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汽车柔性生产:制造业的5G转型之路

时间:  2021-11-09 20:25   来源:  人民邮电报    作者:  方正梁

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制造业高质量发展是经济高质量发展的重要内容,关系到全面建成小康社会、全面建设社会主义现代化国家等关键战略,从根本上决定着我国未来的综合实力和国际地位。5G凭借“大带宽、低时延、广连接”的特性正在改变着传统的工业制造领域。
汽车柔性生产:制造业的5G转型之路
随着5G商用步伐的加快,工业互联正在成为5G应用的热土。5G与工业互联网的融合将加速数字中国、智慧社会建设,加速中国新型工业化进程,为国民经济发展注入新动能,为新冠肺炎疫情阴霾笼罩下的世界经济创造新的发展机遇。
跟随“5G﹢工业互联网”媒体行团队实地调研了一些企业的典型应用案例,发掘了一些典型应用场景,这些应用切实解决了企业的一些痛点难点问题。
汽车产业在制造业中占据重要地位,具有产业链长、覆盖面广、关联产业多等特点,对国民经济的带动作用非常明显。此外,汽车行业还是我国先进制造领域的“主力军”,是先进科技成果转化的前沿“阵地”。10月28日,在位于武汉市西南部的岚图汽车制造厂,探访汽车行业“5G﹢工业互联网”应用情况。
在厂区的最后一条生产线上,可以看到技术工人正在完成最后一道检测工序,一台闪亮的国产SUV纯电动轿车即将下线,未来几天内将交付到车主手上。据了解,该汽车制造厂通过5G与工业互联网技术的改造已经实现了千人千面的柔性生产。工厂从接到客户订单到新车下线仅需几天的时间,同时还能保证汽车的质量、客户的个性化需求以及降低企业的生产成本等。
两天的工期现在只用半天不到
“以前我们使用线缆连接机器,大概一个布线周期就要一到两天。通过5G改造之后,平均只用半天不到的时间就能完成,一年下来能节省几百个工作日。”该汽车制造厂信息系统负责人表示。
这家在今年6月才正式投产运营的工厂,原本可能需要花费13个月建设生产线,最后却只用了7个月的时间。工作人员称者,他们利用5G广连接的特性,利用数字孪生技术,在建厂之前就已经把工厂的每个环节在电脑里模拟出来,实际建厂就比较简单了。
“时间就是金钱,效率就是生命。”这句诞生于改革开放初期的宣传语折射出市场经济“弄潮儿”追求效率的那股拼劲儿。40多年过去,这股拼劲儿在这群“汽车人”身上得到了极好的传承和发展。
“节省下来的时间可以生产更多的车辆,那我们的薪水也能随着产量的增加而增加。”生产线上的一名技术工人这样说道。的确如此,面对市场的激烈竞争,只有不断输出高质量的产品才能让企业有自己的生存空间。而更高效率的生产则意味着为企业的竞争力提供了充分的保障。
为深入实施工业互联网创新发展战略,推动工业化和信息化在更广范围、更深程度、更高水平上融合发展,工信部于去年年底印发《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》。今年7月,工信部等十部委印发《5G应用“扬帆”行动计划(20212023年)》将5G与工业互联网的融合发展提升到战略高度。
汽车行业便得益于以上政策的大力支持。在实地走访中了解到,该制造厂构建了“联通5G虚拟专网﹢华为全光F5G”高质量、高可靠、高安全的混合5G网络,针对研发设计、车间设备、骨干网络等应用场景具有环保低碳、超大带宽和极高可用性的优势。
颠覆性改变源于5G改造
“别看只节省了这一两天的时间,对公司的影响几乎是颠覆性的。”该公司负责人表示。以前生产一台汽车从冲压、焊装到喷漆每一个过程都少不了人去干预。但是这些车间生产环境恶劣,对员工身体健康容易造成很大的危害,即便是智能化改造后,因为高腐蚀性容易造成线缆损坏老化,依旧得要工作人员定期检查巡视。经过5G技术改造后,这些程序统统省去了,以往的有线连接变成了无线光网,同时也省去了巡检的步骤,不仅极大改善了员工的工作环境,也提升了生产效率。
“现在年轻人对工作环境要求很高,传统工种对于年轻人不再具有吸引力,高薪也难招到有技术的人才,这让我们不得不升级原来的生产方式。”该企业负责人表示,“你看现在我们整个车间看不到一滴油污,我们的工装也是白色的,上班来是什么样,下班还是什么样,同时工作强度还大大降低,这都得益于‘5G﹢工业互联网’项目的实施。”
在工厂车间,可以看到工人的工作方式已经发生了巨大的变化,机械手臂代替了人工的重体力劳动,AR智能巡检代替手抄数据,就连拧螺丝这样一个基础且必不可少的环节也变得工业互联网化。工作人员称,他们通过自主开发力矩管理系统,可管控每一台车每个螺丝的力矩是否合格。拧紧数据实时采集及存储,可追溯期为10年,能达到紧固不良“0”流入市场。
千人千面的柔性生产
在新车下线工区,可以注意到每一台新车的颜色、内饰都存在差异。工作人员表示,这是因为工厂实行订单制生产,每一台车都根据客户的需求实现个性化定制。同一条生产线可以支持SUV、MPV、轿车等车型的混合生产,真正实现千人千面的柔性化生产。
这背后依靠的技术正是5G的广连接特性,在“公有云﹢集团云﹢私有云”基础上搭载物联网、大数据、边缘计算以及人工智能等全球领先技术,构建起企业的“最强大脑”。它覆盖了研发、制造、销售、运营全过程,生产实体汽车的同时,在数字世界中也构建出同样的数字汽车,实现了用户、车、设备、环境数据的互联互通与实时监控。
而这在以前是难以想象的。工厂智能化改造面临最突出的问题是处理大量生产数据。在数据量呈指数增加的情况下,传统的硬件设备已经不能满足数据的传输、保存与计算等需求,5G的大带宽与低时延特性便在此发挥了无可替代的作用。
正如高速公路对我国国民经济产生的重大影响一样,5G是工厂数字化的基础设施。5G的作用就是连接每座数据孤岛,把分散在各个地方的数据集中起来,实时高效地为管理者提供第一手数据,便于他们生产出市场需要、客户满意、安全稳定的汽车产品。
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