隨著國家層面對于推進新型工業化,加快建設制造強國的最新要求與部署,作為推動數字經濟與實體經濟融合發展的關鍵場景,制造業“智改數轉”工程勢必會迎來新一輪的建設熱潮。
當前,我國制造業正在進入高質量發展階段,處于數字化轉型及智能化升級的攻堅期。智能制造作為制造業高質量發展的主攻方向,正在迎來全產業鏈和全場景的變革。在此背景下,IT/OT技術融合和系統集成式創新將成為智能制造的主要發展趨勢,逐漸呈現出以工藝和裝備為核心,數據為基礎,云網融合為支撐的升級范式。
新一輪“智改數轉”,驅動全場景變革
《“十四五”智能制造發展規劃》指出到2025年,規模以上制造業企業大部分實現數字化網絡化,重點行業骨干企業初步應用智能化;到2035年,規模以上制造業企業全面普及數字化網絡化,重點行業骨干企業基本實現智能化。其中,2025年企業轉型的具體目標是,70%的規模以上制造業企業基本實現數字化網絡化,建成500個以上引領行業發展的智能制造示范工廠。
根據北京市經信局近期印發的《北京市數字化車間與智能工廠認定管理辦法》,智能工廠是在數字化車間基礎上,通過新一代信息技術與制造全過程、全要素深度融合,推進制造技術突破和工藝創新,推行精益管理和業務流程再造,實現數字化設計、智能化生產、網絡化管理、智慧化服務,構建柔性、高效、綠色、安全的制造體系。
其中,通信網絡作為創新技術被納入智能工廠建設的關鍵要素之中,要求采用工業物聯網等技術,實現制造裝備、傳感器、控制系統與管理系統等的廣泛互聯與高速傳輸,實現與工廠內、外網的互聯互通與業務協同,采用標識識別技術,實現工廠內外數據流通互認。
此外,根據中國信通院對2021年智能制造示范工廠案例統計分析,總結的我國智能制造應用呈現的特征來看,目前工業互聯網等ICT技術正成為智能工廠建設的重要基礎設施,智能制造正邁向數據和知識驅動,技術創新范式帶動制造基礎升級。
隨著IT/OT技術融合和系統集成式創新的發展與演進,在工廠車間快速運轉的過程中,人、機、料、法、環、 測等全場景的海量數據正在指數級激增,企業的智能升級不僅需要及時采集產量、質量、能耗、加工精度和設備狀態等數據,還需要同步與訂單、工序、人員進行關聯,以實現生產過程的全程追溯。
而全要素海量數據的激增,催生出企業對于更高可靠、更低延時的網絡傳輸以及更高算力、更低成本的云服務需求。如果說數據是智能工廠建設的“血液”,云網融合的基礎設施則是智能工廠的“動脈”。
IT/OT融合加速,再造工廠車間數字生產力
近年來,以汽車、鋼鐵、電子制造等為代表的制造企業不斷加大新型基礎設施的投入,加速其信息化進程,持續推動IT/OT的融合落地,不僅將ERP、MES、PLM等平臺逐漸遷移上云,加速企業云端進化的進程,實現更好的數據聯通,同時還在快速推進AI、Wi-Fi 6等新技術與工業互聯網平臺的建設與融合應用,讓數據傳輸更加高效,為研發設計、生產制造等環節提供更精準的決策支撐,提升“智改數轉”的實效。
隨著制造業新一輪“智改數轉”的加速,智能工廠與數字化車間的建設對工業場景無線網絡提出了更高要求。以我國某單晶硅生產工廠為例,該工廠網絡建設需要覆蓋單晶爐車間,適應高溫高粉塵的生產環境。同時,能夠滿足工控機和服務器之間高精度大圖像數據的傳輸,并可以滿足近2000工控機臺及AGV小車無線覆蓋。
可以看出,從智能制造感知系統,到控制系統,最終到機械臂等執行單元,整個過程都離不開極高可靠性和超低時延的網絡基礎,來確保生產過程的安全穩定。而Wi-Fi 6所具備的傳輸速率更快、更穩定的相關特點,能夠解決智能工廠網絡升級的核心需求,已逐漸成為智慧工廠的主流無線網絡建設標準。
值得關注的是,Wi-Fi 6能夠越來越成為制造企業網絡建設首選方案的另一因素,在于Wi-Fi 6能夠妥善支持更高的設備密度,并為每臺設備提供穩定且良好的吞吐量,再加上低延遲特性的加持,促使Wi-Fi 6在基于平板電腦的人機界面,從聯網機器設備中讀取數據,甚至能實現更為先進的增強現實的人機界面等應用前景越來越廣闊。
以汽車制造業為例,如今,越來越多整車廠選擇通過Wi-Fi 6與IoT網絡,實時連接工廠數千工業終端及數以萬計的物聯終端,實現億級數據實時采集和秒級分析反饋。通過AGV的端網協同技術,提高AGV在2米/秒的速度下的漫游成功率和坪效,保證AGV在漫游切換過程中不丟包、不掉線,從而實現倉儲物流的智能化;并通過AOI檢測,提升產品質量AI實現網絡故障的提前預判、故障的快速定位及根因分析,以及網絡7x24小時不中斷等。
