“5G+工业互联网”的佛山样本:先进制造业如何跑出加速度?

发稿时间: 2022-08-03 08:43 来源:南方都市报 作者: 2022-08-03
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基于5G+设备物联数据采集,工厂里的设备和“机器人”们,实现了数据联网,这些“大家伙”的每个动作和“工单”,都实时反映在数据大屏上;除了走来走去的工人,车间里AGV(无人搬运机器人)小车也很忙碌,这些“小家伙”不需要轨道和磁条,自由活动,甚至当在走廊遇到有人经过,小车还会暂停避让,轻便、智能又十分“礼貌”;在立体仓库,货架间的巷道机宛如“多面手”,找准目标货物后伸出“手臂”,在动辄十几米高处取下货物,稳稳运送到出库口……不到3分钟,出货完成。
这些都是佛山智造的真实场景。

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佛山照明智能化车间

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佛山照明智能化车间。

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顺威生产车间

数据显示,截至2021年10月底,我国5G基站建设总数超过129万个,占全球基站总数的70%以上。信息“高速公路”已经建成,企业如何在这条新赛道上加速跑赢?

5G+工业互联网,是数字经济大发展时代背景下的新名词。但从佛山智造的实践来看,这早已经是数智化转型的必备工具之一。本期开始,南都记者陆续走进佛山制造企业,将分上、下篇章,以不同维度聚焦“5G+工业互联网”的“佛山样本”。

数据互联
全车间设备100%数据联网

“今日已生产数量:207587件;今日设备利用率:78.85%……”即使不用走去车间或者生产数据中心的大数据看板,广东顺威精密塑料股份有限公司智能制造与信息化中心副总监王强通过手中的平板电脑也可以看到风叶生产车间里的全部流程数据,比如当天实时生产进度、预计完工时间、质量信息和设备运行状态等等。

支撑大数据板块实时跳动的是整个数字化工厂的数据互通。目前,顺威总部车间已经实现190台注塑机、87台焊接机和76台动平衡机联机联网,联网率达到了100%。

“也就是说,对每台机器的每个动作都有数据采集,避免信息孤岛,将所有的系统串联,从而实现整体闭环管理。”王强说。

这在佛山智造的场景中早已不是个案。位于佛山顺德的广东伊之密精密机械股份有限公司五沙厂区,如今,每个月最多时有1000台注塑机在此下线,这些锁模力以数百吨甚至数千吨为单位的“大国重器”,从这里出发被送往全国乃至全球的制造工厂。

伊之密数字化转型过程中,以5G网络为基础,打造了5G在伊之密工厂的应用实践,实现了5G+数字孪生平台等应用。这一系列操作,企业不仅实现经营数字化、供应链协同、装备智能化以及大数据决策,还由此彻底理顺企业各部门流程及车间生产管理环节,覆盖端到端全供应链,融合贯通的信息流通渠道将实现经济效益的最大化。数据显示,2020年相对于2017年整体生产管理成本下降了约30%。

设备之间数据端口的打通,也是蒙娜丽莎数智化转型的重要一环。“一条生产线涉及不同陶瓷机械设备企业,我们要求必须要开放端口,因为如果设备本身是先进的,但是没有信息端口支撑,就不能够把信息化和自动化融合起来。”蒙娜丽莎集团董事、董事会秘书张旗康说。“两化融合是企业智能化发展的根基。”

不到3秒钟自动完成360度视觉检测

在顺威精密的贯流风叶生产车间,南都记者看到,5G、AI和大数据正贯穿生产全流程。在此基础上,顺威精密针对这些工序还进行创新突破,建成了全自动的柔性生产线,并解决了生产过程中的一个痛点:视觉检测。

不同于电子产品的平面检测,贯流风叶的检测难度更大、环节更多,包括对中节风叶的底板、叶尖和侧面进行360度检测,检测内容包括破裂、缺叶、注塑不满、水口残留、黑点等等。如今,这个复杂又重要的环节,只需要不到3秒钟就可以完成。

这样的效率对企业来说意味着什么?最新数据显示,目前顺威每天的中节风叶产能可达100多万个,全年数亿个中节风叶部件从顺威下线。产品检测项目繁多,包括注塑不满、断叶片、内径披锋、色差、杂质等多个项目。另一方面,顺威每年超过数千万条的贯流风叶产品需要通过动平衡测量系统进行检验并校正。这也意味着需要大量的工人,而工人的培养周期长达6个月……这些因素推动着顺威在寻找数字化的手段提升检测效率和覆盖面。

基于5G+视觉检测系统,能极大地减少顺威的人力需求,而且有效解决现有检测效率低下且合格率不稳定的问题。通过使用高清晰度的工业相机在产品线上对产品进行拍摄,采集到的高清图像通过5G网络实时回传至图像AI进行分析处理,判断产品质量是否合格并将结果下发至产线对产品进行标注,从而减少对质检人员的需求。

