2019年，貴州輪胎股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱：貴州輪胎)、中國(guó)聯(lián)通有限公司貴州分公司(以下簡(jiǎn)稱：聯(lián)通)齊聚一堂，就輪胎生產(chǎn)鏈的智慧化改造展開(kāi)一場(chǎng)討論，沒(méi)有高端的觀點(diǎn)，只有樸實(shí)無(wú)華的技術(shù)性解決辦法，激烈討論過(guò)后，兩家企業(yè)希望整合各自優(yōu)勢(shì)，用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的方案為行業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型賦能。

歷時(shí)一年，2021年2月由貴州輪胎、聯(lián)通、華為三方攜手搭建定制的“5G全連接工廠”項(xiàng)目完成驗(yàn)收，貴州省首個(gè)5G全連接工廠正式建成，這也是輪胎制造行業(yè)首個(gè)“5G全連接工廠”。

該項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中，被納入2020年貴州省工信廳優(yōu)秀案例、GMSA中國(guó)5G垂直行業(yè)應(yīng)用案例。

老牌國(guó)有企業(yè)邁出現(xiàn)代化“步伐”

貴州輪胎股份有限公司

貴州輪胎始建于1958年，在那一年，用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)出自己的第一條輪胎，并賦予響亮的名字——“前進(jìn)”。而這63年來(lái)，貴州輪胎也確實(shí)從未停止前進(jìn)的步伐。

如今的貴州輪胎，除“前進(jìn)”牌外，還有“大力士”“多力通”“勁虎”“金剛”等品牌卡客車(chē)輪胎、工程機(jī)械輪胎、農(nóng)業(yè)機(jī)械輪胎、林業(yè)機(jī)械輪胎、工業(yè)車(chē)輛輪胎、礦用輪胎、實(shí)心輪胎和特種輪胎等大型工程輪胎，規(guī)格品種多達(dá)3000多個(gè)，是國(guó)內(nèi)規(guī)格品種較為齊全的輪胎制造企業(yè)之一，全球商用輪胎規(guī)格品種最全的輪胎企業(yè)之一。2020年，“中國(guó)輪胎企業(yè)排行榜”中位列第10位，在全球輪胎行業(yè)75強(qiáng)企業(yè)中排行32位。

貴州輪胎生產(chǎn)園區(qū)

2021年7月5日，數(shù)據(jù)觀記者帶著好奇和諸多疑問(wèn)來(lái)到位于扎佐的貴州輪胎生產(chǎn)園區(qū)。園區(qū)面積2300來(lái)畝，歷經(jīng)三期建設(shè)，一期建起了工程子午胎生產(chǎn)線;二期建起了特種工程胎和工業(yè)輪胎生產(chǎn)線;第三期為在建的年產(chǎn)300萬(wàn)條全鋼子午胎的5G全連接工廠。

干凈整潔的車(chē)間

智能化立庫(kù)

硫化車(chē)間內(nèi)景

走進(jìn)用智能制造替代傳統(tǒng)生產(chǎn)的第三期5G全連接工廠，映入眼簾的是空地一體的自動(dòng)化物流調(diào)度、智能化立庫(kù)、智能攝像頭、5G基站。整潔、智能、高效的生產(chǎn)車(chē)間，全無(wú)勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)環(huán)境惡劣的傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型生產(chǎn)車(chē)間的雜亂身影。

貴州輪胎信息技術(shù)部部長(zhǎng)韓洪川

貴州輪胎信息技術(shù)部部長(zhǎng)韓洪川介紹，貴州輪胎歷來(lái)重視技術(shù)改造與創(chuàng)新，隨著產(chǎn)品迭代加快，貴州輪胎現(xiàn)有產(chǎn)線需要生產(chǎn)的品類越來(lái)越多，品質(zhì)要求也越來(lái)越高，對(duì)較強(qiáng)的柔性編排能力生產(chǎn)需求持續(xù)加深。于是在2018年底，貴州輪胎啟動(dòng)了“一核、兩翼、三支撐、三保障”的智能化核心戰(zhàn)略，開(kāi)始對(duì)公司的采購(gòu)、生產(chǎn)、營(yíng)銷、研發(fā)等方面進(jìn)行信息化項(xiàng)目的升級(jí)改造。5G全連接工廠便是其中的項(xiàng)目之一。

何為5G全連接工廠?即通過(guò)在工廠園區(qū)內(nèi)構(gòu)建5G虛擬專網(wǎng)和工廠原有網(wǎng)絡(luò)互通、融合，5G連接充分滲透企業(yè)，在行業(yè)業(yè)務(wù)層面5G連接企業(yè)生產(chǎn)制造、企業(yè)運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)層面連接工廠全域生產(chǎn)環(huán)節(jié)、全次級(jí)系統(tǒng)，結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計(jì)算等技術(shù)優(yōu)化工廠的生產(chǎn)制造模式，提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率，并形成以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的綜合解決方案。

