http://kadhoai.com.cn 2026-04-08 16:18:50 來源:寧波日報
從去年商用至今,5G大幕徐徐拉開。
不少分析人士認為,5G的最大應用將是對工業生產的改造,但5G結合工業4.0打造的“未來工廠”究竟長啥模樣,許多人還是一頭霧水。
吉利掌門人李書福曾說過:“中國製造已經到了十分重要的關鍵轉型時刻,智能製造是唯一出路和美好未來。”
作為全球最先進的汽車研發中心之一,吉利汽車研究院杭州灣研發中心已經捷足先登,利用5G技術開發出了最新的應用場景。
上周,記者便來到吉利汽車研究院杭州灣研發中心試製工廠,感受了其5G應用場景下創造的“多快好省”。
吉利試水5G應用
杭州灣研發中心是吉利汽車研究院總部和研發大本營,包含研發大樓、動力總成試驗中心、整車試驗中心、整車試製中心、造型中心等工作區域,可容納8000餘人辦公。包括領克、博瑞、博越、幾何、星(xing)悅(yue)等(deng)品(pin)牌(pai)的(de)新(xin)車(che)型(xing)都(dou)是(shi)這(zhe)裏(li)研(yan)發(fa)的(de),可(ke)以(yi)說(shuo)這(zhe)裏(li)是(shi)整(zheng)個(ge)吉(ji)利(li)汽(qi)車(che)的(de)心(xin)髒(zang),不(bu)僅(jin)為(wei)全(quan)球(qiu)的(de)吉(ji)利(li)工(gong)廠(chang)供(gong)血(xue),還(hai)為(wei)吉(ji)利(li)輸(shu)出(chu)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)的(de)最(zui)新(xin)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。
據吉利汽車研究院資深總工程師丁華的描述,吉利的智能工廠有三個大方向——
C2M個性化定製 即規模化生產條件的個性化定製,以訂單驅動的汽車柔性生產製造技術;
需求變更O2D 即訂單驅動的計劃及物流實時變更管理,實現生產計劃與物流的聯通;
全球化協同製造 即基於雲服務的遠程管理,實現業務全流程數據的聯通,讓客戶參與到產品生命周期的全過程。
而5G網絡技術,將為這三大方向提供必要的通信網絡支持。
去年9月,中國電信寧波分公司為該研發中心搭建了SA的5G網絡,成功實現了切片技術和MEC(邊緣雲)的應用。
切片是5G的特殊能力,因為高帶寬和大連接的特性,5G可以為不同的需求方單獨開辟專屬網絡,類似於開出一條專用車道。
“我們從工業應用需求和5G技術優勢兩個方麵出發,圍繞生產製造、物流倉儲、質量檢測和遠程運維等環節,總結了近40項場景。目前成功測試的5G應用場景有AGV係統信息交互、BOSCH群控係統、工廠的遠程管理等6項。”吉利研究院負責人介紹道。
這些汽車工業中的專業工業流程外行人看是一頭霧水,但根據5G的特性,可以將這些應用總結為四個特點——“多、快、好、省”。
多
“多”指的是5G的大連接特性。如果4G是一條高速公路,那麼5G就是一條車道數量無限,且不限速的超級高速公路。能夠跑在這條公路上的車輛數量便成幾何倍數增加。
利用這個特性,吉利開發了基於5G的BOSCH焊接群控係統。這套係統原本是用了德國博世(BOSCH)的基礎,專門用於汽車各個部位的焊接。
焊(han)接(jie)是(shi)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)中(zhong)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)工(gong)藝(yi)環(huan)節(jie),焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)汽(qi)車(che)的(de)安(an)全(quan)和(he)整(zheng)體(ti)質(zhi)量(liang)。以(yi)往(wang)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)焊(han)接(jie),是(shi)由(you)計(ji)算(suan)機(ji)下(xia)達(da)數(shu)字(zi)化(hua)的(de)指(zhi)令(ling),但(dan)指(zhi)令(ling)執(zhi)行(xing)程(cheng)度(du)和(he)焊(han)接(jie)的(de)效(xiao)果(guo)無(wu)法(fa)實(shi)時(shi)回(hui)傳(chuan),如(ru)今(jin)群(qun)控(kong)係(xi)統(tong)解(jie)決(jue)了(le)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)。
監jian控kong軟ruan件jian不bu僅jin可ke以yi統tong一yi下xia發fa產chan線xian焊han接jie參can數shu,還hai可ke以yi對dui焊han接jie過guo程cheng參can數shu實shi時shi顯xian示shi並bing記ji錄lu在zai電dian腦nao裏li中zhong,加jia強qiang了le焊han接jie工gong藝yi的de執zhi行xing,可ke追zhui溯su焊han接jie質zhi量liang,最zui終zhong提ti高gao產chan品pin焊han接jie質zhi量liang。
