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探訪吉利工廠 | 看5G如何重構未來工廠

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-06 23:28:49 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、xingyuedengpinpaidexinchexingdoushizheliyanfade,keyishuozhelishizhenggejiliqichedexinzang,bujinweiquanqiudejiligongchanggongxue,haiweijilishuchushengchanzhizaodezuixinjiejuefangan。

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”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)。

jiankongruanjianbujinkeyitongyixiafachanxianhanjiecanshu,haikeyiduihanjieguochengcanshushishixianshibingjiluzaidiannaolizhong,jiaqianglehanjiegongyidezhixing,kezhuisuhanjiezhiliang,zuizhongtigaochanpinhanjiezhiliang。

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”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。

工(gong)廠(chang)的(de)各(ge)種(zhong)設(she)備(bei),需(xu)要(yao)實(shi)時(shi)響(xiang)應(ying),工(gong)序(xu)一(yi)道(dao)借(jie)著(zhe)一(yi)道(dao),有(you)一(yi)道(dao)停(ting)滯(zhi)了(le),後(hou)麵(mian)所(suo)有(you)的(de)設(she)備(bei)就(jiu)會(hui)停(ting)。甚(shen)至(zhi)有(you)的(de)材(cai)料(liao),在(zai)加(jia)熱(re)和(he)加(jia)壓(ya)後(hou),必(bi)須(xu)在(zai)幾(ji)秒(miao)鍾(zhong)內(nei)加(jia)工(gong),否(fou)則(ze)材(cai)料(liao)的(de)特(te)性(xing)就(jiu)會(hui)變(bian)化(hua),猶(you)如(ru)著(zhu)名(ming)的(de)蘑(mo)菇(gu)“見手青”,不及時烹飪,就會變色。

吉利研究院利用5Gwangluogengxinlechezaidiannaoruanjiandeshuaxiemoshi。rujindeqicheshijisuanjihuade,xuduowulijixiedekongzhishiyikaojisuanjiheruanjianlaiwancheng。tongchangyiliangchegenjupeizhibutong,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AGV小(xiao)車(che)和(he)其(qi)他(ta)工(gong)廠(chang)又(you)有(you)所(suo)區(qu)別(bie)。首(shou)先(xian),試(shi)製(zhi)工(gong)廠(chang)需(xu)要(yao)試(shi)製(zhi)各(ge)種(zhong)車(che)型(xing),因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)不(bu)同(tong)設(she)備(bei)的(de)頻(pin)繁(fan)組(zu)裝(zhuang),搭(da)建(jian)各(ge)種(zhong)生(sheng)產(chan)線(xian)滿(man)足(zu)生(sheng)產(chan)需(xu)求(qiu),使(shi)用(yong)頻(pin)率(lv)高(gao)。以(yi)往(wang)吉(ji)利(li)是(shi)利(li)用(yong)WIFI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”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。

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、作zuo業ye,光guang通tong信xin設she備bei對dui安an裝zhuang條tiao件jian要yao求qiu較jiao高gao,射she頻pin設she備bei對dui射she稍shao微wei有you偏pian差cha,就jiu會hui造zao成cheng數shu據ju通tong信xin終zhong端duan錯cuo誤wu,影ying響xiang生sheng產chan效xiao率lv。此ci外wai,光guang通tong信xin設she備bei一yi台tai將jiang近jin2萬元,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。

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