今年1月，工信部發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023)》，行動(dòng)計(jì)劃提出支持工業(yè)企業(yè)建設(shè)5G全連接工廠。到2023年，在10個(gè)重點(diǎn)行業(yè)打造30個(gè)5G全連接工廠，推動(dòng)5G應(yīng)用從外圍輔助環(huán)節(jié)向核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)滲透，加快典型場(chǎng)景推廣。行動(dòng)計(jì)劃的發(fā)布加深了5G全連接工廠的重要性。

破解5G適配“燒腦題”

聯(lián)通為貴州輪胎定制的專屬5G全連接工廠方案，即以5G專網(wǎng)傳輸技術(shù)支撐一條完整生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)全工序、全場(chǎng)景的無(wú)線工業(yè)互聯(lián)及車(chē)間生產(chǎn)調(diào)度，將每道工序數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠生產(chǎn)“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”要素全面互聯(lián)管控。

2020年10月14日，貴州輪胎第三期工廠搭建定制化5G工業(yè)園區(qū)專網(wǎng)，為未來(lái)實(shí)現(xiàn)5G全連接工廠打下基礎(chǔ)。

貴州聯(lián)通政企事業(yè)部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)BU首席專家劉達(dá)

“鋪網(wǎng)簡(jiǎn)單，連接難?！辟F州聯(lián)通政企事業(yè)部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)BU首席專家劉達(dá)介紹，輪胎生產(chǎn)運(yùn)輸流程有密煉、膠部件準(zhǔn)備、輪胎成型、硫化、檢驗(yàn)、運(yùn)輸六個(gè)工序。這全生產(chǎn)鏈有90套多功能AGV、50套射頻識(shí)別系統(tǒng)傳感器(RFID)，以及工業(yè)攝像頭、PLC、工控機(jī)等設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成功，但是設(shè)備與5G網(wǎng)絡(luò)如何連接成了最大“燒腦題”。

貴州輪胎生產(chǎn)所需的PLC、AGV等設(shè)備種類繁多，設(shè)備的系統(tǒng)傳輸協(xié)議不開(kāi)放，且接口標(biāo)準(zhǔn)碎片化，導(dǎo)致設(shè)備與設(shè)備之間，設(shè)備與5G之間無(wú)法連接。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，聯(lián)通通過(guò)開(kāi)源系統(tǒng)的5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)鏈接AGV信息傳輸接口，對(duì)AGV原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、編碼，在利用專網(wǎng)系統(tǒng)的無(wú)線+專網(wǎng)傳輸鏈路，以及“1*N”方式(1條信令、多幀冗余傳輸)，實(shí)現(xiàn)低延時(shí)、大寬帶、高穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，并提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性。針對(duì)冗余信令，通過(guò)平臺(tái)前置解析處理再一同傳入AGV原生調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行封包機(jī)制，以支撐車(chē)間AGV的指揮調(diào)度。

系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)議數(shù)據(jù)在5G的加持下，解決了協(xié)議格式無(wú)法識(shí)別而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)無(wú)法采集或傳輸不全面，無(wú)法支撐調(diào)度系統(tǒng)正常調(diào)度作業(yè)的問(wèn)題;同時(shí)信令冗余傳輸及冗余判定的機(jī)制也提升了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

正在運(yùn)行的AGV

這一實(shí)踐探索突破了工業(yè)場(chǎng)景中底層數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的適配難題問(wèn)題，提升了固有設(shè)備5G改造的兼容能力，打破傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備升級(jí)壁壘，使上層的應(yīng)用和中間的傳輸能自我掌控，不受原有進(jìn)口設(shè)備的的限制，也為更多的5G應(yīng)用提供低成本、易部署的方案，具有可復(fù)制性。

該5G全連接工廠5G+MEC混合專網(wǎng)的方案，打造了一張強(qiáng)帶寬、低延時(shí)、可拓展、具兼容性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)不出園，數(shù)據(jù)自主可控，并降低運(yùn)維成本，提升系統(tǒng)彈性的要求。如用戶面網(wǎng)元UPF/MEC私有化部署，無(wú)線基站、控制面根據(jù)客戶需求靈活定制，與生產(chǎn)業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，最大化發(fā)揮生產(chǎn)效力;用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)MEC邊緣云服務(wù)平臺(tái)，可承載AI及大數(shù)據(jù)能力，上收上位機(jī)算力，減少設(shè)備側(cè)大量投入;可將云端算力下層至廠內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)，減少傳輸鏈路與時(shí)延，提升傳輸效率的同時(shí)保障數(shù)據(jù)安全。

