本文摘自《自动化博览》2020年3月刊 1 背景介绍 2019年对50多个国家重点城市调查显示,超过半数城市工业企业利润负增长。原材料价格攀升,用工、用地、环保等生产成本上升,工业品通缩压力双向挤压企业盈利空间。而开年以来,受疫情限制,在使用工人和采用传统生产、管理手段比较多的企业中,由于工人不能如期复工,生产经营受到极大影响。 与此同时,传统企业又在生产、运维及安全等方面存在设备互联互通难、数据采集难、无法实时控制、智能性低、安全可靠性有风险等问题。 面临内忧外患双重压力,实体工业亟待5G、边缘计算、人工智能等技术结合落地。5G具有大带宽(eMBB)低时延(uRLLC)、海量连接(mMTC),其中专为大规模物联网应用而发展的mMTC,以及能满足各种实时通信需求且可靠度更高的uRLLC,可以更好满足工业场景的需要。 浪潮作为国内服务器龙头企业,携手山东移动,以国内服务器领域第一条信息化高端装备智能制造产线所在地——浪潮智能工厂为试点,基于运营商5G网络的高速率、低时延、海量连接的特性,结合浪潮边缘计算平台的能力,共同将浪潮产业园打造成“5G+智慧工厂”。 2 案例实施与应用 浪潮智能工厂是服务器领域第一条信息化高端装备智能制造产线,是一座集智能化、自动化、模块化、数字化、精益柔性制造于一体的智能模范工厂。在这里,不同生产单元之间,所有的物料运输都由AGV、RGV和激光叉车完成,可提供100+类型定制化服务器产品。 在浪潮济南产业园服务器生产工厂,建设了5G+边缘计算的新型ICT基础设施,工厂融合了智能制造和互联网+的设计理念,面向客户需求实现了网络下单、定制设计、柔性生产和全流程智能化控制。 浪潮新型ICT基础设施包括5G网络、边缘计算平台、视频网联平台,基于基础设施打造智能巡检、AGV调度系统、一体化智能运营管理系统三大场景,加速工厂智能化生产及自动化运营管理。 打造新型ICT基础设施,支撑上层应用
智能化应用及管理,保障生产高效运行
3 效益分析 视频网联平台结合5G网络和浪潮边缘计算能力,将视频计算、存储前置到边缘机房处理,使大量数据在本地处理,端到云的访问频率减少80%以上,从而减少了建设成本,提高视频网联服务平台的处理效率和服务能力。边缘计算平台的部署,实现数据不出工厂,有效保证工厂数据安全,同时利用5G低时延的传输能力,结合部署到工厂的边缘计算平台能力,可以在毫秒级完成前端采集到后端数据传输,数据分析处理。 针对5G网络安全问题,5G SA组网架构下UPF可以专注于转发,提升转发效率,另一方面控制面位于核心DC处(安全性可靠性得到保障),而UPF可以下沉到边缘侧,与MEC结合,降低传输时延、减少带宽压力。为解决5G中存在的安全问题,常用的方式是部署安全服务链。安全服务链按照一定的顺序串接各种虚拟(或物理)安全设备,对5G网络切片进行安全防护。 根据用户需求,vSF(Virtualized Security Function,虚拟安全功能)部署于5G中的不同位置,可以专属于某一个网络切片,也可以是多个切片共用。当vSF部署于DU和CU之间时,可以处理来自无线侧的DDoS;当vSF部署于UPF和外部网络之间时,可以处理来自外部网络(如Internet)的攻击;当vSF部署于控制面切片内,可以监听网元间的流量。通过在5G网络中引入安全服务链,可以有效了提高整个网络的安全性和可靠性。 以5G技术的高速率、低时延高可靠和移动边缘计算等特性,与大数据、物联网、人工智能技术进行有机的结合,以数据为核心,打造企业大脑,赋能工厂安全、管理、经营和服务环节,加速实现智能制造,全面赋能工业企业数字化转型。 4 结语 在浪潮产业园内,建设基于5G边缘计算的智能工厂,利用5G的高速率、低时延、高可靠特性以及边缘计算平台能力,实现工厂智能化生产及运营管理。自落地实施以来,大大提高自动化管理能力,提高工厂运营效率,资源利用率提升约62.4%,产能提升9.8%,产品下线一次合格率提升0.8%,平均库龄减少一个月。同时自动化设备能够保障24小时稳定生产,节省人员投入成本,人员伤害等生产事故的发生概率降低,保障安全生产,成效显著。 基于5G的边缘计算适用范围广,不仅可用于智慧工厂的智能化建设,其成果可全面应用于新型5G数字化经济建设工作,具有以下效益:
2020年2月6日,应国家某疫情防控信息系统建设及部分省市疫情防控应急需求,经山东省工信厅批准,浪潮集团智能工厂紧急复工,生产供国家调度的用于防疫的服务器等信息化产品,为全国疫情防控信息系统建设提供支撑。短短一周时间完成国家1500台服务器订单任务交付,依托5G边缘计算、大数据、人工智能等信息科技手段助力打赢这场防疫阻击战。 5G网络技术领先是5G成功的基础,5G应用技术领先是5G成功的关键。作为有着长期的行业数字化转型实践、能够融合云数智技术和良好的生态整合能力“云+数+AI”新型互联网企业,浪潮将加快5G与行业结合能力,助力行业数字化转型。 编辑:曹晶晶 校对:陈颖思 来源:浪潮通信
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