5G全連接工廠,開啟制造業(yè)轉型升級新篇章

物聯網智庫
實體經濟是一國經濟的立身之本、強國之基、財富之源,是構筑未來發(fā)展戰(zhàn)略優(yōu)勢的重要支撐。顯然,在未來一段時期,各行各業(yè)都會圍繞這一主線展開行動,而ICT企業(yè)作為先進科技企業(yè)的典型代表,將成為助力中國實體經濟轉型升級的“排頭兵”。

本文來自物聯網智庫。

生產線上,一排排機械手臂高效協(xié)作,操作員遠程即可輕松實現操控;物流線上,一輛輛AGV小車繁忙奔走,有條不紊地完成著物料的搬運工作;運維階段,工人戴上工業(yè)AR眼鏡,即可在元宇宙世界里進行操作培訓……這些正是5G賦能工業(yè)的典型場景。

隨著5G不斷扎根落地工業(yè)領域,一座座5G全連接工廠如雨后春筍一般在大江南北落地生根。2022年9月,工信部印發(fā)《5G全連接工廠建設指南》,提出“十四五”時期,要推動萬家企業(yè)開展5G全連接工廠建設,建成1000個分類分級、特色鮮明的工廠,打造100個標桿工廠?;诖耍絹碓蕉嗟慕鉀Q方案提供商開始致力于降低5G落地工廠的門檻,讓更多制造企業(yè)能夠品嘗5G帶來的紅利。

廣和通+廈門四信:用5G打造數字化車間和智能化工廠

傳統(tǒng)工廠大部分以機械化設備為主,每個設備都相當于一座孤島,由此帶來了諸多問題:首先,機械化設備往往依賴人工操作,生產效率低下;其次,由于工廠缺乏完善的數據收集和管理系統(tǒng),導致生產數據分散、難以獲取和利用;最后,面臨市場需求的快速變化和定制化需求的增加,傳統(tǒng)工藝和生產線通常較為固定,難以快速調整和響應。這些痛點構成了制造業(yè)數字化升級的源動力,而轉型的第一步就是要實現工廠的互聯互通。

5G工廠數字化解決方案具備諸多優(yōu)勢

廈門四信通信科技有限公司(以下簡稱“四信通信”)是國家高新技術企業(yè),福建省科技創(chuàng)新小巨人領先企業(yè),物聯網通信設備及解決方案提供商。工業(yè)物聯網是四信通信成立之初就明確的一個深耕方向。經過十余年的研究探索,四信通信針對工業(yè)場景的解決方案涵蓋了傳統(tǒng)蜂窩通信方式的物聯通信解決方案,也有針對高速通信場景的5G及LTE Cat.6以上的高性能AIoT解決方案,還有針對窄帶物聯網通信場景的組網方案,適用于各類工廠數字化的場景及需求。

雖然多種無線技術都可以實現工廠的互聯,但傳統(tǒng)無線組網方案存在一些挑戰(zhàn)。比如,Wi-Fi網絡抗干擾性與移動性差,同時基于Wi-Fi的網絡環(huán)境不具備邊緣能力,無法承擔部署在邊緣節(jié)點的潛在故障分析、數據快速回傳等工作。再比如,雖然LoRa組網容量大、功耗低、成本低、靈敏度高、傳輸距離遠,但在一些傳感監(jiān)測場景,LoRa只能傳輸低數據量的數據,無法傳輸高清視頻及圖像,而且LoRa網絡會存在一定的延時,無法進行一些高精度的實時操控。

5G則很好地解決了這些問題。除了高速率、低延遲、大連接、廣覆蓋、高可靠這些常見特性之外,得益于5G LAN技術,不需要新增AR路由器等隧道設備,5G即可直接進入到工廠內網,跟工業(yè)網絡之間形成融合。同時,5G支持網絡切片技術,可以為不同的應用場景提供定制化的網絡服務,滿足制造業(yè)多樣化的需求。

如今,四信通信正在利用5G打造數字化車間和智能化工廠,助力5G全連接工廠的建設。

5G AIoT攝像頭和智能邊緣視頻計算盒助力工廠輕松完成智能化改造

在互聯工廠中,視頻類設備發(fā)揮著不可或缺的重要作用。然而,在實際場景中,大多數工廠已經建設多年,生產設備及資源在規(guī)劃初期并沒有考慮到攝像頭及NVR的走線布線,很難再專門進行有線設備的安裝部署;此外,產線也無法停機供施工方入場進行大規(guī)模的施工,因此,有線智能圖像識別設備很難在現有的工業(yè)生產環(huán)境落地部署。

