罗博特科基于5G边缘计算的柔性生产

一、案例综述 罗博特科是专业的智能制造系统提供商，专注于为光伏、汽车电子、电子半导体、食品及药品等领域提供智能 制造解决方案，包括智能自动化设备、智能检测设备、智能仓储设备、智能物料转运系统及智能制造执行系 统。 江苏移动、爱立信与苏州罗博特科公司于2018年11月28日签署5G智能制造联合创新战略合作协议，积极探讨 在5G工业应用领域的合作，以“基于5G的智能工厂”为目标，在江苏省苏州市罗博特科工厂搭建小型化离散制造产线原型，用5G无线网络替代工业现场OT层的有线和WiFi连接，从而提升设备智能化水平，助力工业软件云化部署加速迭代，最终实现柔性制造、智能制造。 本项目采用分阶段实施方案，第一阶段完成了无线替代WiFi和有线的技术验证;第二阶段完成了5G企业专网 的部署，将工厂设备全部接入5G网络;第三阶段实现了完整的5G太阳能柔性产线搭建，探索云AGV，云质检 等创新的智能化工业设备和应用，打造智能化解决方案，为下游光伏制造企业赋能。 二、解决方案 在本项目中，江苏移动和爱立信为罗博特科建设了5G企业专网。爱立信5G企业级移动通信解决方案可针对 不同工业客户对网络安全性、独立性、可靠性的不同需求，以及运营商对于企业级网络的管理，为企业控制投 资成本、降低建设难度的诉求提供一整套网络解决方案。 在智能AGV的调度、智能故障应急处理等场景，要网络端到端时延要控制在毫秒级。本项目充分利用5G技术优势，项目中空口用户面时延由20ms降低至4ms，并且将利用边缘云进一步降低时延，以满足调度等应用场景要求。 同时，利用5G大带宽满足对于现场高清图像实时识别和处理的要求，单路摄像头实时视频回传需要上行约20Mbps带宽，VSLAM 3D实时地图重建需要上行100Mbps 以上带宽，CCD质检需上行数十兆至数百兆 （取决于工业摄像头分辨率），且需要高可靠、高稳定的网络传输，这些都是现有无线技术无法支撑的。三、项目创新性： ⑴ 探索IT/CT/OT超融合的工业互联网解决方案。基于同一IT环境，承载CT网络与OT应用。 ⑵ 推进5G边缘计算的进一步落地，实现时延可控，数据本地卸载、本地管理。 ⑶ 软硬解耦，智能上移，形成统一的工业控制大脑，工业现场只保留机械动作部分，从而实现集中控制和灵 活统一的调度。 ⑷ 将多个应用打通和协同，实现产线整体升级。 本项目不仅在方案上实现了技术创新，在商业模式和合作模式上也进行了深入探索。罗博特科作为智能制造解 决方案商，辐射电子、机械、汽车、新能源等多个下游行业，三方可携手实现5G的快速推广及共赢。江苏移动也将借此提升自身能力，探索向运维服务、数据增值等商业模式的转型升级。 本项目通过多家企业的合作试点，实现了生产效率提升30%，人工成本降低40%，同时有效帮助企业提升成 品率和产品质量。

博众：数字化工厂系统解决方案提供及服务商

一、企业基本情况博众精工科技股份有限公司（以下简称为“博众”）成立于2006年，是一家专业从事智能制造装备研发、设计、生产，提供智能制造整体解决方案服务的创新型高新技术企业。博众立足智能制造产业，积极布局该产业各个领域，旗下拥有3个研发中心、11家子公司，主要从事精密检测设备、工业机器人、系统集成软件、自动化组装设备、智能化成套生产线等智能制造领域的研发、生产和销售，为客户提供定制自动化设备、全自动智能流水线和数字化工厂整体解决方案。服务领域包括：消费类电子、汽车新能源、家电、医疗、日化品、半导体等，致力于打造成为装备制造业可持续发展的世界级企业。凭借多年来在智能制造领域的深耕细作，博众以突出的贡献与优势，已然成为身处国家重点发展及支持领域的领军企业，是国内率先能为客户提供工业4.0智能工厂软硬件一站式解决方案的系统集成服务商，为客户提供智能制造解决之道，顺应了“工业4.0”以及“中国制造2025”的大趋势。