2020物博观察丨捷普电子智造工厂:五大典型应用场景赋能制造业高能低耗

在2020世界物联网博览会创新成果发布会暨中国企业战略投资峰会上,无锡正式对外公布“新技术、新产品、新应用”成果评选获奖名单。中国移动通信集团江苏有限公司无锡分公司、捷普电子(无锡)有限公司联合创新的“基于5G+MEC边缘计算的捷普电子智造工厂”项目(以下简称“智造工厂项目”),将蜂窝网络环境与传统智能制造工厂环境有机整合,实现一站式管理,五大场景应用促进生产管理效率明显提升,获评金奖。

强强联合打造工业互联标杆项目

传统高端装备制造企业普遍存在内部流程复杂、控制难度大等难题,通过建设智慧工程,进一步实现信息化、自动化以及智能化三者之间的融合,构建智慧工厂是高端装备制造企业实现可持续发展的一个重要方式。

智能制造作为当前重构制造业新格局的重要动力,大多以智慧工厂为载体,以关键制造环节的智能化为核心,以端到端数据流为基础,以通信网络为基础支撑,从而实现高效的个性化生产目标。

捷普作为全球领先的制造业巨头之一,为解决生产效率难提升、按需定制难变通、生产安全难保障等痛点问题,联合无锡移动、爱立信,协同探索智造工厂项目,创新利用5G网络在低时延、工厂应用的高密度海量连接、可靠性、以及网络移动性管理等方面的显著优势,布局改造工业产线,促进智能化升级。

该项目将5G独立组网(SA)、基于分布式虚拟化技术的边缘计算(MEC)网络架构以及最新的人工智能等IT技术与典型智能制造应用场景深度融合,构建出了适用于园区及制造业企业的典型业务系统的网络部署方案,并入围工信部2019年工业互联网试点示范项目中的“5G﹢工业互联网”十大集成创新应用,获得绽放杯第三届5G应用征集大赛优秀奖。

应用场景多、时延创新低 创新标杆相继落地

作为国内首个在5G独立组网模式下部署完成并投入生产的工业互联网案例,智造工厂项目具备5G专网、5G边缘云平台、5G应用三大功能,实现了5G云化AGV、组装产线视觉检测、5G自动化立体仓库、5G AR远程专家故障检测、5G SMT云化AI光学检测五项场景应用。

在智能制造自动化控制系统中,低时延的应用尤为广泛。项目通过5G SA独立组网方式,时延可低至10ms以下,同时利用5G低时延特性,可实现AGV管理平台实时下发控制指令,确保产线上AG机器人按照指令进行货物收货、分拣、入库、搬运、出库等操作。该项目已成为智能制造行业标杆性创新项目。

在组装产线视觉检测应用上,基于5G的视觉检测方案通过4k高清工业摄像头采集进入包装环节前的产品材料图像,将数据传输至部署在边缘云上部署的机器视觉质检系统,以识别产品信息并自动判断产品是否存在缺陷,并反馈分析结果。

捷普电子5G自动化立体仓库主要用于存储托盘式货物,项目结合5G网络大带宽、低延时特性,将数据传输至部署在捷普5G边缘云上部署的wMS仓库管理系统,实现了对立体仓库的统一管理和调度,以及物料的统一管理和使用,完成生产物流的双向追溯和跟踪,保障企业生产按时、按质、按量完成。

5G AR远程专家故障检测应用上,为了解决技术专家稀缺,减少在制造业生产设备在故障排查时对有特定经验的技术专家或专业技工的依赖性,项目通过5G低时延、大带宽连接实现专家远程故障监测,通过头戴式AR装备,进行现场实时图像采集、音视频交互、增强现实信息呈现,实现精准远程故障诊断,有效提升了诊断效率和产品质量。

自动光学检测是SMT(表面贴装技术)生产线的一个重要检测步骤。在5G SMT云化AI光学检测应用上,项目将传统的计算机视觉检测与深度学习相结合,实现SMT生产线的元件在挑选和放置过程中因焊膏粘贴而导致的电路板表面缺陷的光学检测,进一步降低了检测误判率和人工核查成本。

目前,AGV、视觉检测应用已于2019年在捷普电子落地,5G自动立体仓库也在今年10月份投产使用,这也是捷普全球第一个基于5G的立体仓库。此外,试点的5G AR专家故障检测、SMT产线光学检测已在落地测试中。

智能工厂项目五大典型场景应用有效促进工厂高能低耗。数据显示,捷普电子使用视觉检测系统,故障检测准确率高达99.8%,节省了17%的返工成本和10%的能耗。

接受度广、复制性强 持续深耕规模化发展

智造工厂项目充分发挥5G赋能作用,通过在无锡捷普工业园内建设与制造业应用有机结合的5G网络基础设施,集中搭建5G网络应用环境,成功实践了5G网络技术在电子制造领域下的工业互联网应用,复制性极强,可推广性极高。

以捷普自身项目复制推广为例,目前,5G能力已经延伸到捷普生产全流程中,包括仓储(5G自动化立体仓库)、贴片(SMT 5G AI增强光学检测)、组装(滤波器5G AI波形调试、成品5G 视觉检测)、测试(5G AR故障检测)、出货(5G AGV自动物料运送、AGF无人智能叉车)等。

经测算,捷普全厂生产效率提升30%,人工成本降低40%。质检准确率较前期人工方式提高15%以上。

同时,也提供了非常有示范意义的项目预演。在“新基建”的背景下, 项目为5G大规模商用,对接企业生产环境,以及对数字化转型改造意愿较高的产业集群、龙头企业工业园区在推动5G网络和边缘计算网络的规模化进入工业制造领域具有较高的示范参考价值。

据介绍,受该项目示范带动,以捷普为龙头的集群工业园区内已涌现出一批5G+工业互联网复制应用案例。

下一步,捷普将继续在智能制造领域探索并开发更多的创新方案,聚焦企业真实诉求,通过降低人力、提高产能和改善质量,进一步助力企业降本增效,推动智能制造技术在工业领域的规模落地。(殷晴)

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