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挖掘機技術(shù)哪家強？你肯定會想起山東一家技校，那是駕駛培訓(xùn)，但要說挖掘機生產(chǎn)制造，得看三一重工這家從湖南起家的中國機械制造企業(yè)。除了挖掘機外，三一重工還生產(chǎn)混凝土機械、起重機械、樁工機械、筑路機械等重型機械。
據(jù)悉，三一重工是中國最大的工程機械制造商，也是世界最大的混凝土機械制造商。我們熟悉的上海中心大廈、廣州小蠻腰、阿聯(lián)酋迪拜塔等高樓，都有他們的設(shè)備參與支持建設(shè)。
2018年，三一重工靠1萬多臺設(shè)備，實現(xiàn)700多億元的銷售額；如今，靠7000多臺設(shè)備，實現(xiàn)1500多億元的銷售額。不知你是否發(fā)現(xiàn)，銷售額增長了一倍多，設(shè)備數(shù)卻減少了三分之一！三一重工如何做到的？
其實，這背后是三一重工借助數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升效率的結(jié)果。而且，三一重工顯然不滿足現(xiàn)狀，謀劃自家工廠更大的升級變革。6月16日，三一重工、中國電信、華為，在京發(fā)布了北京首個5G全連接工廠，落地八大類30多個細分5G場景。
如今，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為本質(zhì)特征的工業(yè)革命4.0正在興起，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展已成為國家新戰(zhàn)略。而以5G為代表的通信技術(shù)，可為工廠自動化、柔性化生產(chǎn)提供高可靠、大上行、低時延、有算力、能快速部署調(diào)整的網(wǎng)絡(luò)，被認為是工業(yè)數(shù)字化的有力引擎。
5G全連接工廠給三一重工運營者是否帶來實實在在價值？來自工信部、三一重工、中國電信、華為的領(lǐng)導(dǎo)和專家為何如此重視該工廠？5G全連接工廠能否規(guī)模發(fā)展，助我國從“中國制造”向“中國智造”升級？
01、落地八大類30余個5G應(yīng)用
也許在大家的印象中，制造企業(yè)的車間應(yīng)該充斥著機器的轟鳴聲，大量工人駕駛著叉車將沉重的材料運送到生產(chǎn)線；切割鋼板時的火花夾雜著金屬燒焦的難聞氣味；諸多生產(chǎn)線上的工人，在艱苦環(huán)境中不停歇地將設(shè)備零件組裝起來……
其實，筆者此前對制造企業(yè)工廠的看法也是如此。但了解到三一重工5G全連接工廠后，筆者發(fā)現(xiàn)制造企業(yè)工廠也可以充滿科技感，用三個字形容就是高效、整潔、快速。
參觀者進入工廠后，首先映入眼簾的是整齊排列的生產(chǎn)線，機器人整齊劃一的操作。偌大的工廠，有諸多的產(chǎn)品線，竟然看不到多少工人。
比如在焊接生產(chǎn)線，三一重工焊接機器人搭載視覺信息系統(tǒng)，可自動進行光線補償、識別零件形態(tài)和定位零件，自主焊接精度可達到毫米級，最終確保鋼板焊接分毫不差。再比如在加工生產(chǎn)線，三一重工利用數(shù)字檢測、IoT、數(shù)字孿生等技術(shù)，實現(xiàn)從鋼板被送入到加工完成被送出全程無人，比如可以實現(xiàn)機器人自動折彎鋼板。
其中給筆者留下深刻印象的是，技術(shù)工人憑借一臺電腦，就可為所有工位提供物料和零部件提取、配送服務(wù)；滿載物料的重型AGV小車，在廠房內(nèi)有條不紊的運行，將配料運送到指定位置；在智能系統(tǒng)控制下，幾百臺機器人可實現(xiàn)毫無誤差的協(xié)同工作。
如此智能化、數(shù)字化的工廠，就是5G全連接工廠。5G在這里大顯神威，得到認可。在發(fā)布會上，三一集團董事、高級副總裁代晴華介紹了5G帶來的改變：5G連接可以跟蹤工廠從鋼板到自動分解再到機器人選型，鋼板在AGV送達以后可實現(xiàn)機器人自動的折彎，后面有視覺算法，通過邊緣云進行控制。