5G+BI大数据看板实时指导生产经营

在佛山照明高明产业园的线路板车间,基于5G+设备物联数据采集,印刷机、平移机、贴片机、AOI检测和下板机等通过5G网络连接,实时采集生产过程数据信息,并对数据进行监测与统计分析,准确监控设备状态,实现异常问题及时响应处理。

当车间旁货梯门打开时,一辆绿色的AGV(无人搬运机器人)小车正好抵达电梯口,随后AGV小车进入货梯将物料“搬”出来,按照规定线路前往车间。

在这个5G+AGV小车物流搬货经过的一整面墙上,5G+BI工业大数据中台可视化看板实时显示着工厂的降本率、人均产值、设备能效等一系列数据。

这样的大数据看板,佛山电器照明股份有限公司党委副书记、董事、总经理雷自合在手机上也可以看到。“有了这个大数据,管理层可以将更多权限交给基层,让企业运转效率更高、反应更快。”

“高速公路”
以5G工业专网为基础打造多个应用

支撑这一系列智能制造场景的,是佛山照明近年大力推动的数字化智能化转型升级。

“佛山照明作为国内照明企业,面向全球发展。当前全球制造业格局面临重大调整,我国经济发展环境发生重大变化,在这样的环境下,企业自身的管理变革变得尤其重要。”雷自合直言,目前政府大力推动企业数字化转型,系列战略举措与佛照的发展战略不谋而合,但是如何进行数字化转型,还需要利用数字化作为管理工具从根本上降本、增效、提质、节耗,在数字化的基础进行智能制造,提升生产工艺水平、企业交付能力。“随着自动化、信息化改造升级的不断实现,佛山照明在积极拥抱5G、物联网、云计算等新一代数字技术,迈出数字化‘顶层设计’的重要一步。”

据佛山照明数字化部副部长张剑锋介绍,近年来,公司在智能化、信息化和人才队伍建设上不断尝试与探索。通过系列数字化改造,线路板车间的发货周期已经从今年1月份的约37天缩减至29天。在推动数字化转型中的多个应用场景,还需要一条信息“高速公路”。在这个过程中,有一个重要的支撑就是5G。

目前,佛山照明与佛山移动合作建设5G工业专网数字化车间建设项目,以5G工业专网为基础,打造出高效承载5G+设备物联数据采集、5G+AGV小车物流,5G+能耗管理、5G+BI工业大数据、5G+无人智能制造等应用。

“从顶层设计出发,将数字化技术结合精益生产管理打造数字化、智能化场景,把效益提高落到实处,总结出一条属于佛照自身的数字化、智能化转型之路。”张剑锋说。

4步推动数智化转型 产量比2016年增长40%

这条“高速公路”同样也贯穿这顺威的数智化转型之路。

为了解决发展中的“痛点”,顺威数智化转型的第一步是信息化、第二步是自动化、第三步是2019年开始推动数字化。在这个阶段,顺威将设备和系统连接起来,并且进行了5G网络的建设。这是最近两年重点实施的工作。第四步是推动生产制造智能化,引入5G+AI视觉检测系统,让机器检测代替人工检测,也引入了5G+AR远程协同平台,同时也正在进行AI智能调机系统、智能物流等系统的推进。

以2021年顺威携手佛山移动开始部署建设5G+贯流AI视觉检测系统为例,360度全方位检测不仅3秒内可以完成,系统同时还会将检测结果实时同步到MES系统,便于及时响应质量异常和进行质量的统计分析,来进一步提高合格率。

从数据来看,推动数字化转型的效果十分明显。2014年的生产旺季时,公司的员工数是6000人,营收约14亿元;2021年的生产旺季员工数不到4000人,营收做到21.3亿元。

通过数智化,顺威产量比2016年增长了40%,人力减少了40%。同时,企业还实现了从产品研发,到采购、计划、库存、生产、销售、财务、运输等多方面的系统管理。

5G可实现厂区“数据路线”无缝覆盖

为什么要用5G?这与传统的Wi-Fi等网络有什么差别?

佛山移动5G工业互联网工程师告诉南都记者,传统的Wi-Fi因为会存在断点、范围有限,难以实现全路线、全场景的高速互联,而5G则是可以实现厂区“数据路线”的无缝覆盖,且比Wi-Fi信号更加稳定、更抗干扰。“比如,如果Wi-Fi信号暂时断线或者信号延迟,对整个生产流程会有很大影响。”

现在,通过建立5G工业专网数字化车间建设项目,以现有SAP企业管理资源系统为核心中枢,串联与集成了CRM营销系统,到SRM供应链系统,到APS生产排程系统、到MES生产管理系统、到WMS仓储物流系统整个链条的工厂管理,实现了信息互通,加强了产、销、供的协同,并通过数据中控台实时监控与了解整个业务链条的经营数据指标情况,为管理层提供分析与改善的方向,为决策提供有力依据。同时,通过5G+设备物联数据采集、5G+AGV小车物流,5G+能耗管理、5G+BI工业大数据、5G+无人智能制造等场景应用,节约了大量的人力与能耗成本,缩短了交货周期,减少了库存成本,有效提升库存资金周转率。

