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2020年05月11日 星期一  
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5G如何重构未来工厂? 记者探访吉利“心脏”

5G赋能工厂远程管理。

    快 

    “快”是普通人对5G的第一印象,原本10分钟的电影几秒钟就能下载完,这是新闻里对5G最常见的描述。而在工厂里,快不仅仅停留在“高带宽”带来的速度层面,还体现在“低延迟”所带来的实时响应。

    工厂的各种设备,需要实时响应,工序一道借着一道,有一道停滞了,后面所有的设备就会停。甚至有的材料,在加热和加压后,必须在几秒钟内加工,否则材料的特性就会变化,犹如著名的蘑菇“见手青”,不及时烹饪,就会变色。

    吉利研究院利用5G网络更新了车载电脑软件的刷写模式。如今的汽车是计算机化的,许多物理机械的控制是依靠计算机和软件来完成。通常一辆车根据配置不同,ECU(车载电脑)的数量一般在30-40个。各模块软件大小不同,小的有几MB,大的有几个GB。如果一辆车3GB,单台车刷写需要超过一个小时,严重影响产线节拍。而用5G刷写则效率大大提高。因为5G是无线传输,可实现在5G网络覆盖的区域的无人值守刷写,也可以在运输途中进行刷写,大大扩大了刷写的区域范围,也节省了许多时间。

    再如,试制车间内的5GAGV(无人搬运小车)系统——通过5G信号传输指令,载重4吨的AGV小车自如地按照地上的磁控线完成转向、运输、泊位、避让等动作。

    AGV如今是智能工厂的标配之一,因为搬运物料是最为简单和机械化的工作,全面的机器替代已经发生。但吉利研究院试制车间里的AGV小车和其他工厂又有所区别。首先,试制工厂需要试制各种车型,因此需要不同设备的频繁组装,搭建各种生产线满足生产需求,使用频率高。以往吉利是利用WIFI连接控制AGV,由于带宽所限,指挥调度的网络容量不够;其次,焊装车间钢结构复杂,存在点焊、螺柱焊、激光焊、FDS、Arplas等各种大功率设备,存在各种电磁干扰,工业现场环境恶劣,采用WiFi通讯经常发生AGV小车掉线和AGV调度系统崩溃。而自采用5G无线通讯后,AGV小车基本不存在掉线的情况,且AGV调度系统稳定运行,未出现崩溃的情况。同时,焊装车间所要搬运的设备吨位大,达1.8吨,5G通信的低延迟也让搬运过程更加安全。

    好

    “好”体现了5G网络对于工业生产整体的提升。

    当5G不断深入一个又一个生产环节,数据开始飞速地在工厂里奔跑,一个实现远程控制的工厂雏形开始不断完善。这就使吉利的数字双胞胎技术得以进一步提升。

    数字双胞胎顾名思义,就是利用数据在虚拟世界重构一个工厂。如同“盗梦空间”一样,梦境的真实程度取决于各种细节的精雕细刻。而在数字双胞胎的范式中,虚拟工厂的真实度来源于对物理世界数据采集的精准和全面。

    “从研发到制造、销售所有的多元异构的数据如何实现自动联通?如何在复杂的过程中针对某个问题快速找到历史相关数据和模型?如何把不同对象所面向的同一个问题的数据信息进行自动融合?过去主要靠专家来进行,现在可以借助大数据技术来完成。”丁华表示,“其中,制造业可视化的难点是面向研发和制造过程的决策可视化,而通过可视化建模和交互性分析,可提高研发决策效率。”

    5G的应用,使所有的物理时间数据更加精准的被标注,同时可以实时传输,实现远程工厂三维场景实时跟踪重现。如果戴上VR眼镜,就变成了科幻片里钢铁侠能看到的场景一样,所有设备的运行状态都能被实时监测。如此一来,相关人员可以更直观地了解工厂状态。同时还能将最近传输的数据记录下来,完成工厂部分故障原因的诊断。

    省

    5G的成本高是大家的固有概念,因为没有大范围普及,因此硬件和部署的成本居高不下。但5G的颠覆性技术,替代原先的一些高科技,却能“省”下不少钱。

    在物流仓储领域,吉利利用5G技术打造了物流仓库堆垛机信息交互系统。偌大的立体仓库,如何让桁架机器人精准抓取物料是关键。

    以往的立体库堆垛机都是采用光通信的方式定位、作业,光通信设备对安装条件要求较高,射频设备对射稍微有偏差,就会造成数据通信终端错误,影响生产效率。此外,光通信设备一台将近2万元,维护更换成本较高。采用5G网络通讯方式将大大提高生产效率,从而降低人工成本,减少设备维护及更换成本。

    吉利研究院已经开发的6个应用并不算多,也不算特别具有颠覆性,却是率先吃螃蟹的人之一,作为全世界范围内最先进的汽车研发中心之一,杭州湾的研发中心目前所做的探索将为后人提供样板和启示,这也是宁波工业向无人区挺近的大胆实验。

    根据《宁波市制造业企业智能化技术大改造行动计划(2020-2022)》,今后,我市将结合最新的5G技术,打造一批“5G+工业互联网”示范项目,开展“5G+工业互联网”试点示范企业100家以上。

    吉利为大家带了个好头。

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东南商报