筆者還了解到，此次5G全連接工廠擁有諸多改變。比如5G全連接工廠架構(gòu)，實現(xiàn)云網(wǎng)邊端協(xié)同；5G+機器視覺，使能堆垛車無人自動上下架，可7×24小時作業(yè)，降低人工成本；保障倉庫管理賬實相符，降低人工復(fù)核成本；5G+AGV/叉車：自動進行產(chǎn)線物料配送，穩(wěn)定可靠連接，避免Wi-Fi不穩(wěn)定導(dǎo)致的業(yè)務(wù)指令丟包及作業(yè)軌跡丟失；5G機器視覺揀選、碼垛+AGV，替代人工揀選，可大大降低人工的使用，提升效率；機器視覺大帶寬實時上傳，秒級檢驗，降低人員專業(yè)性要求，效率高。
三一重工智能制造研究院副院長董明楷介紹，5G全連接工廠將從生產(chǎn)制造、視覺管理、智慧物流、智慧園區(qū)、智能研發(fā)、智慧營銷與服務(wù)等8大類共計30余個細分場景落地5G應(yīng)用，貫穿業(yè)務(wù)全流程，切實為工廠生產(chǎn)制造做到“剪辮子、去機房化、少人化、數(shù)據(jù)驅(qū)動智能應(yīng)用”。
眾所周知，工廠連接用工業(yè)有線網(wǎng)絡(luò)以及Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)多，三一重工為何要用5G？代晴華介紹，焊接線多機協(xié)同通信的可靠性，是三一重工持續(xù)在攻克的難題，與其在工業(yè)技術(shù)上艱難攻克，不如通過5G技術(shù)的連接。原來的無線技術(shù)實現(xiàn)不了同步運行，主要因為Wi-Fi信號不可靠，兩套設(shè)備之間的通訊有時延，而5G連接實現(xiàn)了生產(chǎn)線自動化物流。
02、帶來是實實在在價值！
業(yè)界之前有人士認為，5G對工廠價值不大。但我們從三一重工這家toB企業(yè)嘉賓的介紹得知，5G讓三一重工車間換新顏，并且未來前景可期。
以前的三一重工，面臨多個痛點。
一是效率低：通過原來不斷投入人員、設(shè)備后，產(chǎn)能依然提升不明顯；
二是人員成本高：如今人員流動性大，企業(yè)難以培養(yǎng)需要的熟練工；
三是計算需求不斷增長：隨著數(shù)字化設(shè)備的引進，機房規(guī)模不斷擴張；
四是網(wǎng)絡(luò)維護難度大：隨著遠程控制等技術(shù)的應(yīng)用，企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)需求持續(xù)增長，傳統(tǒng)的Wi-Fi不僅干擾大，網(wǎng)絡(luò)延時也難以掌控，有線網(wǎng)絡(luò)的辮子卻讓車間設(shè)備布局受限，網(wǎng)絡(luò)維護難度更是指數(shù)級增長。
三一重工期望出現(xiàn)一種新的網(wǎng)絡(luò)方案，能夠解決上述所有難題。5G全連接工廠的出現(xiàn)無疑是恰逢其時。因為如上所述，5G機器視覺，能夠帶來生產(chǎn)效率的提升；5G自動下料切割、5G自動裝備能夠降低企業(yè)生產(chǎn)成本；5G邊緣云，能夠?qū)崿F(xiàn)安全與算力的兼顧；5G一張網(wǎng)可支撐所有業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)需求，實現(xiàn)運維統(tǒng)一。
有幾組數(shù)據(jù)，給我們展示了更加直觀的生產(chǎn)效率提升對比。在會上，工業(yè)和信息化部信息通信管理局副局長魯春叢講到：“北京市三一南口產(chǎn)業(yè)園，采用視覺導(dǎo)航替代傳統(tǒng)的激光導(dǎo)航，有效實現(xiàn)多臺AGV協(xié)同設(shè)置，提高了AGV智能化能力和標準化水平，提升生產(chǎn)調(diào)度效率，節(jié)約成本80%以上。”
代晴華分享說，在激光下料工位，原來需要十幾個人才可以完成，如今借助5G，工廠只需要一個人，讓（人員）效率提升了十倍。董明楷介紹說，三一重工的設(shè)備數(shù)從原來的1萬多臺，逐漸減少到6000多臺，實現(xiàn)了1368億元的銷售，（設(shè)備）效率至少增長了一倍以上。
