决策会商等。达到日常生产、以及事故救援

8、时的协调、指挥。2 .设计理念在企业数字化产业大潮中，利用5G通信、物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术赋能制造企业，借助数字化技术转型升级，提升资源的配置效率，在市场竞争取得胜利。把*精密器械5G智慧工厂打造成*的标杆，*的标杆。通过搭建5G专网，依托5G技术，建设满足工业企业生产要求的虚拟专网，打通5G与OT网络数据链路，实现5G在工业企业应用的安全、灵活、可靠，最终达成QCDS的目标：Q：Quality,质量：提升产品质量，生产质量C：Costeffective,性价比：通过5G内网升级改造，实现降本增效。D：Delivery,交付期：工单快速交付，及时供货S：Service,服务

9、：智能服务延伸及个性化定制3 .项目万案3.1 方案整体架构3.1.1基础IT架构计算平台/大数据平台平台层边缘物联平台1。17边缘视频平台EVP3.1.2业务架构数字工厂敏捷制造管理驾驶舱透明化管理产线数字化关键设备数字，仓储物流数字化ERPWMSPLM等生产安全监控关键设备监控产线状态监控动态调度扰动处9订单执行流程追踪 执行工单任务派发 订单分解计划制定 生产全要I理 动I仓储IB理 工位在制IS传送带 工位协同机械8C 厂内自动驾驶物流环境粉尘监测用电安全监控产线信息可视化 工位值感可视化 工位设备管理 工位产能数据采集设备预测性维护设备故IB告警设备能耗数据采集设备运行状态监控基础设

10、施：5G+边缘云MEC3.1.35G组网拓扑总体网络架构工厂数字化DFS网络结构设手环itttB窄带无城网LPWAN电火灾IUH自动驾驶叉车和码垛机器人网络结构叉车、机器人服务器码垛机器人PTN/SPNMEC(UPF)交阕几5G+MEC边缘云服务5G+MEC边缘云基础服务，包括工业级边缘云服务器(MEC).边缘云管理平台、I。T平台、视频平台。设备（装备）接入5G网络通过5GCPE实现，服务器接入5G网络通过交换机上联至运营商MEC（UPF）实现。在非主要设备通讯部分由WIFI6网络补充，安装WIFI6路由器并MESH组网覆盖。窄带网由LoRa通讯技术构建，支持LoRaWAN标准，有LoRaW

11、ANServer、LoRaWAN工业网关、LoRaWANDTU、LoRaWAN智能终端等，主要使用在监控报警等数据量很小的场景。3.2 基于5G的产线非标自动化设计通过5G专网的远程控制，实现产线自动化设计，产线连接，减少在制品周转库存，减少人工，降低劳动强度，提升产线连通率。活塞杆串卡萱自动组装 （共给4自动1手动线）手动ROD旋聊区减少中间再制 品等待、搬运 时间手动产线直接对接3.3 基于5G+智慧仓储运用5G大带宽的特点，将车间内的物流监控数据通过5G网络传输回总部进行调用；使用5GMEC云端计算，将数据分析完成后传输回总部相应平台；利用5G大带宽特点，将机器人巡检数据回传到智能分析平

12、台；车辆到达相应的工作台后，通过物联网设备采集相应数据，回传给物联网平台。3.3.1 完成品装配5G自动码垛通过自动码垛机器人实现完成品组装车间产线自动码垛，减少人工，降低劳动强度。自动码垛系统通过5G专网对接无人驾驶叉车,实现码垛一运输一出入库全流程自动化、智能化。332厂内无人驾驶仓储物流通过引入5G无人驾驶技术应用实现厂内棒芯在制品、成品垛物流自动运输、无人叉车自动充电，配合仓储管理系统，实现工厂仓储物流自动化、智能化管理。3.4 5G+DFS工厂透明化管理基于5G的DFS数字化工厂，实现产线数字化、设施（关键设备）数字化、生产环境安全监测，生产数据实时采集。实时监控生产状态，异常告警，

13、实现生产透明化管理。3.5 5G+AMS敏捷制造闭环管理在数字化工厂（DFS）的基础上，基于5G的AMS敏捷制造系统，实现工单、送货单敏捷闭环管理，静置区、北区库存状态反馈，提升生产管理效率。通过一期项目实施，在数字化工厂（DFS）采集数据的基础上，作指标分析，找出改进点，对产线和工艺进行优化升级。3.6 生产运行监控：通过对生产装置运行状态实时监控、关键设备运行状态实时监控、装置负荷实时监控、主要原料、产品罐区库存的实时监控、装置生产工艺实时监控、关键工艺参数实时监控、装置非计划停车监控、生产异常报警等功能，提升企业的日常生产管理。4.项目特色4.1 创新点1）搭建5G专网通过MEC边缘计算

14、+UPF下沉，为*精密专属用户提供的网络服务，满足数据不出厂、超低时延等业务需求。2）产线数字化通过5G网络实时采集每个工位的数据、抓取客户MESERP内的数据，对产线进行建模，显示产线将要加工信息及过程数据，实时展现。3）生产流程图4.2 产线5G非标自动化设计4.2.1 产线5G自动化设计改造点位1：完成品装配车间两条改装升级装配线装配线5G非标自动化升级配置:1 .棒芯MARKING线自动测高&皮带线连接成品装配线;2 .组装线自动套袋；3 .组装线自动装箱&自动封箱；4 .自动封箱机连接自动码垛机器人（纸箱码垛方式）。4.2.2 产线5G自动化设计改造点位2：装配线非标自动化升级配置：1.人工套袋后增加皮带线，设置分流码垛区（