解讀三一重工5G全連接工廠：效果顯著，成規(guī)模復(fù)制“燈塔”

挖掘機(jī)技術(shù)哪家強(qiáng)？你肯定會(huì)想起山東一家技校，那是駕駛培訓(xùn)，但要說(shuō)挖掘機(jī)生產(chǎn)制造，得看三一重工這家從湖南起家的中國(guó)機(jī)械制造企業(yè)。除了挖掘機(jī)外，三一重工還生產(chǎn)混凝土機(jī)械、起重機(jī)械、樁工機(jī)械、筑路機(jī)械等重型機(jī)械。

據(jù)悉，三一重工是中國(guó)最大的工程機(jī)械制造商，也是世界最大的混凝土機(jī)械制造商。我們熟悉的上海中心大廈、廣州小蠻腰、阿聯(lián)酋迪拜塔等高樓，都有他們的設(shè)備參與支持建設(shè)。

2018年，三一重工靠1萬(wàn)多臺(tái)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)700多億元的銷(xiāo)售額；如今，靠7000多臺(tái)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)1500多億元的銷(xiāo)售額。不知你是否發(fā)現(xiàn)，銷(xiāo)售額增長(zhǎng)了一倍多，設(shè)備數(shù)卻減少了三分之一！三一重工如何做到的？

其實(shí)，這背后是三一重工借助數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升效率的結(jié)果。而且，三一重工顯然不滿足現(xiàn)狀，謀劃自家工廠更大的升級(jí)變革。6月16日，三一重工、中國(guó)電信、華為，在京發(fā)布了北京首個(gè)5G全連接工廠，落地八大類(lèi)30多個(gè)細(xì)分5G場(chǎng)景。

如今，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為本質(zhì)特征的工業(yè)革命4.0正在興起，推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展已成為國(guó)家新戰(zhàn)略。而以5G為代表的通信技術(shù)，可為工廠自動(dòng)化、柔性化生產(chǎn)提供高可靠、大上行、低時(shí)延、有算力、能快速部署調(diào)整的網(wǎng)絡(luò)，被認(rèn)為是工業(yè)數(shù)字化的有力引擎。

5G全連接工廠給三一重工運(yùn)營(yíng)者是否帶來(lái)實(shí)實(shí)在在價(jià)值？來(lái)自工信部、三一重工、中國(guó)電信、華為的領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家為何如此重視該工廠？5G全連接工廠能否規(guī)模發(fā)展，助我國(guó)從“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”升級(jí)？

01、落地八大類(lèi)30余個(gè)5G應(yīng)用

也許在大家的印象中，制造企業(yè)的車(chē)間應(yīng)該充斥著機(jī)器的轟鳴聲，大量工人駕駛著叉車(chē)將沉重的材料運(yùn)送到生產(chǎn)線；切割鋼板時(shí)的火花夾雜著金屬燒焦的難聞氣味；諸多生產(chǎn)線上的工人，在艱苦環(huán)境中不停歇地將設(shè)備零件組裝起來(lái)……

其實(shí)，筆者此前對(duì)制造企業(yè)工廠的看法也是如此。但了解到三一重工5G全連接工廠后，筆者發(fā)現(xiàn)制造企業(yè)工廠也可以充滿科技感，用三個(gè)字形容就是高效、整潔、快速。

參觀者進(jìn)入工廠后，首先映入眼簾的是整齊排列的生產(chǎn)線，機(jī)器人整齊劃一的操作。偌大的工廠，有諸多的產(chǎn)品線，竟然看不到多少工人。

比如在焊接生產(chǎn)線，三一重工焊接機(jī)器人搭載視覺(jué)信息系統(tǒng)，可自動(dòng)進(jìn)行光線補(bǔ)償、識(shí)別零件形態(tài)和定位零件，自主焊接精度可達(dá)到毫米級(jí)，最終確保鋼板焊接分毫不差。再比如在加工生產(chǎn)線，三一重工利用數(shù)字檢測(cè)、IoT、數(shù)字孿生等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從鋼板被送入到加工完成被送出全程無(wú)人，比如可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)折彎鋼板。

其中給筆者留下深刻印象的是，技術(shù)工人憑借一臺(tái)電腦，就可為所有工位提供物料和零部件提取、配送服務(wù)；滿載物料的重型AGV小車(chē)，在廠房?jī)?nèi)有條不紊的運(yùn)行，將配料運(yùn)送到指定位置；在智能系統(tǒng)控制下，幾百臺(tái)機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)毫無(wú)誤差的協(xié)同工作。