二、工业互联网案例博众精工立足智能制造产业，从前期的制造诊断咨询和工厂整体规划，到自动化设备改造、信息化平台搭建，再到智慧工厂建设，实现定制化、柔性化、智能化、数字化、协同化产业转型升级与供給侧改革，为客户提供更具竞争力的智慧生产解决方案，博众现已具备了包含工业互联网产品及服务在内的智能制造一站式解决方案服务能力，通过逐步实施，一步一步打造专属客户的“交钥匙工程”。1、前期诊断服务为了更好地了解客户，博众的专业咨询团队通过“问诊式”调研，全面梳理、诊断客户现有的生产工艺与流程、工厂现状与智能化进程，实事求是地进行评估。精准把握好客户的需求，紧密结合发展实际，为客户带来最全面、细致的全价值链的梳理与规划。为了更好地服务于客户, 及时的分析了解制造业工业化与信息化状态, 公司还在网站上建立了“行业智能化测评”系统。让企业从整体把握企业经营个流程节点基础数字化、信息化、集成化到智能化的程度，以此分析自动与互联的可能性。2、精益化、标准化的整厂规划服务基于为每一位客户建设“数字化工厂”的规划和目标，为保障项目形成最优建设方案，公司采用了虚拟仿真技术，对工厂规划、生产计划、装配过程、物流与物料流等产线规划与系统设计、网络架构进行仿真与验证。3、自动化装备及服务为了更好地为客户实现智能化改造，我们针对不同制造阶段的客户，从制造管理层面的梳理，到整个系统流程的再造，实现不同技术层面的自动化解决方案：结合运用整合运动控制、影像处理、镭射量测、机械手及精密贴装、精密压合等技术，配合软件开发，实现不同需求的单机或流水线自动化改造，配合自主开发的自动堆垛机、穿梭车、IGV 和自动仓储物流等，有效提升产品生产效率，大幅度降低产品不良率。同时，针对设备互联需求，预留端口以保障底层的信息采集与互联互通。 4、博众TSAMO平台搭建服务博众TSAMO平台，是博众推行 “智能制造”转型战略，实现生产模式“网络化、数字化、智能化”的关键综合信息基础设施，是制造企业实现智能制造的重要支撑。其采用模块化设计，面向服务的架构，多维度、多层次、多结构提供数据服务，采用并行计算的方式保证数据快速存储与呈现。第一“网络化”，基于工业互联网网络架构建设，形成智能装备、智能产线、仓储物流等设备联通及采集方案，实现网络化协同，可支撑智能制造模式下的产品生产、设备运行的基础数据采集，跨企业跨系统的数据交互、数据处理。第二“数字化”，基于工业互联网信息平台建设，通过ERP、PLM、MES、SRM等信息化系统的集成，将公司内部各业务部门流程（设计、工艺、销售、采购、生产、仓库、物流、财务）与集成供应商资源及客户信息进行整体打通，收集企业运营端和生产现场端的数据，再呈现到用户端，实现生产数字化、透明化，可支撑智能制造模式下的企业内信息集成和企业间供应链集成。第三“智能化”，基于工业互联网平台数据处理，运用协议转换，边缘算法，工业网络，信息化系统集成等技术，经过数据深度挖掘、清洗、分析与汇总，实现覆盖生产制造工艺、计划、质量、能耗、库存、财务等系统功能模块的管控与优化，覆盖产品的设计制造与使用反馈，资产的运行与故障预测，供应链协同与价值链集成等全流程的管控与优化等，可支撑智能制造模式下智能化决策。5、数字化系统集成服务信息流集成：数字化控制中心是整个数字化工厂的窗口，通过TSAMO平台，能为客户集成工厂所有信息化软件系统的信息流，并通过独特的方式将生产实况系统化，整体化地投射于拼接显示屏，结合通过控制台电脑的实时调度功能，控制工厂各种生产资源的调配和管理，以实现智能工厂实时监控、实时调度。 AT与IT集成：工业自动化关键技术结合设备数字通讯协议技术，打通制造执行系统MES，工艺管理系统CAPP与设备控制层（数控机床，工业机械手）壁垒。客户只需通过扫描工单二维码即可触发设备自动启动作业，机械手自动上下料及快速装夹，工单完结自动停线的全过程无人化作业。6、后期保障服务为响应“快速、专业”的售后服务理念，博众在全国建有8个售后服务点，24H*7在线技术支持，2小时内对客户信息反馈，4小时内到达服务现场，这是博众作为对客户的服务承诺，我们要求每一位售后人员时刻践行。 博众拥有业界最大的售后服务团队，所有售后人员均为博众正式员工，接受严格的岗位培训，具备专业的工程技术支持能力，能为客户提供客户技术人员培训、设备健康定期检查、现场设备安装及问题处理、软硬件问题解决、备件物流服务等全面的售后服务，并出具相应的服务支持计划与报告。三、相关图片

