5G赋能下的智能制造:联想集团引领未来工厂新篇章
数字经济时代,制造业作为实体经济的重要引擎,正以新型工业化为战略方向,向高端化、智能化、绿色化加速迈进,“制造”向“智造”加速跃迁已成为我国制造业高质量发展的必由之路。而制造业一直也是5G赋能行业智能化转型的典型领域,越来越多的传统制造业大厂由此转型为“聪明工厂”。
12月11日,主题为“5G+智造 开启未来工厂新篇章”的联想集团X英特尔5G未来工厂分享会暨第66期联想擎智媒体沙龙举行。当天30多家媒体记者走进联想(天津)智慧创新服务产业园(下称联想天津产业园),全方位体验了5G+智造之美。
5G工厂,又在全力推进新型工业化进程中,展现什么“智”变量。在沙龙环节,来自联想集团和英特尔的专家围绕上述内容做了精彩分享。在交流环节中,与会嘉宾就“5G+智造打造未来工厂”进行了深入探讨。
随着智能制造的飞速发展,无线连接逐渐成为工业制造必不可少的一环,5G的到来给工业制造带来了新的可能。走进联想天津产业园,高度智能化的生产线正飞速运转,物料自动传送、元器件贴装精准高效。在这里,智能化生产车间的笔记本产线自动化率超60%,是行业常见水平的2-3倍;智能高速贴片生产线自动化率达80%,其中贴片段自动化率更高达92%,元器件贴装速度可达每小时17.2万个。
据介绍,天津创新产业园的打造利用物联网、5G、边缘计算、数字孪生、AI等多项先进智能和绿色技术,融合了近千项联想专利,是联想30余年自有制造摸索的“集大成”呈现。通过5G+工业互联网技术的结合,联想在天津产业园区打造了可视化、可分析、可预警模拟、可快速决策的智能排产体系,实现订单交付达成率平均比业界标准快15%并逐年提高。
联想(天津)智慧创新服务产业园项目负责人郑爱明介绍说,在5G和AI的加持下,整个计划的排产率得到了大幅提升。“我们大概每9秒就能下一台笔记本产品,提升了接近40%的整体的效率。”
在物流环节,数十台自主开发控制系统的5G AGV自动货运机器人在有条不紊地穿梭于各条产线,它们不仅可以全自动运行并躲避人员和障碍,整个过程中也无需任何人工干预。在人机协同的作业区,固定在高处的“天眼”5G摄像头还可以实时对AGV的运行进行监督,如果发现与程序设定出现偏差,系统将依据视频数据自动比对进行纠正,提高了生产效率。
在仓储环节,天津创新产业园中央仓拥有多穿立体存储系统、24米托盘立体仓存储系统。这其中所有的堆垛机和多穿车全部采用5G网络实现远程控制,通过智能调度算法、视觉AI技术、数字孪生等系统,这一仓库能在黑灯或者少灯的场景下正常运营,减少60%的电能消耗。联想集团云网融合事业部5G智能制造业务经理李彬讲述这正是5G走向生产核心业务的最好实践。
无论是在生产线,还是仓储物流,联想5G专网正在提供产线级、车间级和工厂级灵活可靠的网络保障,助力智能化应用在工厂的高效运行。
“在车间部署的100余个5G边缘计算网关,可以实时采集各类设备数据并进行边缘计算,并通过5G专网快速精准地传输到工业互联网平台,等于我们给传统设备增加一个‘智能小脑’。”李彬介绍道。依托联想自有云网融合技术的5G专网优势,员工操作细节和自动化生产线上的传感器数据均可被实时连接。搭载联想智能设备业务所提供的自有硬件,每个工序都能够被实时记录并实现生产溯源。
目前,我国5G网络规模已成全球之最,作为全球最早从事5G技术研究与积累的企业之一,联想从2015年起就启动了5G技术预研。现如今,联想的5G标准必要专利申请量更是超过了1800件。
如何将这些技术更好地落地到实际的场景中,联想一直在不断思考和实践。基于“端-边-云-网-智”新IT架构,通过不断的实践和探索,也让联想拥有了丰富的5G产品、服务及解决方案。联想具备完整的5G端到端云网融合设备,面向行业用户,提供可定制化、灵活的5G独立专网服务。联想集团云网融合事业部5G智能制造业务经理李彬在分享中全面展示了联想的5G全栈产品。
在端侧,联想率先发布5G PC、5G晨星AR眼镜、晨星工业机器人等终端。其中,联想自研的晨星机器人就是5G和AR加持的工业机器人,它把AR眼镜渲染功能通过5G运行在MEC平台,全面提升AR应用的性能技术指标和用户体验,可实现远程实时控制云台的180°全方位巡视,为跨区域乃至跨国的审厂需求提供了最优解。