據(jù)悉，基于5G的生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)采集，通過監(jiān)控設(shè)備開機率和作業(yè)率，發(fā)現(xiàn)制造黑洞，消除冗余浪費, 減少設(shè)備等待浪費，優(yōu)化設(shè)備工藝參數(shù)與工藝路徑，提升設(shè)備作業(yè)率，提升產(chǎn)能。
03、三方攜手升級制造業(yè)
為何三一重工此次能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)界首個5G全連接工廠？我想這離不開產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的通力合作。
首先，離不開三一重工對數(shù)字化的重視。早在2018年時，三一重工集團在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型時，就下定“不翻身就翻船”的決心，2019年，提出“三三目標”，即3000億銷售、3000名產(chǎn)業(yè)工人和3萬名研發(fā)工程師。該戰(zhàn)略促進三一重工積極應(yīng)用5G新技術(shù)，
其次，離不開中國電信積極提供的5G云網(wǎng)資源。在三一重工北京這邊的廠區(qū)，中國電信建成約100個5G室內(nèi)小基站，支撐260多個連接5G模組，覆蓋整個工廠5G全連接制造設(shè)備。
中國電信集團有限公司董事、黨組副書記邵廣祿介紹，基于三一重工各項業(yè)務(wù)的數(shù)字化、在線化和智能化需求，中國電信為三一重工全國產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)5G+MEC邊緣云，并通過5G+云+AI能力，構(gòu)建可靈活部署、泛在接入、智能分析的全云化、數(shù)字化工廠，5G技術(shù)將為智能制造帶來巨大動能。
最后，離不開華為等產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的創(chuàng)新技術(shù)支持。華為帶來了最先進的、適合5G智能工廠的方案。比如為此次5G全連接工廠，要支持超過300多個分布在工廠內(nèi)部各處的攝像頭，就需要高達3.6Gbps的上行容量需求，區(qū)域容量至少要按照4Gbps規(guī)劃，還要兼顧不同高度的多點位覆蓋和減少信號干擾。
對此，華為提供了面向行業(yè)場景的5G LampSite EE室內(nèi)數(shù)字化解決方案，采用300M大帶寬模塊，并開通分布式Massive MIMO特性（最高可達64T64R多通道能力，上行速率是普通4T4R小區(qū)4倍），可有效滿足機器視覺、5G攝像頭、數(shù)據(jù)采集、5G AGV等智慧工廠大上行業(yè)務(wù)需求。
04、落成5G制造規(guī)模復(fù)制燈塔工廠
當前許多業(yè)內(nèi)人士指出，5G進入工廠的難度很大，5GtoC架構(gòu)不適合5GtoB場景，尤其無法解決工業(yè)控制、多協(xié)議共存等難題，所以很難實現(xiàn)從1到N的規(guī)模復(fù)制。三一重工的5G全連接工廠，能否成為真正的“燈塔工廠”？如何發(fā)揮“燈塔工廠”價值？
我們先看看三一重工自己怎么說。三一重工代晴華指出，此次發(fā)布標志著三一重工在5G智能制造領(lǐng)域的又一個新起點，并將持續(xù)推動5G智能制造領(lǐng)域應(yīng)用驗證和規(guī)模推廣，加速北京昌平、上海臨港、江蘇昆山等全國多地的5G工廠建設(shè)，實現(xiàn)運營業(yè)務(wù)標準化、產(chǎn)品數(shù)字化、數(shù)據(jù)管理智能化。
據(jù)介紹，三一重工使用的5G智能云應(yīng)用，將隨著此次“燈塔工廠”的推廣建設(shè)，在三一集團內(nèi)進行推廣復(fù)制，并且實現(xiàn)能力外溢，對產(chǎn)業(yè)鏈外協(xié)廠家進行賦能，共同成長。