赛飞工业互联网研究院：智能+，让机器聪明起来

一、企业基本情况赛飞工业互联网研究院成立于2018年6月，旨在提供工业互联网操作系统CPOS 组态工具软件，“让所有的机器聪明起来”，为企业打造高效、精益、协同、柔性的先进生产经营模式。赛飞的技术核心是以自身首创数据驱动技术和全新互联工厂架构等先进技术体系，开发形成的具有领先水平的工业互联网操作系统CPOS。通过实现不同厂商和型号机器、设备的数据采集、传输、处理，有效破解多源设备、异构系统之间的互联互通互操作难题；同时，通过可视化图形组态工具，可以帮助用户易学易用、快速开发和部署适合于各种应用场景工业互联网PAAS和SAAS应用，以及工业APP。赛飞工业互联网通用平台，先后被评定为“苏州市第一批工业互联网重点平台”、“江苏省重点工业互联网平台”，并增补进“省工业互联网服务资源池”。二、工业互联网案例（一）平台建设：打造“CYPHY工业互联网通用平台”为实现“工业互联网看苏州”目标，助推工业互联网发展，服务于企业转型升级，赛飞研究院倾力打造“CYPHY工业互联网通用平台”，并于2019年3月20日正式运营。该平台针对同一系统中不同设施、装备的数据进行采集、传输、处理，实现异构设备互联、互通、互操作，是智能制造必备的解决方案。平台在同一软件构架体系——工业互联网操作系统（CPOS）下，由组态工具、通用网关、控制策略、数字双胞胎、数据驱动等技术构成云网端综合性赋能工业互联网平台，可实现“纵向到底，横向到边”完全彻底的分布式数据控制。纵向：业务层（管理层）→传输层（监控层）→控制层→物理层（底层）。横向：系统内多层级中的元件、组件、部件、要素都能以统一的数据逻辑和标准实现彼此通信、互动、协同。CYPHY平台，面向跨行业领域，形成工业机理模型高度可复用、工业APP可快速组态构建、异构工业数据可高效互联的产业新格局，建成云图计算与数据可视化的工业互联网平台技术共享生态圈。为了更好地诠释工业互联网，赛飞研究院基于CYPHY平台建设了工业互联网体验中心。体验中心包括了赛飞工业互联网通用平台、异构控制器互联互通、虚拟工厂、通用网关、测试床、智能建筑、智慧物流、智能制造等展示区，可从不同角度和深度展示工业互联网通用平台的科学原理、开发方法、应用示范。体验中心既是开展工业互联网技术研讨、交流、培训的场所，也是技术研发、验证的实验室。（二）平台特色1、工业互联网组态工具软件，采用可视化图形组态的方法帮助用户易学易用、快速开发和部署智能制造应用系统；可视化工业现场界面可全面追溯生产体系的全过程，及时发现问题和实时控制；通过动态重构手段实现系统在线优化和产品快速迭代；提供的组态工具能够同时适应云上和云下两种技术环境。2、通用网关产品和数据驱动软件，解决了异构系统标准化集成问题。可实时采集工业互联网中异构设备的数据，实现边缘计算，并与云端数据建立连接；将制造执行系统（MES）与自动控制系统（PCS）深度融合，实现各个生产环节的互联互通和协同控制。3、采用独创的云计算资源碎片化和微计算单元技术构建工业PaaS，为工业互联网微服务、工业机理模型和工业APP的工程实现，解决工业互联网系统的复杂性问题提供了理想的通用平台。目前，绝大多数工业互联网平台采用传统IT软件直接云化的模式来构建工业PaaS，并不能充分展现工业互联网体系架构的优势，更难以在工业互联网中实现微服务和工业机理模型的部署与共享。赛飞将巨大的云计算资源分解为大量数据驱动组成的计算单元集群（即碎片化），同时计算单元集群采用统一的技术标准（图形组态），有效解决了传统IT软件直接云化后存在的诸多问题。