而四信通信基于驍龍X55和X62 5G調制解調器及射頻系統(tǒng)打造的5G AIoT攝像頭F-SC241和智能邊緣視頻計算盒FGV100則讓這些問題迎刃而解。這兩款產品大大簡化了部署的難度,使5G的無線傳輸完全不影響現有生產環(huán)境,且能實現低延時、高清晰圖像的傳輸,并在邊緣側進行實時視頻分析,幫助工廠輕松完成智能化改造。

其中,5G AIoT攝像頭F-SC241專為工業(yè)級物聯網應用而設計,可以提供無線長距離、低延遲的高清視頻。同時內置高性能工業(yè)級CPU,采集各類傳感器數據并進行基本協(xié)議轉換,實時在前端進行AI視頻分析。

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5G AIoT攝像頭F-SC241

目前,該攝像頭可用于工廠管控區(qū)域智能識別(對工廠管控區(qū)域進行人形、車型、在崗離崗等識別)、生產線智能識別(實時監(jiān)測生產線上的產品質量,檢測缺陷、異常和錯誤)、設備狀態(tài)監(jiān)控(監(jiān)測關鍵設備的運行狀態(tài))、移動布控(監(jiān)控物料運輸車輛、機器人等移動設備)、常規(guī)安防(監(jiān)控工廠內部和周邊的安全情況,防止盜竊和入侵事件)、物流和倉儲管理(監(jiān)控物流過程中的貨物裝卸、倉庫存儲和庫存管理)等多種場景。

智能邊緣視頻計算盒FGV100則能擺脫傳統(tǒng)有線網絡的束縛,在任何場景下都能實現實時視頻的傳輸,進行遠程監(jiān)控查看和管理。據悉,FGV100還可與四信智慧物聯監(jiān)控平臺、四信智慧物聯網絡攝像頭組成智慧物聯監(jiān)控解決方案,讓用戶能搭建私有的監(jiān)控云平臺,進一步提升安全性,同時可集成多種物聯網采集協(xié)議,實現數據+圖像全方位監(jiān)控。

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智能邊緣視頻計算盒FGV100

驍龍X62 5G調制解調器及射頻系統(tǒng)為工業(yè)場景中的5G應用提供原生支持

據四信通信海外事業(yè)部海外產品總監(jiān)曾原野介紹:“在5G AIoT這個名稱還未廣為人知的時候,四信通信在2019年初規(guī)劃的智慧物聯監(jiān)控產品線就確定了將以數據+圖像+4G/5G+AI四合一的多維度多模態(tài)物聯監(jiān)控形態(tài)為核心打造一套新一代適配工業(yè)4.0場景的綜合智慧物聯解決方案。它的亮點在于將傳統(tǒng)的只停留于數據層面監(jiān)測感知的物聯網多維化,通過與現場圖像的結合,輔以邊緣計算及AI圖像識別,加上5G無線通信技術,融合為新一代的5G AIoT一體化邊緣智能解決方案。而在產品規(guī)劃的過程中,高通和廣和通的解決方案為我們的產品5G性能提供了堅實的支撐。”

具體而言,5G AIoT攝像頭和智能邊緣視頻計算盒這兩類產品主要使用廣和通FM150和FM160 5G通訊模組,分別基于驍龍X55和X62 5G調制解調器及射頻系統(tǒng)而設計。其中,驍龍X62除了具備第4代高通QTM545毫米波天線模組、全球首創(chuàng)AI天線調諧技術、下一代功率追蹤解決方案、最全面的頻譜聚合等多項創(chuàng)新,還是全球首個支持10Gbps 5G速率和首個符合3GPP R16規(guī)范的調制解調器及射頻系統(tǒng)。我們知道,5G R16標準對超可靠低時延通信(URLLC)做了全球統(tǒng)一的標準支持,將端到端的時延壓縮至5毫秒以下,同時還用5G LAN一舉拉開了“工業(yè)5G時代”的大幕,所以可以說驍龍X62為工業(yè)場景中的5G應用提供了原生支持。