魯春叢認為，此次推動5G全連接工廠建設(shè)是實現(xiàn)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。因為，綜合運用5G等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將工廠中的人員、機器、環(huán)境、平臺等實現(xiàn)連接，最終實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的深入融合。
為了加速5G全連接工廠復(fù)制，魯春叢還提出了三點建議：
一是壯大產(chǎn)業(yè)生態(tài)，發(fā)揮好龍頭企業(yè)帶動作用，各方協(xié)同，優(yōu)勢互補，打好團體賽。
二是加快創(chuàng)新突破，推動定制化、輕量型5G工業(yè)模組產(chǎn)業(yè)化，從5G到現(xiàn)場進一步推進5G到網(wǎng)關(guān)、5G到設(shè)備，實現(xiàn)全要素連接。
三是擴大應(yīng)用示范，深化CT、IT與OT深度融合，打造更多更大應(yīng)用場景。
中國電信也在積極推動5G全連接工廠復(fù)制。邵廣祿介紹，中國電信打造的園區(qū)5G+邊緣云的專線建設(shè)模式，可以通過云+5G+AI+大數(shù)據(jù)能力，構(gòu)建全云化數(shù)字化工廠。中國電信還強調(diào)了安全的重要性。所以中國電信還在構(gòu)建企業(yè)云邊端數(shù)一體化安全體系，進而保障好企業(yè)的工業(yè)安全。
華為非常重視此次燈塔工廠打造，希望通過這次深入合作，全力推進5G全連接工廠建設(shè),把三一重工5G智能制造打造成世界樣板，共同復(fù)制推廣，整個產(chǎn)業(yè)鏈攜手讓5G inside成為中國智造的新引擎。所以，華為攜手伙伴在5G工廠方案方面持續(xù)巨大投入，聯(lián)合創(chuàng)新，不斷推進產(chǎn)業(yè)前行。
筆者觀察：最“全”的5G全連接工廠
截至目前，我國已累計建成5G基站81.9萬個，占全球70%以上，為5G進入千行百業(yè)奠定基礎(chǔ)。魯春叢指出，我國正在實現(xiàn)制造大國和網(wǎng)絡(luò)大國的疊加，特別是5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為我國提供了難得的歷史機遇。
據(jù)悉，我國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目已超過1500個，覆蓋22個重點行業(yè)，并形成了協(xié)同研發(fā)設(shè)計、遠程設(shè)備操控、現(xiàn)場輔助裝備、無人智能巡檢等一系列典型應(yīng)用場景。
當筆者將三一重工的5G全連接工廠發(fā)到社交媒體，很多人詢問，該工廠有何獨特性？在筆者看來，“全連接”的“全”是該工廠最大的特色——5G、云、AI、大數(shù)據(jù)、專網(wǎng)運維、安全等，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“芯、管、端、應(yīng)用”更好地端到端結(jié)合，實現(xiàn)OICT充分融合，全面支持該工廠數(shù)字化。
比如在端側(cè)，5G實現(xiàn)將三一重工的攝像頭、水電油氣表、生產(chǎn)設(shè)備及外部設(shè)備實現(xiàn)全連接和數(shù)據(jù)采集；在管側(cè)，5G網(wǎng)絡(luò)提供覆蓋更廣、帶寬更寬（300MHz）的管道能力；在邊緣側(cè)，5G+邊緣計算提供實時計算能力；在云側(cè)，5G+私有云及公有云，實現(xiàn)云端智能匯聚和智能應(yīng)用。
大家是否還記得工信部今年印發(fā)的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》，其中對于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)目標提出，計劃到2023年在10個重點行業(yè)打造30個5G全連接工廠的三年工作目標。
所以可以看出，三一重工為我國3年打造30個的5G全連接工廠開了個好頭。榜樣的力量是無窮的，我們相信在整個產(chǎn)業(yè)鏈共同努力下，5G全連接工廠將在未來3年全國各地開花，還將促進更多5G工廠誕生。