（三）平台亮点平台在异构设备数据的采集及其边缘计算方面具有突出亮点。1、采用多协议驱动方法，增强通用网关的适应性。通用网关内嵌多种网络接口和多类主流通讯协议驱动。同时还设置了数据驱动，用于执行边缘计算。边缘计算内嵌在通用网关中，与数据采集无缝链接。在云端部署可灵活扩展的数据驱动虚拟控制器，形成大数据分布式计算环境和分析处理能力。统一的计算环境，确保了云上云下的协同更加高效。2、采用数据包图形化组态解析技术，提升通用网关的灵活性。CYPHY平台采用图形元件组态方式取代了代码编程，让复杂系统的编程变得更加容易，从而降低应用程序的开发门槛，提高开发效率，降低风险与成本。借助CYPHY平台，开发人员可以通过简单的图形元件组态方法快速构建控制算法、人机界面和仿真模型，甚至是配置通信网络。 （四）平台成效作为通用的工业互联网平台，CYPHY平台不仅能够兼容和管理大量异构的工业设备，实现不同生产环节的互联互通，还可以帮助用户企业将生产管理和控制应用部署到云端，实现远程管理与维护，为用户节约大量的基础设施投入成本。经测算，仅此一项即可为工业用户节省硬件投资与维护成本25%以上，降低系统实施成本20%-35%，为用户带来可观的经济回报。CYPHY平台技术已经在异构系统协同控制、数据采集与远程监控、生产管理与控制深度融合、生产车间可视化、质量管理可溯化等多个工业领域不同场景中得到应用，并取得了卓越的成效。赛飞为苏州富强科技礼品生产线实施了智能化改造。在不改变原有产线硬件的前提下，使用CPOS 组态软件工具实现了多源异构系统无缝集成；远程监控生产数据及产线状态，实现远程下单；实时故障报警，快速故障定位，快速故障处理；数字双胞胎，实现控制方式最优化验证、生产工艺在线优化，现实产线和虚拟产线实时双向互动。同时该生产线可作为一套标准产品，提供给大专院校，作为学生学习智能制造的实训生产线。CYPHY平台可为企业上云和工业互联网应用的开发提供全生命周期的技术服务。能给工业企业用户带来的效益包括：生产过程自动化程度的明显提高，生产过程管理数据可视化程度的大幅提升，产能配置更加合理，能耗下降和劳动生产率上升都能达到同行业最好水平。 三、相关图片赛飞工业互联网研究院富强科技工业互联网改造工业互联网通用平台体验实验区智慧物流体验实验区虚拟工厂体验实验区智能制造体验实验区工业互联网通用平台测试床体验实验区

慧工云：IN工业-制造运营平台

一、企业基本情况苏州慧工云信息科技有限公司（以下简称为“慧工云”）成立于2016年12月，从事智能制造云平台的研究与产业化，目前已拥有具备产业化的智能制造云平台，其中含生产即时管理、项目执行监控、智能厂牌管理、供应商管理等六大模块。现有软著专利15件，全部已获批。慧工云发源于电气行业，专注离散制造运营研究，以数字化的方式，为制造企业提供从采购战略规划、工厂运营优化、计划策略部署、服务意识升级在内的数字化工厂建设与精益生产体系建设服务，旨在帮助中国制造企业完成真正意义上的数据驱动制造，实现生产效率的飞跃提升。慧工云的主要解决方案如下：以精益思想为指导，围绕供应链体系，依托数字化平台、战略决策平台等形成的全新生产运营体系，围绕企业的一个核心问题：项目交付。梳理价值流主线，通过精益的方法，以数字化为手段全面提升效率、降低成本，并利用互联网思维，结合大数据分析手段进行持续的改进。识别价值流，消除不增值行为，通过真实的客户需求拉动生产和信息，全员参与变革并管理他们的绩效，进行持续改进。二、工业互联网案例基于工业互联网平台的网络协同制造解决方案紧紧围绕《中国制造2025》的战略规划，按照智能制造的理论和精益生产方法，通过基于工业互联网平台的网络化制造资源协同应用平台、工业生产数据服务平台，完成企业间、企业部门间的资源和信息对接，实现基于云的设计、供应、制造和服务环节整体网络协同优化，建立工业互联网成套装备产品的新型制造运营管理体系，实现基于工业互联网平台的智能电气装备网络协同制造的新模式应用。