中国工业互联网大赛www.cii-contest.cn
微信公众号 官方微博 联系我们
收起列表
首页 产业动态 正文

领航 | 智能化制造:汽车行业智慧工厂创新应用

时间:2022-09-27浏览量:82字号:AAA

为贯彻落实中央关于推动工业互联网加快发展的决策部署,加速新模式、新业态规模化推广,有力推动制造业数字化转型,2021年工信部遴选出140个技术先进、成效显著、易推广复用的平台领航应用案例,形成一批引领工业互联网规模化落地的“灯塔应用”。按照1篇/天的频次对外发布典型案例,希望为广大制造企业实施数字化转型、开展模式创新提供参考。

案例概况:

风神襄阳汽车有限公司(以下简称:襄阳工厂)是东风汽车集团公司内的高端乘用车生产基地,在2021年以“5G+智慧工厂”建设为切入点,通过5G通讯技术导入,以及5G专网和私有边缘云计算平台的搭建,构建整车生产系统的云端一体化管理新模式,实现预防保全环节的感知与可视化、运行诊断与分析等数字化、智能化应用。通过5G通讯技术,极大地提升公司在品控管理、运行控制、异常应对、溯源流调等多方面能力,累计创造经济效益500余万元。

关 键 词:汽车制造,5G,智能化制造

一、起航:企业沿革

作为东风日产的重要中高端车型生产基地,襄阳工厂以数字化转型助力东风日产制造跃上新台阶。2021年,面对疫情、缺芯、极端天气带来的复杂环境,达成19.2万台整车、337.59亿元产值和22.5亿元纳税的成绩。2018-2021年,襄阳工厂在“日产-雷诺-三菱”全球联盟57个生产聚点中,连续三年稳居第一阵营。

二、转舵:传统生产车间生产运营效率低、成本高

作为2003年成立的老工厂,在不懈追求满足用户对产品新期待,产品线不断丰富,制作现场从自动化向智能化持续升级的过程中,仍面临以下问题亟待解决:

1.厂区监控智能化缺失

视频监控存在数据处理难、事前无预警、事后难取证等痛点。视频监控数据海量堆叠存储,耗费大量存储空间且难以从中提炼核心信息,难以为决策应用赋能。此外,监控内容采集维度单一,且需要依靠人力查看,存在事件响应不及时的问题,且事后取证时需要进行视频回放发现异常情况,缺乏智能化、灵活度。

2.数据采集布线复杂

襄阳工厂原数据采集主要采用的是有线形式,能源及环境监测线路复杂,需要人员定期检修维护,人工以及网络设备的投入较大,且排除故障周期长,易延误生产。

3.AGV物料输送线无法适应柔性化生产

襄阳工厂曾使用磁条导航AGV,磁条易脱轨且速度较低,控制台为纸质数据记录,整体设备老旧,效率低下,无法适应现场灵活的生产需求,亟须进行AGV的升级改造,更好地实现柔性化制造、智能化生产、智慧化物流管理。

4.远程协作成本高、效率低

在现场设备出现问题但技术人员无法解决的情况下,通常会电话联系上层或设备制造商,来回沟通往往需要几个工作日,效率低下,并且存在技术人员没有按照要求操作的问题。

5.人工质检亟须提能增效

现有质检方式仍以人工质检为主,易发生错检、漏检,且效率低下,成本高。亟须与生产线设备联动,提高主动检测与识别能力,提升质检准确率及效率。

三、锚定:建设TOP品·智工厂

东风日产(襄阳工厂)与中国电信(襄阳分公司)开展合作,利用一张5G专网、一个“私有云”边缘计算平台,实现多种“5G+”工业场景在襄阳工厂落地,提供高效、协同、互动的智能化厂区管理与精准服务,实现故障停线“零”化目标,完成从自动化工厂到智能化、数字化、信息化工厂的改造。

四、扬帆:打造“智慧保全云平台”

1. 转型路径

对襄阳工厂进行5G数字化、信息化、智能化改造,开展基于5G的行业场景应用探索和落地,为旧设备赋予新生命,打造“智慧保全云平台”,实现预防保全、设备点检提示、重点设备参数监控、品质不良报警、设备异常报警、维修信息支持等多种功能支持智能制造。

IMG_9078.PNG

5G专网核心架构

通过5G专网和私有边缘云计算平台在园区内部署,实现了工业数据与商用数据的物理隔离,生产数据不出企业,信息安全得到极大地保障。此外,利用大数据、云存储、云计算、人工智能等新一代信息技术分析制定最优方案供决策者参考,切实打造“5G+工业”的汽车行业“智慧工厂”标杆。

