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河北移动:激活汽车“智造”的工业互联网实践

来源:人民邮电报 时间:2023-12-05

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5G+SLAM导航AGV无人物流配送场景。

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自动化焊接机器人在工作中。

在占地面积5万平方米的总装物流车间内,工人只需按下“一键呼叫”按钮,搬运机器人就可将物料精准运送到所需车间。这是领克汽车张家口工厂总装车间的物流配送场景。

为什么在高动态车间还能实现物流无人配送,还能送得那么准?其中秘诀就是“一张专网”。

以数字化、智能化为核心,领克汽车张家口工厂与中国移动河北公司联合研发了5G+SLAM AGV(自动导向搬运车)物流配送系统,31台AGV在中国移动5G专网的加持下井井有条、有序协作,可实现零失误无人配送。

领克汽车张家口工厂的数字化转型,只是河北省数字化赋能传统制造业提档升级的一个缩影。如今,河北省正以工业互联网为抓手,激活传统制造业发展新引擎,推动制造业发展扩量提质增效,力争在“十四五”时期实现制造业跨越新关口、培植新优势、迈上新台阶,奋力谱写中国式现代化建设河北篇章。

5G+物流配送

柔性化生产助力企业降本增效

“工厂改线后采用的是柔性化共线生产流程,不同型号的车辆可以在一条流水线上进行生产,目前3种运输车要匹配运送6500种汽车生产物料以满足生产线运作,而传统磁条或二维码导航式AGV搬运路线固定、难以调整,且二维码易磨损、需定时维护;叉车搬运货物仍较多依赖于人工,人力成本较高。”说起改线之后的工作难度,很多领克员工表示,由于总装物流车间零部件众多、货区规划常有调整,传统AGV已经无法满足生产及厂内物流柔性化需求。

基于工业4.0带来的时代之变,中国移动河北公司联合中兴通讯在领克汽车张家口工厂推出了“1+1+N”模式,即1张5G精品专网、1个智慧大脑、N个创新应用。其中,5G+SLAM导航AGV物流配送正在破解领克汽车张家口工厂面临的柔性化共线生产困境。

“5G+SLAM导航AGV物流配送取消了磁条和地面二维码,不需要地面上的任何引导,就可以将物料精准送到生产车间,这一应用颠覆了原有技术,在整个汽车物流领域属于首创。”领克汽车张家口工厂总监于涛向记者介绍,货物的柔性搬运、自主运输、信息统一管理,进一步降低了工厂生产的人力成本,大幅提升了生产效率,真正实现了降本增效。

据介绍,领克汽车张家口工厂通过提升AGV利用率与节约人工,可实现年节约成本225万元;通过云化调度和智能管控均衡车间物料配送节奏,使物流效率提升了33%,实现了精益化的拉式生产。

5G+内生确定性技术

破解焊接机器人“孤岛”难题

焊接是汽车制造过程中一项重要的环节。整个造车过程从车身部件的抓取到定位,再到最后的焊接都是由焊接机器人的机械臂完成。领克的车身,也是通过成百上千个焊点在这个车间成型的。

然而,全面自动化的焊接车间却面临着“信息孤岛”难题。“现在工厂的焊接机器人采用的都是自动化机器人,由PLC协同进行控制,相当于每个焊接机器人都是独立的个体,这就导致需要更多的人员去调试与检修。”领克汽车张家口工厂员工表示,现阶段车辆制造多为“分钟级”产线,一旦出现故障,就会严重影响生产效率。例如,在柔性生产中,焊接机器人要在同一条加工产线中将不同型号的车体,通过机械臂抓手或运载设备的移动进行加工。这种场景普遍存在线缆拖拽易损等问题,一旦出现线缆断链,一般需要约30分钟才能恢复整条产线,其结果是减少数十辆车的产量。

针对上述痛点,基于中国移动河北公司提供的5G高确定性工业基站、双发选收、精准预调度、精准门控等设备和技术,领克汽车张家口工厂对焊接工位进行了改造。工业PLC一端接入高确定性工业基站,一端通过5G终端对接伺服驱动器,在切换生产不同型号车体或焊接机器人故障时,无需工人逐个调整焊接机器人,可直接通过无线化方式驱动工位卡槽移动,解决“孤岛”与线缆磨损问题,赋能柔性化生产。当前改造验证显示,5G通信性能稳定,可满足工厂7×24小时不中断生产。

“本次改造,实现了5G内生确定对工业生产的增效赋能,是5G网络进入工业核心控制环节的突破性尝试,为工业柔性制造提供了新的解决思路。”中国移动河北公司领克项目经理姚健向记者介绍。

5G+工业制造

推进传统工业数字化转型升级

工业数字化需要将厂内设备联网,老旧车间内布放光纤成本高、周期长,无线联网方式成了工业联网智能化的最优方案。但同时,因扩展性差、低速率和抗干扰性弱等问题,Wi-Fi在工业领域利用率仅为4%,其他无线连接利用率仅有2%。

“汽车产业与传统制造业不同,属于自动化程度和智能化程度较高的行业,因此需要更好的5G网络来支撑汽车行业数字化转型。”姚健告诉记者,中国移动河北公司为领克汽车张家口工厂提供了5G专网,采用的是5G+核心网控制面下沉的网络方案,用5G代替当前的Wi-Fi,其低时延、高可靠、高稳定的特性,可以完全适应工业网络的需求,将有效解决数据丢包和信号盲区的问题,并提高数据传输的安全性。

据了解,领克汽车张家口工厂已依托中国移动完成了5G网络覆盖、厂区UPF+核心网控制面下沉商用部署。同时,中国移动河北公司也依托领克汽车张家口工厂的成功经验,成立了5G+工业互联网BU团队,专注于工业领域、汽车制造领域进行产品打造和5G应用推广。

工业互联网是加快建设数字河北的基础设施与有力抓手,中国移动河北公司推出的5G+工业数字化转型方案,如5G+智能厂区物流解决方案、5G+汽车质检解决方案等,在整个汽车行业都具备极高的可复制能力。