如此智能化、數(shù)字化的工廠，就是5G全連接工廠。5G在這里大顯神威，得到認(rèn)可。在發(fā)布會(huì)上，三一集團(tuán)董事、高級(jí)副總裁代晴華介紹了5G帶來(lái)的改變：5G連接可以跟蹤工廠從鋼板到自動(dòng)分解再到機(jī)器人選型，鋼板在AGV送達(dá)以后可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)的折彎，后面有視覺(jué)算法，通過(guò)邊緣云進(jìn)行控制。

筆者還了解到，此次5G全連接工廠擁有諸多改變。比如5G全連接工廠架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)邊端協(xié)同；5G+機(jī)器視覺(jué)，使能堆垛車(chē)無(wú)人自動(dòng)上下架，可7×24小時(shí)作業(yè)，降低人工成本；保障倉(cāng)庫(kù)管理賬實(shí)相符，降低人工復(fù)核成本；5G+AGV/叉車(chē)：自動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)線物料配送，穩(wěn)定可靠連接，避免Wi-Fi不穩(wěn)定導(dǎo)致的業(yè)務(wù)指令丟包及作業(yè)軌跡丟失；5G機(jī)器視覺(jué)揀選、碼垛+AGV，替代人工揀選，可大大降低人工的使用，提升效率；機(jī)器視覺(jué)大帶寬實(shí)時(shí)上傳，秒級(jí)檢驗(yàn)，降低人員專(zhuān)業(yè)性要求，效率高。

三一重工智能制造研究院副院長(zhǎng)董明楷介紹，5G全連接工廠將從生產(chǎn)制造、視覺(jué)管理、智慧物流、智慧園區(qū)、智能研發(fā)、智慧營(yíng)銷(xiāo)與服務(wù)等8大類(lèi)共計(jì)30余個(gè)細(xì)分場(chǎng)景落地5G應(yīng)用，貫穿業(yè)務(wù)全流程，切實(shí)為工廠生產(chǎn)制造做到“剪辮子、去機(jī)房化、少人化、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能應(yīng)用”。

眾所周知，工廠連接用工業(yè)有線網(wǎng)絡(luò)以及Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)多，三一重工為何要用5G？代晴華介紹，焊接線多機(jī)協(xié)同通信的可靠性，是三一重工持續(xù)在攻克的難題，與其在工業(yè)技術(shù)上艱難攻克，不如通過(guò)5G技術(shù)的連接。原來(lái)的無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)不了同步運(yùn)行，主要因?yàn)閃i-Fi信號(hào)不可靠，兩套設(shè)備之間的通訊有時(shí)延，而5G連接實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線自動(dòng)化物流。

02、帶來(lái)是實(shí)實(shí)在在價(jià)值！

業(yè)界之前有人士認(rèn)為，5G對(duì)工廠價(jià)值不大。但我們從三一重工這家toB企業(yè)嘉賓的介紹得知，5G讓三一重工車(chē)間換新顏，并且未來(lái)前景可期。

以前的三一重工，面臨多個(gè)痛點(diǎn)。

一是效率低：通過(guò)原來(lái)不斷投入人員、設(shè)備后，產(chǎn)能依然提升不明顯；

二是人員成本高：如今人員流動(dòng)性大，企業(yè)難以培養(yǎng)需要的熟練工；

三是計(jì)算需求不斷增長(zhǎng)：隨著數(shù)字化設(shè)備的引進(jìn)，機(jī)房規(guī)模不斷擴(kuò)張；

四是網(wǎng)絡(luò)維護(hù)難度大：隨著遠(yuǎn)程控制等技術(shù)的應(yīng)用，企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求持續(xù)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的Wi-Fi不僅干擾大，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)也難以掌控，有線網(wǎng)絡(luò)的辮子卻讓車(chē)間設(shè)備布局受限，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)難度更是指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

三一重工期望出現(xiàn)一種新的網(wǎng)絡(luò)方案，能夠解決上述所有難題。5G全連接工廠的出現(xiàn)無(wú)疑是恰逢其時(shí)。因?yàn)槿缟纤觯?G機(jī)器視覺(jué)，能夠帶來(lái)生產(chǎn)效率的提升；5G自動(dòng)下料切割、5G自動(dòng)裝備能夠降低企業(yè)生產(chǎn)成本；5G邊緣云，能夠?qū)崿F(xiàn)安全與算力的兼顧；5G一張網(wǎng)可支撐所有業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)需求，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維統(tǒng)一。

有幾組數(shù)據(jù)，給我們展示了更加直觀的生產(chǎn)效率提升對(duì)比。在會(huì)上，工業(yè)和信息化部信息通信管理局副局長(zhǎng)魯春叢講到：“北京市三一南口產(chǎn)業(yè)園，采用視覺(jué)導(dǎo)航替代傳統(tǒng)的激光導(dǎo)航，有效實(shí)現(xiàn)多臺(tái)AGV協(xié)同設(shè)置，提高了AGV智能化能力和標(biāo)準(zhǔn)化水平，提升生產(chǎn)調(diào)度效率，節(jié)約成本80%以上。”

