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【发力“新基建” 锻造坚强网络】系列报道之四
今年一季度，随着工业互联网产业规模首破万亿，我国制造业数字化转型全面提速。制造业新动能带动产业链协同高效运转，为企业提质增效，特别是5G+工业互联网正在向生产控制环节加速延伸。
近年来，中国联通充分发挥自身在5G、大数据、云计算等方面的资源优势，打造了一批5G+工业互联网典型应用场景，为各行各业数字化转型添智赋能。
2022年3月30日，世界经济论坛公布了第8批全球“灯塔工厂”名单，共有13家新工厂加入其全球灯塔网络，其中博世（长沙）、海尔（郑州）、美的（合肥）在名单之列。这三个工厂能够进入全球“灯塔工厂”，离不开中国联通的网络和通信技术助力。
打造“工业元宇宙”智慧园区
2020年7月22日，合肥联通与合肥美的签署战略合作框架协议，在端到端价值链积极部署5G、人工智能和先进的工业物联网技术，致力于打造新一代交期更短、质量更优、下线直发客户、劳动力和能源效率更高的5G+全价值链数智化运营工厂。
据美的工厂相关负责人介绍，洗衣机工厂里各生产线设备要经过多轮调试和测验才能达到满意标准。在这过程中，一旦出现参数不准就会极大影响工作进程。
随着大数据、AR/VR等新一代信息技术与制造业的充分融合，数字孪生技术应运而生。合肥联通与合肥美的利用数字孪生技术为当地美的滚筒洗衣机车间“克隆”了虚拟车间，形成了一个“数字副本”，能够实时映照、监控、诊断和控制洗衣机生产线设备，并在虚拟车间里完成人机交互和参数调整调试，达到高效的柔性生产、智能生产。
在数字孪生技术的助力下，洗衣机工厂和数字车间之间精准映射、实时反馈，实现了物理世界与数字世界的互联、互通、互操作。工作人员能够对生产线进行可视化过程模拟，管理关键设备的健康状态，对车间能耗进行多维分析和优化，实时监控车间生产过程，大大提高了生产效率并降低了运营成本。
在合肥美的控制中心，巨型大屏上显示着各个产品订单的实时状况。合肥联通与合肥美的共同打造的5G端到端柔性供应链控制塔，可针对异常实时数据和异常事件快速定位问题设备和问题参数，将销售、制造、物流一一贯通，智能化、多品类协同排产车辆预约、装卸、发运等全流程信息化管理，驱动业务改善变革。在端到端打通的情况下，内外销全流程11个环节、20个节点、64个不同维度的数据都能够实现可视化透明管理。
美的洗衣机合肥工厂总经理张志民表示，数字化驱动了整个业务流程、模式和效率变革，使洗衣机工厂的交付周期缩短了56%，其中内销产品交付时间从27天下降到12天，紧急订单可以做到7天交付。
这意味着，端到端“灯塔工厂”带给企业的，不只是效率又高又快，更是产品市场竞争力的显著提升。
在科技感满满的洗衣机工厂内，数字化、智能化应用场景随处可见。基于联通5G无线专网，工业机器人能够更加快速地完成自动吊装、检测和码垛，灵活移动性和差异化业务处理的高要求得到了满足，实现了设备的智能、柔性供给。
此外，合肥联通以合肥美的成品仓作为试点，建设了5G融合定位应用，对室内外的人、车、物进行精准定位管理，打通了合肥美的MES、WMS的数据通道。通过5G传输，智能改造后的叉车从设备组装、下线码垛、成品入库、成品出库全流程都能在系统上一览无遗。
目前，合肥联通正在为合肥美的建设5G+MEC边缘云平台，利用5G企业专网进行流量本地卸载，实现数据不出厂区的能力。后期拟接入无人物流车、机器视觉检测、设备数采等5G应用场景终端设备，全力建设具备 T+3 柔性制造能力的工业互联网标杆工厂。
赋能全球热水器行业首个“灯塔工厂”
世界经济论坛评审专家这样评价郑州海尔热水器互联工厂：面对蓬勃发展的热水器市场和日益增长的高端产品和服务需求，郑州海尔热水器互联工厂作为一家新建工厂，利用大数据、5G边缘计算和超宽带解决方案，与供应商、工厂和客户建立密切联系，2020年至2021年订单响应提前期加快25%，提高生产效率31%，提高产品质量26%。
