以“5G＋工業互聯網”打造未來工廠的“三花方案”

“不拉一根電線”的工廠存不存在？

在三花控股集團有限公司（以下簡稱“三花集團”）紹興濱海工廠，這樣的未來工廠正逐步成為現實。

在2023首屆長三角“5G＋工業互聯網”大賽上，三花集團的“5G＋工業互聯網”平臺實現三花未來工廠精準化管控項目，獲得了裝備賽道的一等獎，備受矚目。

從一家專注于冷暖轉換、溫度控制類產品的傳統制造業企業，到今天成為未來工廠的示范標桿，三花集團轉型升級的“成功密碼”是什么？在“5G＋工業互聯網”這條賽道，三花集團又有怎樣獨屬于自己的方案？

以系統思維，從場景智能邁向全局智能

作為“5G＋工業互聯網”在工業領域深度融合應用的產物，5G工廠在5G促進工業生產實現跨越式發展中，起到了由“局部單點”向“生產全局”、由“外圍應用”向“生產核心”的重要承托作用。

眼下，各地如火如荼的5G工廠建設熱潮，正成為加快地區工業企業數字化轉型升級、開辟5G與工業互聯網融合發展的“新賽道”。2023年兩會期間，工信部部長金壯龍曾講道，“十四五”期間我國將建設1萬個以上5G工廠。

而作為5G網絡基礎設施建設的主力軍，三大運營商在助力5G工廠的建設和落地方面發揮著重要的基礎性作用。據負責該項目的三花集團相關負責人在大賽上介紹，“5G＋工業互聯網平臺”實現三花未來工廠精準化管控項目是由中國電信和三花集團共同打造的“5G＋云網邊一體化工業互聯”智慧工廠。“5G網絡基礎設施的搭建，為三花集團建設未來工廠提供了牢固的‘底座’，也為我們各類業務應用提供了更多落地的可能性。”目前，該項目已在三花紹興濱海工廠落地。

作為一項系統工程，一個擺在眼前的事實是，以5G為技術支持的未來工廠，并不是把5G技術與工業互聯網進行“1＋1=2”的簡單疊加，5G網絡的覆蓋只是一個開端，學會“做乘法”，將5G作為一種關鍵技術和使用技術，與大數據、人工智能、云計算、邊緣計算、VR/AR、數字孿生等各類新一代信息技術有機集成、廣泛聯網，才能打通企業數字化轉型升級的堵點、痛點和難點。

對三花集團而言，這一點感觸尤甚。

“首先我們需要面對不斷提高帶寬的要求。以三花熱泵總成為例，一個產線需要采集600多個生產數據，其中包含了25張高清或3D圖片、1段音頻，帶寬不足的情況下極易出現數據丟包現象。此外，還有來自汽車行業節能減排硬性要求提高的壓力，這需要我們制造企業不斷優化生產。”

據該項目負責人介紹，除了以上兩大“難關”外，三花集團還有一個亟待“剪辮子”的關鍵“癥結”。

數據顯示，2021年三花集團平均每月需新建的產線達到了4條。對制造業企業而言，是喜聞樂見的事——產線的擴充往往是企業產能和訂單量需求的正向反饋。然而由于市場上產品的快速迭代，三花集團的產線調整平均每個月就需要有兩次。因此，如何縮短生產線的布線時間，實現產線的快速上線，彼時顯得非常緊迫。

“依托5G定制網技術，我們將生產線的設計方式由定制化走向模塊化，對產線設備進行解耦，然后進行工藝流程分析，再將通用工藝提煉出來形成標準化設備，這樣一來調整產線便猶如搭積木一樣，可快速設計。同時，通過三花PCS工業互聯網平臺以及部署邊緣云能力來支撐各類業務應用的開發和實現。”

具體來看，基于“5G＋工業互聯網平臺”新技術，三花集團實現了可以快速重構的產線，構建了一個產品全生命周期采集、分析、溯源的IT系統和大容量、無線化、低時延的CT網絡。

技術“躍遷”，形成可復制可推廣的“方法論”

任何技術的實現，往往也承擔著普惠性的使命，每一輪重大變革的背后，都是科技“躍遷”創新的結果。

眼下的“5G＋工業互聯網”建設，便承擔著“實現工業全系統、全產業鏈、全價值鏈連接和支撐工業智能化發展的關鍵基礎設施”的使命，是互聯網從消費領域向生產領域、從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。

對三花集團而言，探尋數智化底層邏輯下的關鍵技術突破，沉淀出屬于三花的“5G＋工業互聯網”方案，進而形成一套可復制可推廣的“方法論”，何嘗不是一次科技創新的“躍遷”？

“此次關鍵核心技術的突破，不僅催生了未來工廠精準化管控的成功落地，同時也為我們接下來更廣泛地開展業務應用推廣夯實了技術根基。”據該負責人介紹，此次項目建設過程中，三花集團突破了兩大關鍵技術“瓶頸”——

一是實現三花MEC邊緣部署。通過在5G定制專網下沉的UPF側，部署MEC邊緣資源，主要包括邊緣應用、邊緣節點和邊緣設備，平臺邊緣側的智能網關將邊緣應用快速部署到邊緣節點運行；通過把邊緣應用程序上傳到倉庫，在平臺上創建邊緣應用，然后將邊緣應用部署到邊緣節點運行；支持對應用進行版本的升級、卸載、監控和日志采集，具體功能包括上傳容器鏡像、部署容器應用、升級容器應用、監控容器應用等。

二是實現三花5G＋全域性溯源系統部署。一方面是在端側和網側，部署5G工業網關，提供多種工業通信接口和協議，向下可接入各種現場設備和數據采集設備，向上則可通過5G模組接入5G網絡；以室分＋宏站實現產線覆蓋，并將UPF下沉至園區，實現數據的本地處理，滿足安全要求的同時，降低業務時延；另一方面是在平臺側和應用側，在MEC上部署工業互聯網平臺，實現終端的管理和多種數據的融合；部署全域數據溯源系統，并可根據場景需求靈活部署生產EPR、智能工藝優化等應用。由此，構建起一套基于5G的“工業網關＋下沉UPF工業互聯網平臺＋應用系統”的“全域性溯源系統”。

如今，這套基于“5G＋工業互聯網平臺”的三花5G未來工廠項目，已為三花集團5G數采、5G＋機器人視角、5G＋AGV、5G＋VR/AR、移動辦公等應用領域的業務合作奠定了基礎。

“該項目將助推工廠企業柔性制造，實現個性化生產，減少設備維護成本，提高產品生產效率，提升人均產能，現在已經具備較強的可復制性和推廣性，可廣泛應用于其他的相關制造企業。”該負責人這樣總結道。