代晴華分享說(shuō)，在激光下料工位，原來(lái)需要十幾個(gè)人才可以完成，如今借助5G，工廠只需要一個(gè)人，讓?zhuān)ㄈ藛T）效率提升了十倍。董明楷介紹說(shuō)，三一重工的設(shè)備數(shù)從原來(lái)的1萬(wàn)多臺(tái)，逐漸減少到6000多臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了1368億元的銷(xiāo)售，（設(shè)備）效率至少增長(zhǎng)了一倍以上。

據(jù)悉，基于5G的生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)采集，通過(guò)監(jiān)控設(shè)備開(kāi)機(jī)率和作業(yè)率，發(fā)現(xiàn)制造黑洞，消除冗余浪費(fèi), 減少設(shè)備等待浪費(fèi)，優(yōu)化設(shè)備工藝參數(shù)與工藝路徑，提升設(shè)備作業(yè)率，提升產(chǎn)能。

03、三方攜手升級(jí)制造業(yè)

為何三一重工此次能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)界首個(gè)5G全連接工廠？我想這離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的通力合作。

首先，離不開(kāi)三一重工對(duì)數(shù)字化的重視。早在2018年時(shí)，三一重工集團(tuán)在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)，就下定“不翻身就翻船”的決心，2019年，提出“三三目標(biāo)”，即3000億銷(xiāo)售、3000名產(chǎn)業(yè)工人和3萬(wàn)名研發(fā)工程師。該戰(zhàn)略促進(jìn)三一重工積極應(yīng)用5G新技術(shù)，

其次，離不開(kāi)中國(guó)電信積極提供的5G云網(wǎng)資源。在三一重工北京這邊的廠區(qū)，中國(guó)電信建成約100個(gè)5G室內(nèi)小基站，支撐260多個(gè)連接5G模組，覆蓋整個(gè)工廠5G全連接制造設(shè)備。

中國(guó)電信集團(tuán)有限公司董事、黨組副書(shū)記邵廣祿介紹，基于三一重工各項(xiàng)業(yè)務(wù)的數(shù)字化、在線化和智能化需求，中國(guó)電信為三一重工全國(guó)產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)5G+MEC邊緣云，并通過(guò)5G+云+AI能力，構(gòu)建可靈活部署、泛在接入、智能分析的全云化、數(shù)字化工廠，5G技術(shù)將為智能制造帶來(lái)巨大動(dòng)能。

最后，離不開(kāi)華為等產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的創(chuàng)新技術(shù)支持。華為帶來(lái)了最先進(jìn)的、適合5G智能工廠的方案。比如為此次5G全連接工廠，要支持超過(guò)300多個(gè)分布在工廠內(nèi)部各處的攝像頭，就需要高達(dá)3.6Gbps的上行容量需求，區(qū)域容量至少要按照4Gbps規(guī)劃，還要兼顧不同高度的多點(diǎn)位覆蓋和減少信號(hào)干擾。

對(duì)此，華為提供了面向行業(yè)場(chǎng)景的5G LampSite EE室內(nèi)數(shù)字化解決方案，采用300M大帶寬模塊，并開(kāi)通分布式Massive MIMO特性（最高可達(dá)64T64R多通道能力，上行速率是普通4T4R小區(qū)4倍），可有效滿足機(jī)器視覺(jué)、5G攝像頭、數(shù)據(jù)采集、5G AGV等智慧工廠大上行業(yè)務(wù)需求。

04、落成5G制造規(guī)模復(fù)制燈塔工廠

當(dāng)前許多業(yè)內(nèi)人士指出，5G進(jìn)入工廠的難度很大，5GtoC架構(gòu)不適合5GtoB場(chǎng)景，尤其無(wú)法解決工業(yè)控制、多協(xié)議共存等難題，所以很難實(shí)現(xiàn)從1到N的規(guī)模復(fù)制。三一重工的5G全連接工廠，能否成為真正的“燈塔工廠”？如何發(fā)揮“燈塔工廠”價(jià)值？

我們先看看三一重工自己怎么說(shuō)。三一重工代晴華指出，此次發(fā)布標(biāo)志著三一重工在5G智能制造領(lǐng)域的又一個(gè)新起點(diǎn)，并將持續(xù)推動(dòng)5G智能制造領(lǐng)域應(yīng)用驗(yàn)證和規(guī)模推廣，加速北京昌平、上海臨港、江蘇昆山等全國(guó)多地的5G工廠建設(shè)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品數(shù)字化、數(shù)據(jù)管理智能化。