韓洪川談到，該項(xiàng)目的成功應(yīng)用，不僅提升了生產(chǎn)效率，提前預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀況，同時(shí)降低近三分之一的運(yùn)維成本，實(shí)現(xiàn)少人化且敏捷柔性的生產(chǎn)線，工廠協(xié)同生產(chǎn)，產(chǎn)線變更生產(chǎn)任務(wù)的調(diào)整周期也大大的縮短，還提升了整體效率。

2021年下半年，貴州輪胎將落地更多5G應(yīng)用，包括人員管理、設(shè)備資產(chǎn)管理、能耗管理、安消一體管理等，把智慧園區(qū)管理與5G全連接柔性工廠有機(jī)結(jié)合起來(lái)，深入挖掘數(shù)據(jù)融合應(yīng)用，打造一體化全連接綜合管理現(xiàn)代化工廠。

5G助力傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

從2019年6月我國(guó)正式發(fā)放5G商用牌照至今，我國(guó)5G商用已經(jīng)走過(guò)兩個(gè)年頭。當(dāng)前，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為行業(yè)共識(shí)，依托5G技術(shù)和設(shè)備，全球都將迎來(lái)新一輪的創(chuàng)新浪潮。那么貴州輪胎的智能化改造案例是否能夠?qū)崿F(xiàn)1+N的復(fù)制，形成“燈塔工廠”，發(fā)揮出標(biāo)桿效應(yīng)?

中國(guó)工程院院士鄔賀銓近期在接受媒體采訪時(shí)，針對(duì)5G的應(yīng)用提出相關(guān)觀點(diǎn)，其表示5G與前幾代移動(dòng)通信技術(shù)相比，作為工業(yè)生產(chǎn)裝備跟工控設(shè)備的連接，5G的高帶寬、低時(shí)延是比較能適合工業(yè)應(yīng)用的。但工業(yè)應(yīng)用與消費(fèi)應(yīng)用有很大不同：消費(fèi)應(yīng)用是共性的，而工業(yè)應(yīng)用會(huì)因行業(yè)與企業(yè)的需求個(gè)性化問(wèn)題，需要逐一尋找到相適應(yīng)的5G需求;與前幾代移動(dòng)通信技術(shù)不同，5G在工業(yè)上是新的應(yīng)用，需要有一個(gè)重新的開(kāi)發(fā)。

在新場(chǎng)景的探索與嘗試，聯(lián)通、華為有所行動(dòng)。

華為貴州政企業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)人王志濤

聯(lián)通已在醫(yī)療、酒、電網(wǎng)、煙草等行業(yè)進(jìn)行5G應(yīng)用探索。在釀酒領(lǐng)域，通過(guò)5G銜接酒的勾調(diào)、戶外運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)等生產(chǎn)環(huán)節(jié);電網(wǎng)領(lǐng)域，通過(guò)5G智慧臺(tái)區(qū)配網(wǎng)管理，縮減人力人本，精細(xì)化控電;煙草領(lǐng)域，可通過(guò)5G+AI審核煙草質(zhì)量，在運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行車(chē)輛調(diào)度，同時(shí)可將5G和新零售結(jié)合，分析用戶畫(huà)像，幫助公司進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

華為技術(shù)有限公司為貴州輪胎數(shù)字化建設(shè)提供相關(guān)設(shè)備支撐。該公司貴州政企業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)人王志濤介紹，數(shù)字化轉(zhuǎn)型中難度較大的場(chǎng)景就是制造業(yè)，若在該場(chǎng)景中能有更深的探索成果，其他行業(yè)也可以進(jìn)行借鑒。此外，華為還在應(yīng)急、生態(tài)環(huán)保、水利水務(wù)、海關(guān)、冷鏈等數(shù)字化政務(wù)管理，以及數(shù)字化的行業(yè)應(yīng)用方面，嘗試用5G去支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型?！耙獢?shù)字化不僅只是轉(zhuǎn)變底層技術(shù)或者IP架構(gòu)，更多的是需要轉(zhuǎn)變管理思維，以及企業(yè)組織的專業(yè)化團(tuán)隊(duì)打造?！蓖踔緷f(shuō)。

“企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是中國(guó)制造業(yè)換道超車(chē)世界巨頭的機(jī)會(huì)，傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)模式會(huì)造成巨大的人力等成本的浪費(fèi)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型可有效地促進(jìn)企業(yè)提質(zhì)降本增效。”韓洪川認(rèn)為，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是傳統(tǒng)企業(yè)應(yīng)抓住的發(fā)展機(jī)會(huì)。