在“边-云-网”侧,联想则推出了云化5G基站、5G核心网、5G分流网关等产品。其中,针对行业用户复杂的部署环境要求,联想5G行业专网可提供一体机交付方式。在“智”侧,联想积极推动5G在垂直行业的落地。为了支持各类5G垂直行业应用,联想集团还打造了全栈的边缘计算平台,包括符合ETSI标准的MEC,多种5G基站的对接,和应用生命周期管理与编排以及智能化的远程维护管理能力。
5G在垂直行业深入推进,从开始的一些边缘环节参与,到如今的全方位深入到智能制造的每一个环节中。李彬在演讲时指出,联想基于5G与AI结合的5G+解决方案,已经全面进入智能制造的核心和关键环节,可以实现网络与算力资源的高效配置,以更灵活的网络、高效利用的算力与更精准的算法应对不同场景下的客户需求,为客户降本增效。目前,联想已经打造了5G+远程控制、5G+机器视觉、5G+无线产线、5G+数字孪生、5G+AR、5G+云化PLC等一批具有创新性和可复制性的5G全连接工厂典型场景。
“联想5G解决方案的一大特点就是IT、CT、OT的高度融合。”联想集团首席研究员、云网融合事业部高级总监李瞳博士表示,若要想将5G+智造做到极致,就要做到IT、CT、OT的高度融合,这也是一个非常复杂的系统工程。在这种趋势下,当前的工业现场网络正朝着“场景化的基础设施网络+云计算/边缘计算平台+现场系统设备”的架构发展,构成面向工业设备智能通信、感知、计算于一体的云网边端体系。
其实,联想5G方案在推进制造业IT、CT、OT融合的过程中,也少不了与国内外合作伙伴的紧密配合。作为联想的战略合作伙伴,英特尔也凭借多样化的网络与智能边缘产品组合和端到端整体解决方案,为推动行业实现可持续的智能化变革提供关键价值。
英特尔中国区网络与边缘事业部首席技术官、英特尔高级首席AI工程师张宇博士表示:“长期以来,英特尔深耕制造业领域,并一直基于软件定义的、支持可持续发展的网络与智能边缘基础架构,构建面向智能制造的IT、CT、OT融合解决方案,助力包括联想在内的生态伙伴打造未来工厂,推动制造业的数字化转型升级。”
作为一家拥有“研产供销服”全价值链的高科技制造企业,联想的诸多智能化解决方案,往往先在自身场景试水验证,然后对外输出经验,也就是常说的“内生外化”。5G也不例外。联想对于5G应用的落地首先是从内部实践,就以天津产业园为例,其作为ICT行业零碳智造最高水平体现,目前已沉淀超过150个可“内生外化”点位,未来将持续对外提供技术方案及赋能业务。
在武汉基地,联想集团建成全球领先的5G智造“量子线”;在合肥联宝科技,联想集团自主研发了5G智能标杆产线“水星线”、“哪吒线”,全新的智能化PC整机生产线“水星线2.0”,实现更加柔性、高效的生产,助力PC行业智能化制造再升级;与“水星线”相对应,联宝科技还有另外一条由联想自主研发的主板智能化工业互联线“哪吒线”,在自动化率领域达到了业界领先。
无论是“量子线”、“水星线”或是“哪吒线”,都是联想多年来的行业实践经验与能力。事实上,在联想制造工厂“跑通”业务之后,集各团队之力形成的“5G经验”整体打包输出,形成联想集团的一体化5G工厂生产线解决方案。在工业设备配套解决方案中,联想通过将产品与技术融入到客户实际业务中,助力客户形成智能化、自动化的整体解决方案;在工业设备互联应用中,联想助力客户打破设备孤岛,实现工厂生产、设备运维的智能化、数字化升级;在工厂生产配套解决方案中,联想聚焦产线自动化、数字化管理。
在外化的具体实践方面,联想集团已帮助诸多企业推动智能化转型。在食品加工行业,联想帮助陶然居工厂实现了国内首家5G预制菜全连接工厂,利用云网融合技术助力其实现自动化智能化。在仪器仪表行业,为川仪股份提供了包括能耗管理、设备管理、AR辅助巡检等功能在内的5G智能制造解决方案。
在交通领域,针对重庆两江协同创新区面临的现实难题,联想与合作伙伴一起,在路侧基础设施中部署了7套区域边缘计算单元,通过5G+V2X+MEC车路协同融合感知,与自动驾驶系统融合,实现自动驾驶车辆超视距感知、障碍物识别、自动驾驶车辆场景分析。不仅如此,该5G+车路协同案例通过边缘计算系统搭建,将路侧感知信息回传至区域边缘计算,实现跨路口目标融合、算力调度。同时,配合高精度地图和高精度定位,达到全时、全域、全量、精准的全方位数据感知,构建了多个车联网应用场景。
而今,联想5G解决方案在生产线、工厂园区、港口、交通和智慧城市服务各类场景逐步落地,赋能千行百业,正在不断助力中国智能化转型。联想集团首席研究员、云网融合事业部高级总监李瞳博士表示,联想将持续推动5G在制造业的深化应用,加速中国制造业的智能化转型。