图1 协同制造运营平台功能模块构成如下 通过加强互联网技术、工业软件在关键环节的应用，积极建设企业工业云平台，满足企业智能化制造转型升级需求，积累网络协同制造新模式的有效经验，形成标准示范，带动行业的转型升级。（一）项目亮点按照智能制造理论，采用最先进的生产方式，面向产品制造的数字化、网络化、智能化需求，基于实时数据采集、汇聚、分析的企业工业云平台，支撑制造资源的连接、弹性供给、高效配置，结合应用领先的网络协同工业应用体系，带动相关的人流、物流、信息流的整体协同，部件加工、外协及采购业务的精益化、信息化及智能化，实现企业订单交付与制造过程的高效、柔性、智能及少人化，实现多品种混流生产，增强应对市场需求变化的能力，打造高效的价值管理方法。（二）应用案例以盛隆电气集团的iPanel互联网智能低压柜等为主要产品，紧紧围绕《中国制造2025》的战略规划，按照智能制造的理论和精益生产方法，通过基于工业互联网平台的网络化制造资源协同应用平台、工业生产数据服务平台，完成企业间、企业部门间的资源和信息对接，实现基于云的设计、供应、制造和服务环节整体网络协同优化，建立iPanel智能电气装备产品的新型制造运营管理体系，实现基于工业互联网平台的智能电气装备网络协同制造的新模式应用。旨在通过加强互联网技术、工业软件在关键环节的应用，积极建设企业工业云平台，满足企业智能化制造转型升级需求，积累网络协同制造新模式的有效经验，建设为国内电工电气行业智能制造一流企业，形成标准示范，带动行业的转型升级。以iPanel互联网智能低压柜制造车间为龙头，按照智能制造理论，采用最先进的生产方式，面向产品制造的数字化、网络化、智能化需求，基于实时数据采集、汇聚、分析的企业工业云平台，支撑制造资源的连接、弹性供给、高效配置，结合应用领先的网络协同工业应用体系，带动相关的人流、物流、信息流的整体协同，部件加工、外协及采购业务的精益化、信息化及智能化，实现企业订单交付与制造过程的高效、柔性、智能及少人化，实现多品种混流生产，增强应对市场需求变化的能力，打造高效的价值管理方法。实施范围包括了：从iPanel互联网智能低压柜的设计优化、结构制造、零部件加工、外协外购管理、组部件分装线、总装线到检验试验的全部流程。包括了以下部门：营销、设计、结构、铜排、接线、配料、总装、质检、交付、运维等职能部门。业务范围包括了：营销管理、产品设计、计划管理、采购管理、生产制造管理、质量管理、交付运维管理、企业经营决策管理、以及智能产品远程服务管理。网络协同制造最终目标是要通过新一代信息技术、工业互联网平台，面向数字化、网络化、智能化需求，覆盖工业现场的生产过程优化、企业管理的运营决策优化、企业间协同的资源配置优化、产品全生命周期的管理服务优化，结合大量实用工业SaaS应用的集成与互通，实现海量企业的数据采集、汇聚分析的协同制造与决策体系，支撑制造资源连接和弹性供给高效配置，使得从新产品设计或客户的个性化订单到生产出成品的时间大为缩短，从而可以快速地响应客户需求的变化，满足愈来愈个性化发展的市场需求。图2 基于工业互联网平台的网络协同制造新模式运行架构公司通过自主研发工业互联网下的制造运营云平台，核心产品覆盖工业生产制造过程各关键环节的整体数字化解决方案套件，并在此基础上实时采集工业生产运营的关键业务数据，用大数据分析与可视化技术进行智能商业分析，研发提供基于工业互联网大数据的生产决策系统规划设计以覆盖支撑制造企业柔性订单生产运营管理的全过程闭环（产品、设计、采购、计划、配料、生产、质量、交付、售后），通过实时协调管理制造企业的人员、设备、物料和能源等资源，组织管理与监控零部件转化生产为产品的全过程，包含管理由物理设备、人和信息系统执行的行为数据，涵盖生产调度、产能管理、产品定义、历史信息、生产装置，以及资源状况信息的各种活动管理，服务支撑生产运营过程的人流、物流、信息流的云端集成数字化方案，最终帮助客户实现中国电气行业的第一智能制造车间的战略目标。三、相关图片