样本意义
佛山多项举措面向工业互联网建设

根据中国信通院去年底发布《中国“5G+工业互联网”发展报告》显示,截至2021年10月底,我国5G基站建设总数超过129万个,占全球基站总数的70%以上。随着以5G、工业互联网为代表的新基建加速落地,越来越多的企业认识到数字化转型的重要性,对网络化、智能化的投资意愿逐渐增强。

除了产业主体主观能动性在加强,政府配套支持也在加速完善。至该报告发布时,31个省(区、市)均制定了5G相关政策,其中80%以上地区明确了工业互联网的方向支持,并充分利用现有资金政策进行支持。

作为全国唯一一个制造业转型升级综合改革试点城市,佛山的数字化智能化转型有着生动的样本意义。

2021年7月佛山出台《佛山市推进制造业数字化智能化转型发展若干措施》,以更大力度支持企业数智化转型,从五大方面制定30条具体举措,其中多项举措面向工业互联网建设。

无论是从基础建设“硬实力”还是政策红利的“东风”,5G+工业互联网正成为企业驶上这条“高速公路”的转型之路,正迈向下一片蓝海。目前佛山大力推动数字化智能化转型,三大运营商结合5G连接云和算力等优势为制造业提供万物互联的应用场景,以标杆引领和经验复制来带动规模发展。

可复制推广5G+工业互联网四大应用场景

“顺威在5G方面的应用场景和可复制经验有四个方面。”王强总结,第一是制造业通用的5G+MES。通过5G+MES的建设,顺威股份主要的生产设备都实现了实时的数据采集,再结合MES里面的工单管理、设备管理、工艺管理、模具管理等模块将生产的信息数字化,使用生产过程清晰透明,便于管理者进行决策,同时也大幅提速了生产效率,降低了生产成本。

第二是5G+AGV应用。“传统AGV模式往往在地上布二维码或磁条线,建起一条像是专用‘高速公路’一样的通道,有了5G专网之后就不需要了,AGV应用更加便利。第三个就是视觉检测、第四是智能安防和智慧园区。这些应用在制造业很多行业都具有一定的复制与推广的价值。”王强说。

2021年,顺威被认定为佛山市数字化智能化示范工厂(三级),在智能制造的浪潮下,这家企业的愿景一是在细分领域建设“百年企业”,二是双核驱动使顺威这辆“车”在赛道上跑得更快、更稳。

“顺威已经积累了30年与风叶相关的技术,将紧密结合智能制造所带动的转型浪潮,应用前沿技术落实企业的数字化转型。同时集团智能制造与信息化中心自己也拥有从自动化装备到视觉检测、信息化融合等一系列的能力,可以对经验、技术进行推广,带动相关产业的发展。”广东顺威精密塑料股份有限公司副总裁庞利彬说。

以数智化引领行业 “佛山经验”可辐射全国

数字化智能化与研发创新支撑企业产品的迭代升级,创造更高品质的绿色节能照明产品。

“从白炽灯到LED照明,再从通用照明、电工、车灯,到健康照明、海洋照明、动植物照明和城市智慧照明等等,除了产品的迭代,公司还在不断布局新赛道和新领域,”雷自合表示。“我们始终围绕照明行业不断提升,把照明做深、做精、做专。”

目前,佛山照明的产品遍布海内外。数据显示,2021年公司营收中约有70%来自国内市场,约有30%来自国际市场,全球合作伙伴遍布欧洲、北美、南美、东南亚、非洲等等。目前国内拥有佛山高明及河南新乡、广西南宁三大生产基地,具有规模化的生产实力。2021年,佛山照明以228.65亿元的品牌价值,连续16年入选“中国500最具价值品牌”榜单,年营业收入超过40亿。在整体收购国星光电后,整体营收规模达百亿元。

但转型之路仍属“起步”。数据显示,过去一年佛山照明在数字化智能化转型的投入已经达到约1.7亿元,未来三年,还将以更大力度持续推动企业数智化升级。

这家企业的愿景还在于带动行业上下游产业链协同转型。

“在推动自动化、信息化和数字化之后,对供应链上下游的企业也提出了更高质量的发展要求。最直观的体现是,如果产业链的数据能够标准化并打通,那么整条供应链的反应速度就会快,品质质量也更有保障。”雷自合直言。“希望能够通过企业带动整个上下游升级,由点到面,推动数字化产业集群。”

不仅如此,在佛山制造业应用场景中的实践经验,还将辐射全国。据介绍,2022年至2023年,佛山照明将完成高明生产基地的数字化工厂建设,并以此复制推广至河南新乡、广西南宁等生产基地。

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