一個群控服務器可連接50台焊機,由於需要實時下達指令和實時監控,對網絡要求很高。但接網線成本高、工gong期qi長chang,關guan鍵jian是shi焊han機ji沒mei法fa隨sui便bian移yi動dong,一yi旦dan移yi動dong又you是shi大da工gong程cheng。而er吉ji利li的de試shi製zhi工gong廠chang通tong常chang是shi研yan發fa試shi生sheng產chan各ge種zhong新xin車che型xing,恰qia恰qia經jing常chang需xu要yao重zhong新xin組zu合he產chan線xian。
5G的應用便讓這個問題迎刃而解。采用5G通訊後,使得群控係統部署靈活,現場調試不再受地點限製,方便與其他現場工程師溝通。
未來的工業方向是柔性製造,個性化訂製,調整同樣的一條產線生產不同的產品才能實現“小批量、多批次”的訂製化生產,5G讓工業設備掙脫了網線的束縛。未來的工廠也許就能像搭積木一樣隨意組合。
有異曲同工之妙的還有5G的PTL物流係統。PTL小車負責的倉儲物料分揀、搬運。以往,PTL小車采用WiFi的方式通訊,WiFi可連接點數少,300台小車需要同時連接到PTL服務器,並且應用時比較集中,容易出現丟包掉線,造成工廠停產、停線。一旦發生PTL小車與PTL服務器中斷,數據就會出現異常。而處理數據異常就需要大量時間,嚴重影響生產效率。如今5G通信,使這些問題都迎刃而解。
快
“快”是普通人對5G的第一印象,原本10分鍾的電影幾秒鍾就能下載完,這是新聞裏對5G最常見的描述。而在工廠裏,快不僅僅停留在“高帶寬”帶來的速度層麵,還體現在“低延遲”所帶來的實時響應。
gongchangdegezhongshebei,xuyaoshishixiangying,gongxuyidaojiezheyidao,youyidaotingzhile,houmiansuoyoudeshebeijiuhuiting。shenzhiyoudecailiao,zaijiarehejiayahou,bixuzaijimiaozhongneijiagong,fouzecailiaodetexingjiuhuibianhua,youruzhumingdemogu“見手青”,不及時烹飪,就會變色。
吉利研究院利用5G網(wang)絡(luo)更(geng)新(xin)了(le)車(che)載(zai)電(dian)腦(nao)軟(ruan)件(jian)的(de)刷(shua)寫(xie)模(mo)式(shi)。如(ru)今(jin)的(de)汽(qi)車(che)是(shi)計(ji)算(suan)機(ji)化(hua)的(de),許(xu)多(duo)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)的(de)控(kong)製(zhi)是(shi)依(yi)靠(kao)計(ji)算(suan)機(ji)和(he)軟(ruan)件(jian)來(lai)完(wan)成(cheng)。通(tong)常(chang)一(yi)輛(liang)車(che)根(gen)據(ju)配(pei)置(zhi)不(bu)同(tong),ECU(車載電腦)的數量一般在30-40個。各模塊軟件大小不同,小的有幾MB,大的有幾個GB。如果一輛車3GB,單台車刷寫需要超過一個小時,嚴重影響產線節拍。而用5G刷寫則效率大大提高。因為5G是無線傳輸,可實現在5G網絡覆蓋的區域的無人值守刷寫,也可以在運輸途中進行刷寫,大大擴大了刷寫的區域範圍,也節省了許多時間。
再如,試製車間內的5GAGV(無人搬運小車)係統——通過5G信號傳輸指令,載重4噸的AGV小車自如地按照地上的磁控線完成轉向、運輸、泊位、避讓等動作。
AGV如今是智能工廠的標配之一,因為搬運物料是最為簡單和機械化的工作,全麵的機器替代已經發生。但吉利研究院試製車間裏的AGVxiaocheheqitagongchangyouyousuoqubie。shouxian,shizhigongchangxuyaoshizhigezhongchexing,yincixuyaobutongshebeidepinfanzuzhuang,dajiangezhongshengchanxianmanzushengchanxuqiu,shiyongpinlvgao。yiwangjilishiliyongWIFI連接控製AGV,由於帶寬所限,指揮調度的網絡容量不夠;其次,焊裝車間鋼結構複雜,存在點焊、螺柱焊、激光焊、FDS、Arplas等各種大功率設備,存在各種電磁幹擾,工業現場環境惡劣,采用WiFi通訊經常發生AGV小車掉線和AGV調度係統崩潰。而自采用5G無線通訊後,AGV小車基本不存在掉線的情況,且AGV調度係統穩定運行,未出現崩潰的情況。同時,焊裝車間所要搬運的設備噸位大,達1.8噸,5G通信的低延遲也讓搬運過程更加安全。
好
“好”體現了5G網絡對於工業生產整體的提升。
當5Gbuduanshenruyigeyouyigeshengchanhuanjie,shujukaishifeisudizaigongchanglibenpao,yigeshixianyuanchengkongzhidegongchangchuxingkaishibuduanwanshan。zhejiushijilideshuzishuangbaotaijishudeyijinyibutisheng。