可以說,Wi-Fi 6正在構建全連接工廠的新樣本,正逐漸成為制造業“智改數轉”的重要基礎設施,數字經濟和實體經濟融合發展的重要引擎。
華為制造云網,智能制造的聯接新基座
針對當前制造業全場景的轉型升級,以及工廠車間全連接建設的核心需求和挑戰,華為秉承極速、穩定、智能的理念,推出了可充分滿足智能制造發展需要的端到端制造云網解決方案,基于AirEngine Wi-Fi 6 + Wi-Fi 6 CPE產品組合,采用高可靠空口切片,實現遠程控制零誤差及10毫秒固定時延,讓無線化延伸到生產控制業務不再成為障礙,有效助力制造企業智改數轉的質量與速度。
作為專門面向制造業而生的場景化解決方案,華為制造云網解決方案的特征主要包含可靠性和安全兩個層面。在有線部分,方案所包含的交換機搭載了華為獨創的M-LAG技術,能夠將兩臺交換機進行組合,為同一組用戶提供網絡服務。當其中一臺交換機出現故障或需要升級時,另一臺交換機便可自動接管所有網絡連接,在用戶側不會有任何感知。M-LAG技術不僅將網絡可靠性從單板級直接升級至設備級,更能實現設備升級效率的倍增,保證升級期間網絡連接不中斷、用戶無感知。
而在無線部分,華為AirEngine Wi-Fi 6系列AP則能夠憑借獨特的無損漫游和雙發選收技術實現無線網絡的穩定可靠。終端漫游時,無損漫游技術能夠大幅縮短新AP的掃描認證耗時,并通過網絡側的數據緩存和冗余數據發送避免終端在切換網絡時遭遇丟包。而在AP覆蓋范圍內,華為的雙發選收技術能夠同時在2.4G和5G頻段同時發送相同的數據報文,讓終端或CPE擇快而用,讓終端也享受到鏈路冗余所帶來的高可靠性。
同時,在全新AI算法和各類感知技術的加持下,華為制造云網也能將網絡故障收斂時間從過去的分鐘級縮短至秒級,大幅提升網絡運維的響應速度和對業務的潛在影響。
此外,針對于制造行業的一些惡劣的作業環境,全新一代工業交換機S5735I-S-V2系列產品,作為華為制造云網組網能力的延伸,是專為特殊環境設計的以太網交換機,可以滿足在惡劣溫度、濕度、震動、電磁干擾等環境下實現網絡通信需求,為流程工業數智化變革,提供了穩定、可靠的網絡基礎設施。
電子制造業對于良品率有著極為嚴苛的要求。通常來講,半導體的生產過程有1000多道工序,中間過程需要不斷地循環測量/檢測,原材料和生產環境等諸多因素均會影響良品率。廠內制造設備與主機服務器間每時每刻大量的數據交互,需要網絡零中斷零丟包傳輸。為了滿足相應的可靠性要求,華為制造云網通過在FAB區利用領先的M-LAG技術實現“無損升級”“故障秒級收斂”,免除了頻繁布線調整的成本,同時做到了升級期間業務不中斷,故障對業務無感知。
在汽車制造業,華為制造云網解決方案落地廣汽本田黃埔工廠,AGV智能搬運機器人穿梭其間,既提高了物流搬運效率,還大大降低了用人成本。而在廣汽本田黃埔園區,全無線生產和辦公網絡的建設,更是讓無紙化生產和辦公成為可能,不同部門間的協同效率得到大幅提高。
截止當前,華為在車輛裝備、半導體電子、煙草、制藥、鋼鐵等行業已服務上萬家客戶,成為眾多制造業頭部客戶首選。通過與華為合作,企業從網絡基礎設施的創新升級入手,并在智能工廠快速組網、建設韌性安全防護、智能運維等場景取得了一系列成效和突破。而華為在通過可靠支撐、持續創新、穩定供應等滿足制造企業智改數轉需求的同時,也通過自我實踐逐漸探索出了一條支撐制造企業實現智能制造高質量發展的通路。
隨著新型工業化的深入推進,我國智能制造也將迎來更深層次、更全場景的全面深度變革。作為轉型升級的基石,華為制造云網解決方案將持續為智能制造打造極簡智能的全連接基礎設施,加速越來越多制造企業和行業敏捷優化、無感革新,助力我國產業邁向全球價值鏈頂端。
審核編輯 :李倩
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原文標題:新一輪“智改數轉”加速,云網融合塑造產業落地關鍵新基座
文章出處:【微信號:CADCAM_beijing,微信公眾號:智能制造IMS】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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