基于UPF下沉園區的三花5G未(wei)來工廠項目
報送單位：中國電(dian)信(xin)股(gu)份有(you)限公司浙江(jiang)分公司
主營業(ye)務(wu)(wu)：經營與通信(xin)及信(xin)息業(ye)務(wu)(wu)相關(guan)的系統集成、技術(shu)開發、技術(shu)服務(wu)(wu);通信(xin)產品的銷售(shou)、設(she)計、安裝;信(xin)息咨詢;廣(guang)告服務(wu)(wu)。
合作單位：三花集團(tuan)
01 案例概述
本項目由中(zhong)國電信(xin)和(he)三(san)花集團共(gong)同(tong)打造“1+2+2”模式云(yun)(yun)網(wang)邊(bian)體化工(gong)(gong)業互聯的未(wei)來智慧工(gong)(gong)廠。其中(zhong)“1”代表5G定制化工(gong)(gong)業專(zhuan)網(wang);第(di)一個“2”代表核心云(yun)(yun)端和(he)邊(bian)緣(yuan)云(yun)(yun);第(di)二個“2”代表工(gong)(gong)業互聯平臺(tai)和(he)工(gong)(gong)業互聯APPS。
通過5G定制化工業專網將分布廣泛，零散的人、機器和設備以數字孿生模型(xing)接入(ru)邊緣(yuan)側(ce)，形成物理世界資產(chan)對象與數字空間業(ye)務應用(yong)的虛實(shi)映(ying)射;同(tong)時通過在(zai)核(he)心(xin)云端(duan)和邊緣(yuan)云部署工(gong)(gong)業(ye)互聯(lian)(lian)平(ping)合和工(gong)(gong)業(ye)互聯(lian)(lian)APPS支撐(cheng)各類業(ye)務應用(yong)的開發(fa)和實(shi)現，目(mu)前此項目(mu)已在(zai)三花紹興濱海工(gong)(gong)廠落地。
1、對上行(xing)并(bing)發帶寬(kuan)(kuan)的(de)要(yao)求不斷提高：以三花(hua)熱泵(beng)總成這個產(chan)品為例，一個產(chan)線需要(yao)采集600多個生產(chan)數(shu)據，其中(zhong)包含了25張高清或3D的(de)圖片，1段(duan)音(yin)頻，這個需求對上行(xing)并(bing)發帶寬(kuan)(kuan)提出(chu)了比(bi)以往更高的(de)要(yao)求，帶寬(kuan)(kuan)不足極其容易出(chu)現數(shu)據丟包的(de)現象。
2、國(guo)家政策加劇升級壓力：現階段國(guo)家對汽車行業的(de)節能減排有(you)硬性要(yao)求，這(zhe)樣(yang)就需公司不斷的(de)優化生產節拍，減少碳(tan)排放以至(zhi)于達(da)到國(guo)家符(fu)合的(de)標準。
3、布線改(gai)造時(shi)(shi)間長，亟需(xu)(xu)“剪辮子”：三花在(zai)2021年平均每(mei)月(yue)需(xu)(xu)新建4條產(chan)線，同時(shi)(shi)由于產(chan)品的快(kuai)速(su)(su)迭(die)代，產(chan)線調整平均每(mei)個(ge)月(yue)就有(you)2次，因(yin)此尋求更有(you)效的方式(shi)來(lai)節省(sheng)布線時(shi)(shi)間，實現(xian)產(chan)線快(kuai)速(su)(su)上線變得更加緊迫。
基于以上因素，三(san)花構建一個“產品全生(sheng)命周期采集分析的IT系(xi)統和大容量、無線化、低時(shi)延的CT網絡(luo)”來(lai)應對現階段(duan)產生(sheng)的各項問題(ti)。
02 關鍵技術
1、三花MEC邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)部(bu)署(shu)(shu)(shu)。通(tong)過(guo)在5G定制(zhi)專網下沉(chen)的(de)UPF側(ce)部(bu)署(shu)(shu)(shu)MEC邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)資源(yuan)，主要包括(kuo)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)節(jie)點(dian)(dian)、邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)和邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)設備。