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廣和通MBB產品管理部產品總監(jiān)楊剛表示:“5G網絡是全連接工廠的土壤,5G設備是全連接工廠的基礎,廣和通模組產品助力5G全連接工廠奠基。具體而言,FM160-NA與廣和通5G模組FM150兼容,便于客戶靈活開發(fā)終端設備。同時,FM160-NA內置豐富的網絡協(xié)議,集成多個工業(yè)標準接口(包含USIM,USB3.1/3.0/2.0,PCIe4.0等),極大地拓展了其在工業(yè)互聯網等多個領域的應用。”

目前,基于四信通信5G AIoT智能攝像頭的項目已落地福建某工廠,實現了產線禁區(qū)智能人形入侵預警識別;同時,安裝在廠區(qū)大型AGV小車上的智能攝像頭,也大大提升了AGV小車的通行效率,從傳統(tǒng)的紅外雷達識別變成了智能圖像識別,智能篩選出無需避讓的物體。此工廠自部署后持續(xù)安全生產,日安全生產率較之前顯著提升,AGV日運輸效率也提高了20%。

東集:5G手持終端PDA為全連接工廠奠基

所謂5G全連接工廠,不是狹義的將工廠內的所有連接方式都統(tǒng)一使用5G,而是以5G技術為代表將工廠內需要數智轉換的地方進行網絡升級。“全連接”也不是指“樣樣都連”,而是根據實際情況因地制宜,在關鍵環(huán)節(jié)實現效率提升,最終幫助企業(yè)解決數字化轉型過程中的難點、痛點和堵點。因此,除了生產線,包裝、倉儲、物流等環(huán)節(jié)都將成為建設“5G全連接工廠”的基礎。

5G手持終端PDA消除倉儲管理的“煩惱”

成立于2002年的東集技術股份有限公司(以下簡稱:東集),在助力制造企業(yè)實現數字化轉型方面做出了許多創(chuàng)新和實踐。經過超20年的行業(yè)深耕和沉淀,東集已經圍繞制造行業(yè)的細分應用場景打造了完善的產品系列,在制造行業(yè)的應用涵蓋來料管理-生產工序/工藝指導-產品質量追溯-測試-包裝-倉管-直至出貨的全環(huán)節(jié)。截止目前,東集已服務制造業(yè)企業(yè)超萬家,其中各細分領域頭部企業(yè)上千家。隨著5G時代的來臨,東集正致力于用新一代5G產品助力客戶打造“5G全連接工廠”。

眾所周知,倉儲管理是制造業(yè)非常重要的一個環(huán)節(jié),有效的倉儲管理可以提高倉儲利用率及貨物的周轉率,為企業(yè)降本增效,助力企業(yè)實現倉庫的數字化、可視化管理。然而,傳統(tǒng)的倉儲管理往往存在許多挑戰(zhàn)。

以東集的某制造業(yè)龍頭客戶為例,該客戶的倉庫出入庫環(huán)節(jié)原來使用消費級手機進行管理,由此帶來的問題顯而易見:第一,倉庫環(huán)境比較惡劣,消費級手機防護性能低,易損壞;第二,手機掃碼速度慢、效率低,遇到貨品種類繁多的情況甚至可能耽誤生產;第三,消費級手機續(xù)航能力不夠,無法滿足一天使用,頻繁充電浪費時間;第四,手機的信號強度通常不是很好,可能造成掃碼后信息傳輸一直卡頓的現象,從而耽誤工作效率。

為了幫助客戶消除類似的煩惱,東集推出了內置驍龍690 5G移動平臺的“東集小碼哥CRUISE2 5G手持終端PDA”,具備運行快、網速快、掃碼快、充電快、解鎖快“五快合一”的優(yōu)勢,用5G技術助力制造企業(yè)節(jié)約人工成本、提高效率。