據(jù)介紹，三一重工使用的5G智能云應(yīng)用，將隨著此次“燈塔工廠”的推廣建設(shè)，在三一集團(tuán)內(nèi)進(jìn)行推廣復(fù)制，并且實(shí)現(xiàn)能力外溢，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈外協(xié)廠家進(jìn)行賦能，共同成長(zhǎng)。

魯春叢認(rèn)為，此次推動(dòng)5G全連接工廠建設(shè)是實(shí)現(xiàn)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。因?yàn)?，綜合運(yùn)用5G等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將工廠中的人員、機(jī)器、環(huán)境、平臺(tái)等實(shí)現(xiàn)連接，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的深入融合。

為了加速5G全連接工廠復(fù)制，魯春叢還提出了三點(diǎn)建議：

一是壯大產(chǎn)業(yè)生態(tài)，發(fā)揮好龍頭企業(yè)帶動(dòng)作用，各方協(xié)同，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，打好團(tuán)體賽。

二是加快創(chuàng)新突破，推動(dòng)定制化、輕量型5G工業(yè)模組產(chǎn)業(yè)化，從5G到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步推進(jìn)5G到網(wǎng)關(guān)、5G到設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全要素連接。

三是擴(kuò)大應(yīng)用示范，深化CT、IT與OT深度融合，打造更多更大應(yīng)用場(chǎng)景。

中國(guó)電信也在積極推動(dòng)5G全連接工廠復(fù)制。邵廣祿介紹，中國(guó)電信打造的園區(qū)5G+邊緣云的專(zhuān)線建設(shè)模式，可以通過(guò)云+5G+AI+大數(shù)據(jù)能力，構(gòu)建全云化數(shù)字化工廠。中國(guó)電信還強(qiáng)調(diào)了安全的重要性。所以中國(guó)電信還在構(gòu)建企業(yè)云邊端數(shù)一體化安全體系，進(jìn)而保障好企業(yè)的工業(yè)安全。

華為非常重視此次燈塔工廠打造，希望通過(guò)這次深入合作，全力推進(jìn)5G全連接工廠建設(shè),把三一重工5G智能制造打造成世界樣板，共同復(fù)制推廣，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈攜手讓5G inside成為中國(guó)智造的新引擎。所以，華為攜手伙伴在5G工廠方案方面持續(xù)巨大投入，聯(lián)合創(chuàng)新，不斷推進(jìn)產(chǎn)業(yè)前行。

筆者觀察：最“全”的5G全連接工廠

截至目前，我國(guó)已累計(jì)建成5G基站81.9萬(wàn)個(gè)，占全球70%以上，為5G進(jìn)入千行百業(yè)奠定基礎(chǔ)。魯春叢指出，我國(guó)正在實(shí)現(xiàn)制造大國(guó)和網(wǎng)絡(luò)大國(guó)的疊加，特別是5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為我國(guó)提供了難得的歷史機(jī)遇。

據(jù)悉，我國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目已超過(guò)1500個(gè)，覆蓋22個(gè)重點(diǎn)行業(yè)，并形成了協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程設(shè)備操控、現(xiàn)場(chǎng)輔助裝備、無(wú)人智能巡檢等一系列典型應(yīng)用場(chǎng)景。

當(dāng)筆者將三一重工的5G全連接工廠發(fā)到社交媒體，很多人詢問(wèn)，該工廠有何獨(dú)特性？在筆者看來(lái)，“全連接”的“全”是該工廠最大的特色——5G、云、AI、大數(shù)據(jù)、專(zhuān)網(wǎng)運(yùn)維、安全等，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“芯、管、端、應(yīng)用”更好地端到端結(jié)合，實(shí)現(xiàn)OICT充分融合，全面支持該工廠數(shù)字化。

比如在端側(cè)，5G實(shí)現(xiàn)將三一重工的攝像頭、水電油氣表、生產(chǎn)設(shè)備及外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)全連接和數(shù)據(jù)采集；在管側(cè)，5G網(wǎng)絡(luò)提供覆蓋更廣、帶寬更寬（300MHz）的管道能力；在邊緣側(cè)，5G+邊緣計(jì)算提供實(shí)時(shí)計(jì)算能力；在云側(cè)，5G+私有云及公有云，實(shí)現(xiàn)云端智能匯聚和智能應(yīng)用。

大家是否還記得工信部今年印發(fā)的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，其中對(duì)于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)提出，計(jì)劃到2023年在10個(gè)重點(diǎn)行業(yè)打造30個(gè)5G全連接工廠的三年工作目標(biāo)。

所以可以看出，三一重工為我國(guó)3年打造30個(gè)的5G全連接工廠開(kāi)了個(gè)好頭。榜樣的力量是無(wú)窮的，我們相信在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈共同努力下，5G全連接工廠將在未來(lái)3年全國(guó)各地開(kāi)花，還將促進(jìn)更多5G工廠誕生。