(CWW)“要促進數字經濟發展,加強數字中國建設整體布局,推進5G規模化應用,促進產業數字化轉型。”這一點在不久前召開的兩會上被明確提出。
自5G商用以來,我國在網絡、產業、應用等方面均取得了系統性領先優勢,為數字經濟發展奠定了基礎。現階段,推動5G規?;瘧靡讶怀蔀榱水攧罩?。為進一步推進5GtoB高質量發展,2022年3月22日,通信世界全媒體舉辦了以“5GtoB產業鏈協同,助推數智化轉型”為主題的“5G揚帆系列沙龍”第四期活動。施耐德電氣無錫普洛菲斯電子有限公司工藝主管王小龍發表了題為“施耐德電氣5G+柔性制造賦能燈塔工廠”的演講,分享了施耐德電氣旗下無錫普洛菲斯電子有限公司對于5G的應用實踐和思考。
施耐德電氣無錫普洛菲斯電子有限公司“5G+開放自動化系統”柔性產線
直面小批量多品種離散型制造企業痛點
作為施耐德電氣旗下核心工廠之一,無錫普洛菲斯電子有限公司致力于加工、制造、能源管理及工業自動化,公司擁有500名左右員工,年銷售額超過20億元,人均產值達到行業頂峰。之所以能夠在行業領先,離不開公司的理念——“車間每平方米產值最大化”。王小龍介紹,無錫普洛菲斯電子有限公司以4000平方米的工廠支持上百個產品家族、10000+型號產品的生產,客戶最小訂單數量為1pcs——這些特點決定了無錫普洛菲斯電子有限公司其典型的多品種小批量離散工廠屬性。
王小龍指出,小批量多品種離散型制造企業面臨三大矛盾:資產綜合有效利用不高,產能不平衡;自動化投資回報率低,產線常需變更操作,傳統模式存在產線浪費,而自動化投資過大亦可導致較低的回報率;專線專用模式下高空間占用和擴產同樣存在矛盾。
逢山修路,遇水架橋,公司積極尋求破局之道。王小龍介紹,根據實際生產需求,為最大程度發揮車間每平方米產值,公司創新性地推出了基于5G+開放自動化系統的柔性生產模式,其中包含三大部分:5G+積木式柔性生產單元、5G+開放控制系統、5G+MEC+PLC自動化。
從網絡部署角度看,在工業生產過程中一旦發生數據泄露或者被攻擊其后果不敢想象,因此工業生產環境對于數據保密程度有很高要求。該項目采用5G下沉式網絡部署方式,產線內部生產車間采用加密方式,確保產線數據不出廠,保證了數據傳輸的安全穩定;生產線不同模塊間通過數據傳輸單元入網并開啟DNN專網互訪,解決了Wi-Fi易受干擾、跨AP業務中斷,以及容量、時延受限等問題。
從柔性產線角度看,該項目提出的模塊化概念,確保各生產功能單元均為可移動、可拆裝的標準化模塊,電、氣、網絡均能自動快速連接,跨品種的整線換型能夠控制在10分鐘以內,有效解決了產能不平衡以及投資回報率低的矛盾。產線采用以協作機器人為中心的形式,通過5G和MEC將大量運算功能和數據存儲功能移至邊緣端,配方式MES系統可用于不同產品的工藝流程控制,實現多品種小批量產品柔性自動化生產。
實現從“1到N”的規模復制
5G能否順利地融入垂直行業,關鍵在于能否帶來提質增效、降本節能等實實在在的好處。那么,無錫普洛菲斯電子有限公司推出的基于5G+開放自動化系統的柔性制造項目實際效果如何?
王小龍表示,該項目提出的柔性生產方案應用場景在行業內屬于首創,在該模式下,工廠現有產線可在1分鐘內完成單個單元的拆分及組合,柔性自動化將產品組裝人工的工時縮短約23%。如果將柔性線與傳統U型線相比,那么經測算發現:1條5G柔性生產線在能力上可以代替3條傳統U型線,通過設備復用和整線快速換型可節省47%的投資。
從商業模式角度看,該模式將標準單元和定制化服務相結合,有助于提高產線利用率、減少相似功能設備投資、節約車間空間、實現靈活性最大化,對于多品種小批量離散工廠有著很大的借鑒意義。
從社會效益角度分析,該項目以工信部發布的《“5G+工業互聯網”十個典型應用場景和五個重點行業實踐情況》為指導,實現設備有效利用,極大減少資源浪費;也將員工從枯燥的重復勞動中解放出來,通過智能化機械與人之間的相互融合,實現了以人為本的自動化和數字化的精益生產。
經過兩年多的商用推進,我國5G應用已經實現了“從0到1”的突破,正在邁向“從1到N”的規模復制,這其中一些項目先行先試,具有批量復制推廣的價值。施耐德電氣的5G柔性制造正是這樣的一個項目。
據悉,無錫普洛菲斯電子有限公司是第一個在施耐德電氣用5G技術進行柔性工業生產試點的工廠,該試點進入量產階段后,施耐德電氣的上海、廣州等工廠紛紛跟進,進行了5G相關應用,取得了節約人力成本、提高運輸效率、提升設備利用率等效益。作為5G賦能小批量多品種離散型制造企業的典型案例,施耐德電氣的先行先試為業界具有重要的示范作用,對于5G在工業領域規模推廣更是極具參考借鑒意義。猶如一盞燈塔,無錫普洛菲斯電子有限公司的柔性制造項目點亮了更多工廠數智化轉型的道路。
與此同時,通過5G+開放自動化系統的柔性制造項目,施耐德電氣認識到了5G作為新一代移動寬帶技術的價值和優勢,未來將計劃使用更多的5G應用?!?G應用帶來的益處不止于增產,還將對節約人力成本、提高運輸效率、生產的節奏起到非常積極的促進作用,后續施耐德電氣將在各個工廠間主推5G相關應用,持續賦能工業領域發展?!蓖跣↓埍硎尽?/p>