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東集小碼哥CRUISE2 5G手持終端PDA

收貨環(huán)節(jié),東集小碼哥CRUISE2 5G可以快速準確地掃描入庫、越庫貨物標簽進行數據核對及收貨,提高收貨環(huán)節(jié)的效率及準確性,降低倉庫的貨物積壓及損耗;入庫及上架環(huán)節(jié),倉儲工作人員可快速核驗上貨任務,準確掌握庫位及貨品信息,實現快速找貨,減少積壓和損耗;盤點環(huán)節(jié),可通過東集5G手持終端快速獲取商品信息,無需人工紙質記錄,提高了盤點速度及準確率;揀貨環(huán)節(jié),工作人員使用東集小碼哥CRUISE2 5G可高效準確地核驗貨品信息,實現快速發(fā)貨。

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驍龍690助力終端實現5G高速通訊

不只工廠和倉庫,東集小碼哥CRUISE2 5G還在公共事業(yè)、物流快遞、零售門店等場景廣受青睞,這離不開產品本身強大性能的加持。

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5G加持帶來更高速、穩(wěn)定的數據傳輸能力。東集小碼哥CRUISE2 5G通過5G速度與整機性能的完美融合帶來了更穩(wěn)定的連接、更低的時延與更大的容量,比4G傳輸速度快10倍,時延降低30倍,避免信號弱等網絡問題對工作效率的影響,5G性能在弱信號情況下比同類型設備提升10%,保障視頻、圖像等信息的實時傳輸,方便及時通知對應人員知曉,后臺信息也可實時更新。

高等級防護更持久耐用。東集小碼哥CRUISE2 5G采用雙重IP68防護(整機及拆開電池后蓋均為IP68),整機通過1.5米跌落、高低溫等60多項可靠性測試,可以完全滿足工業(yè)倉儲環(huán)境的使用。

強悍硬件工業(yè)品質。小碼哥CRUISE2 5G具備6.0英寸1080P FHD高清屏幕,陽光及強燈光下可視,且可根據光源強弱自動調節(jié),室內室外工作無縫切換。同時其支持對講功能,將對講機和終端合二為一,攜帶方便省心,為工作人員減負,同時滿足現場實時調度需要,再加上擁有5000mAh大容量可拆卸電池,支持14小時超長續(xù)航,電池可實現不關機更換,滿足現場兩個班次持續(xù)作業(yè),盤點任務即便再繁重也無需擔心續(xù)航問題,為生產作業(yè)爭分奪秒。

更重要的是,東集小碼哥CRUISE2 5G內置驍龍690 5G移動平臺,驍龍690采用8nm旗艦工藝,支持第5代高通AI引擎。在其領先的AI性能和成熟軟件適配的基礎上,該款5G手持終端PDA實現了產品功能上的升級。

首先,專業(yè)掃描引擎搭配高通平臺領先的AI運算能力,大大提升工業(yè)高速數據采集場景中掃碼及OCR識別效率,提高條碼、數字、字母、符號等識別準確率;其次,圖像處理性能加強,支持Display Port功能,可外接VR眼鏡等外設,讓該款設備的應用場景進一步擴大。

基于東集小碼哥CRUISE2 5G產品的5G通訊、高防護等級、超大容量電池、強大的識別和掃描能力,前文所述的制造業(yè)客戶的倉儲管理流程煥然一新。相較于原有方案,該客戶的業(yè)務提升30%以上,并為5G智慧工廠的建設奠定了堅實的基礎。

東集表示:“高通作為全球領先的移動通信平臺解決方案提供商,是東集長期信賴的合作伙伴。當規(guī)劃東集小碼哥CRUISE2 5G時,作為一款全球發(fā)布的產品,高通平臺就成為我們首選的方案。高通的產品提供了優(yōu)秀的通信性能以及全球市場的認證支持。為我們的首款5G產品提供了價值保障。”

寫在最后

當前,中國已建成全球規(guī)模最大、技術最先進的5G網絡。工信部數據顯示,截至今年4月底,中國累計建成5G基站超過273萬個,5G網絡覆蓋全國所有地級市、縣城城區(qū),5G行業(yè)虛擬專網戶超過1.6萬個。

5G商用四周年以來,已經“潤物細無聲”地改變了人們的生產和生活。和消費端相比,5G將在產業(yè)側釋放出更大的價值和動能,工業(yè)領域則是5G規(guī)模化應用的主陣地。工廠里遍布的設備和機器以及由此產生的海量數據為5G的落地提供了豐沃的土壤,并由此結出“5G全連接工廠”的碩果。未來,5G也將持續(xù)為制造業(yè)的轉型升級提供動能。

THEEND

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