IMG_9079.PNG

专网平台管理模块

2. 应用场景

从企业发展的实际需求出发,推动5G在工业场景的应用探索和落地,实现了智能视频云7×24小时厂区监管、无线数据采集、5G+AGV灵活调度、5G+远程装配指导和远程培训运维、5G+机器视觉质检,显著提高了东风日产襄阳工厂的智能化水平,切实打造“5G+工业”在制造行业“智慧工厂”的标杆案例。

(1)5G+智能视频云方案

利用5G网络大带宽低时延的特性,基于平台算法实现以下情形的识别和检测:安全帽、安全服等防护设备识别;有色液体气体泄漏的识别检测;危险区域烟火检测;高危环境或工作过程中,工作人员接打电话、异常摔倒等情况检测;指定区域范围内陌生人入侵、人员徘徊检测等。

(2)5G+无线数据采集

利用5G无线化实时接入替代有线电缆,减少布线成本和检修成本,增加管理与运维的便捷性。为设备增设高敏传感器,对生产过程、工艺流程设备运行数据进行采集,并通过5G网络实时传输至设备管理系统、质量管理系统等后台应用,实现数据的集中分析与管理,生产过程实时可控,指导工艺流程优化和设备操作规范化,辅助领导层决策,同时实现设备预测性维护。

(3)5G+AGV灵活调度

AGV广泛应用在制造行业,工序物流运输的优化是降低成本、提高效率的一个重要方向。制造业生产流程对AGV的移动精准控制、群控协作、智能调度有较高要求。由于厂区现场环境复杂,目前广泛采用的WI-FI模式存在信号波动或不稳定,进而导致厂区内AGV小车响应不及时的问题。利用5G低时延、高可靠的特性,移动控制将更精准、数据回传将更流畅。在5G的助力下,AGV将得以与海量物联网智能设备连接,满足制造、物流、巡检等领域智能搬运、仓储、自动化操作的应用需求。

(4)5G+AR远程协作

伴随着5G等新技术的发展,基于“端+网+云”的系统架构模式,襄阳工厂实现了第一视觉交互的应用需求和新型协作体验。采用模块化设计思路,通过手机端、眼镜端、电脑端、云端模块化拆分,构建灵活的系统架构体系,实现“独立性、稳定性、高拓展性”多模式应用系统。

(5)5G+机器视觉质检

利用5G实现机器视觉终端与云端系统对接,将现场工业相机的高清图像实时回传至质检云平台,经过图像识别后进行控制指令快速下发,实现视觉质检项目远程控制、运维数据不出厂,提高用户体验与保障数据安全。5G机器视觉质检可以降低人工成本、降低次品过线率,提高品检质量与效率,提高可追溯性。通过5G架构的机器人视觉质检系统导入,车辆关键质量控制点都实现了在线实时监测,数据保存、分析、上传、追溯都可以自动完成,进一步提高了襄阳工厂整车质量管控能力。

3.组织管理转型

在智能制造及物联网平台化转型的过程中,襄阳工厂从自动化工厂向智能化、数字化、信息化转变,管理更加倾向一线决策者,效率提升20%以上。随着5G+应用场景的持续拓展,管理更加扁平化、业务改善云端化、效率提升节点化、品质保证智能化,促使襄阳工厂的生产运营节奏更快、成本更低、产品更好、响应更及时,让每一位用户可以更快获得所期待的“人、车、生活”。

五、领航:争做智慧工厂建设的探索者和排头兵

5G+工业互联网在襄阳工厂成功落地,带来了多重效益,该创新项目投入半年时间,各应用场景已累计产生直接经济效益达225万元,并且还在不断产生新的效益,预计全年综合效益将超过500万元。例如,AGV通过5G进行路径规划、精准导航、智能避障、协同跟随,减少原磁条导航的定位精度低、定位无法后台管理的种种弊端,实现了AGV与生产线的全同步运行,降低生产等待及定位偏差导致的生产停滞,平均每天节约15分钟,累计效益已超过20万元。

在防疫管理严格的特殊时期,智能化应用及远程协助实现了安全、高效、低成本的技术力最大化调配,有效减少技术专家的大范围移动和差旅成本,有助于消减人员流动带来的防控风险。目前东风汽车集团公司已启动“5G+智慧工厂”的应用推广工作,很快会有更多的兄弟企业导入该创新应用,创造更大经济和社会效益。

服务商简介


 中国电信股份公司,已导入第五代数字蜂窝移动通信业务,卫星移动通信业务,卫星固定通信业务;互联网接入服务业务、在线数据处理与交易处理业务,存储转发类业务;IPTV传输服务;互联网地图服务;经营与通信及信息业务相关的系统集成、技术开发、技术服务、技术咨询、信息咨询、设备及计算机软硬件等的生产、销售、安装和设计与施工等。



京公网安备 11010702002159号