數字雙胞胎顧名思義,就是利用數據在虛擬世界重構一個工廠。如同“盜夢空間”一(yi)樣(yang),夢(meng)境(jing)的(de)真(zhen)實(shi)程(cheng)度(du)取(qu)決(jue)於(yu)各(ge)種(zhong)細(xi)節(jie)的(de)精(jing)雕(diao)細(xi)刻(ke)。而(er)在(zai)數(shu)字(zi)雙(shuang)胞(bao)胎(tai)的(de)範(fan)式(shi)中(zhong),虛(xu)擬(ni)工(gong)廠(chang)的(de)真(zhen)實(shi)度(du)來(lai)源(yuan)於(yu)對(dui)物(wu)理(li)世(shi)界(jie)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)的(de)精(jing)準(zhun)和(he)全(quan)麵(mian)。
“從研發到製造、xiaoshousuoyoudeduoyuanyigoudeshujuruheshixianzidongliantong?ruhezaifuzadeguochengzhongzhenduimougewentikuaisuzhaodaolishixiangguanshujuhemoxing?ruhebabutongduixiangsuomianxiangdetongyigewentideshujuxinxijinxingzidongronghe?guoquzhuyaokaozhuanjialaijinxing,xianzaikeyijiezhudashujujishulaiwancheng。”丁華表示,“其中,製造業可視化的難點是麵向研發和製造過程的決策可視化,而通過可視化建模和交互性分析,可提高研發決策效率。”
5G的應用,使所有的物理時間數據更加精準的被標注,同時可以實時傳輸,實現遠程工廠三維場景實時跟蹤重現。如果戴上VR眼(yan)鏡(jing),就(jiu)變(bian)成(cheng)了(le)科(ke)幻(huan)片(pian)裏(li)鋼(gang)鐵(tie)俠(xia)能(neng)看(kan)到(dao)的(de)場(chang)景(jing)一(yi)樣(yang),所(suo)有(you)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)都(dou)能(neng)被(bei)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)。如(ru)此(ci)一(yi)來(lai),相(xiang)關(guan)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)更(geng)直(zhi)觀(guan)地(di)了(le)解(jie)工(gong)廠(chang)狀(zhuang)態(tai)。同(tong)時(shi)還(hai)能(neng)將(jiang)最(zui)近(jin)傳(chuan)輸(shu)的(de)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)下(xia)來(lai),完(wan)成(cheng)工(gong)廠(chang)部(bu)分(fen)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)的(de)診(zhen)斷(duan)。
省
5G的成本高是大家的固有概念,因為沒有大範圍普及,因此硬件和部署的成本居高不下。但5G的顛覆性技術,替代原先的一些高科技,卻能“省”下不少錢。
在物流倉儲領域,吉利利用5G技術打造了物流倉庫堆垛機信息交互係統。偌大的立體倉庫,如何讓桁架機器人精準抓取物料是關鍵。
以往的立體庫堆垛機都是采用光通信的方式定位、zuoye,guangtongxinshebeiduianzhuangtiaojianyaoqiujiaogao,shepinshebeiduisheshaoweiyoupiancha,jiuhuizaochengshujutongxinzhongduancuowu,yingxiangshengchanxiaolv。ciwai,guangtongxinshebeiyitaijiangjin2萬元,維護更換成本較高。采用5G網絡通訊方式將大大提高生產效率,從而降低人工成本,減少設備維護及更換成本。
吉利研究院已經開發的6個(ge)應(ying)用(yong)並(bing)不(bu)算(suan)多(duo),也(ye)不(bu)算(suan)特(te)別(bie)具(ju)有(you)顛(dian)覆(fu)性(xing),卻(que)是(shi)率(lv)先(xian)吃(chi)螃(pang)蟹(xie)的(de)人(ren)之(zhi)一(yi),作(zuo)為(wei)全(quan)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)內(nei)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)汽(qi)車(che)研(yan)發(fa)中(zhong)心(xin)之(zhi)一(yi),杭(hang)州(zhou)灣(wan)的(de)研(yan)發(fa)中(zhong)心(xin)目(mu)前(qian)所(suo)做(zuo)的(de)探(tan)索(suo)將(jiang)為(wei)後(hou)人(ren)提(ti)供(gong)樣(yang)板(ban)和(he)啟(qi)示(shi),這(zhe)也(ye)是(shi)寧(ning)波(bo)工(gong)業(ye)向(xiang)無(wu)人(ren)區(qu)挺(ting)近(jin)的(de)大(da)膽(dan)實(shi)驗(yan)。
根據《寧波市製造業企業智能化技術大改造行動計劃(2020-2022)》,今後,我市將結合最新的5G技術,打造一批“5G+工業互聯網”示範項目,開展“5G+工業互聯網”試點示範企業100家以上。