平(ping)(ping)臺(tai)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)側(ce)的(de)智能網關(guan)支持以容器(qi)的(de)形式將邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)快速部(bu)署(shu)(shu)(shu)到邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)節(jie)點(dian)(dian)運(yun)行;通(tong)過(guo)把邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)程序上傳到倉庫，在平(ping)(ping)臺(tai)上創建邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)，然后將邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)部(bu)署(shu)(shu)(shu)到邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)節(jie)點(dian)(dian)運(yun)行;支持對應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)進行版本(ben)的(de)升(sheng)級、卸(xie)載(zai)、監控和日志采集，具體功能包括(kuo)上傳容器(qi)鏡像、部(bu)署(shu)(shu)(shu)容器(qi)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)、升(sheng)級容器(qi)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)、監控容器(qi)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)等。
2、三花5G+全域性溯源系統部署。構建了基于5G的“工業網關+下沉UPF工業互聯網平臺+應用系統(tong)”的“全域性溯源(yuan)系統(tong)”。
(1)端(duan)側(ce)和網側(ce)：部署5G工(gong)業(ye)網關，提供多種(zhong)工(gong)業(ye)通信接口和協議，向(xiang)下接入(ru)各種(zhong)現(xian)場(chang)設(she)備和數據(ju)采集設(she)備，向(xiang)上通過(guo)5G模組(zu)接入(ru)5G網絡;以(yi)室分+宏(hong)站實(shi)(shi)現(xian)產線覆蓋，并(bing)將UPF下沉至園區，實(shi)(shi)現(xian)數據(ju)的本地(di)處理，滿足安(an)全要(yao)求的同時(shi)，降低業(ye)務時(shi)延。
(2)平(ping)臺(tai)側和(he)應(ying)用側：在(zai)MEC上部署工業互聯網平(ping)臺(tai)，實現終端的管理和(he)多(duo)種(zhong)數據(ju)的融合;部署了(le)全域(yu)數據(ju)湖(hu)源系(xi)統，并可根據(ju)場景需求(qiu)靈活部署生產EPR、智能工藝優化等應(ying)用。
03 應用實效
此項(xiang)目將UPF下(xia)沉(chen)至三花工(gong)業園(yuan)區(qu)(qu)，在(zai)園(yuan)區(qu)(qu)內實現5G網絡(luo)全覆蓋，同時新(xin)增車間產(chan)線(xian)應用數據(ju)采集、AGV、移動辦公場景。在(zai)UPF側部署邊(bian)緣云MEC，同時在(zai)云端和邊(bian)緣云分(fen)別部署工(gong)業互聯平(ping)臺(tai)和全域(yu)性溯源系統。
1、有效(xiao)提升三花產(chan)線上線時長(chang)，把產(chan)線上線時長(chang)由原本的14天縮短到1天。
2、降低了數(shu)據丟失導(dao)致的廢(fei)品(pin)率，因數(shu)據丟失而導(dao)致的廢(fei)品(pin)率從原來(lai)的1%下降到0.3%。
3、縮短了(le)生產瓶(ping)(ping)頸節(jie)(jie)拍時(shi)長，將生產瓶(ping)(ping)頸節(jie)(jie)拍時(shi)長由原來的25秒(miao)縮短到21秒(miao)。
4、優(you)化了碳排放產(chan)(chan)能，響應(ying)國家雙碳戰(zhan)略目標(biao)，通過優(you)化產(chan)(chan)能，每(mei)年可減少碳排放414噸。
項目上線(xian)后，僅水泵單產品(pin)線(xian)收益綜合提升就接近11%，一年將提升收益 704萬元，而僅濱海工廠的總計收益每(mei)年將達到約1.76億(yi)元。