这就是郑州海尔成为全球“灯塔工厂”的制胜秘诀，而河南联通为其量身打造的5G+MEC边缘云平台就是“答案中的答案”。
2020年9月，郑州联通和郑州海尔签署了5G战略合作协议，并就5G创新技术与工业智能制造的融合在郑州海尔热水器互联工厂开展建设试点。郑州联通为郑州海尔工厂规划5G+MEC边缘云平台，在海尔热水器厂区独立新建1套UPF和1套MEC平台，打造5G企业专网，进行流量本地卸载，实现了数据不出厂区的能力。AR远程协作、AI智慧天眼、机器视觉检测等场景终端设备接入汇聚交换机，与核心网络互通，同时可以通过安全防护权限控制访问互联网。正是5G的先锋驱动，才成就了工业4.0的最佳实践。
如今，郑州海尔工厂在生产中遇到的技术难题都可以通过AR远程协助系统联系技术专家。技术专家使用电脑、平板、手机等设备连接一线人员佩戴的AR智能眼镜，以第一视角获知现场情况后，为一线人员提供直观的讯息帮助，同时通过第一视角实时确认一线人员操作的准确性，协助解决现场的技术问题，更高效地完成热水器生产和设备维修工作。5G+AR远程协作系统使工厂的维护效率提升了25%，成本节约了30%。
结合郑州海尔工厂实际情况，河南联通以推动生产制造中的创新应用为导向，充分发挥现有基础设施的优势，加入5G+AI智慧天眼，对工厂内指定区域的人员、车辆进行实时识别、分析及轨迹追踪，有效提升了工厂的管理效率和生产安全水平，降低了管理成本和安全事故率，真正做到了事前预防、事中报警、事后分析。在5G+AI智慧天眼系统实施后，工厂的事故率降低了30%。
当前，传统人工检测方式已经难以适应企业数字化发展诉求，河南联通通过工业网关或CPE将高清工业相机等采集的设备图片信息传输到5G基站，再通过下沉部署在厂区的MEC传输到中控室AI服务器进行算法分析，结合5G及视觉分析技术，分析产线工人行为动作，判断本工序是否按照要求操作安装。与此同时，在发现漏装行为后还能自动进行现场实时异常预警，将质量问题消除在安装阶段。5G+饰件固定监测系统实施后，该产线的操作效率提升了25%。
据了解，河南联通还将视觉检测算法部署到了边缘云上，使其可以自动测量彩板外壳边角度数及形状，并根据算法推算出是否符合成品质量要求。如果符合成品质量要求，则进入下一道工序；若不符合要求，则智能提醒。5G+彩板外壳质量检测系统有效降低了材料浪费，使产品质量提升了20%，坏件及返修率降低了20%。
后续，河南联通将充分发挥5G+MEC、云计算、大数据、物联网以及人工智能等技术优势，助力打造更多工业互联网5G行业应用创新示范标杆。
助力实现多地专网统一纳管
自2020年起，中国联通便开始帮助博世汽车部件（长沙）有限公司（以下简称博世长沙）建设智慧工厂，基于5G+MEC以及SDN技术，完善了博世长沙的网络体系，有效提升了博世长沙车间设备连接以及控制效果。
网络是支撑工业企业转型的基石，这其中就包括5G+MEC专网的应用。中国联通作为基础电信运营企业，在网络建设等方面有着天然优势，能够高效赋能汽车零部件制造业数字化转型。
中国联通在博世长沙建成的5G+MEC专网，可保障车间设备正常连接以及满足低于20ms时延的要求。同时，去掉原有的有线连接，使产线能够模块化组装，可满足博世长沙柔性生产要求，为博世长沙提供了有力的数据支撑和网络支撑。专网还可与其原生应用进行结合，实现网络强化生产，大大提升了车间生产效率，实现博世长沙多地专网统一纳管。
新型基础设施建设提速，不仅改变了生产生活方式，更带动了数字经济蓬勃发展。未来，中国联通将充分发挥信息服务化优势，携手行业伙伴打造更多的5G+工业互联网应用场景，为数字经济创新发展新高地建设贡献新的联通力量。（曹明明 黄程程 詹景涛 陈念）
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