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“要比竞争对手早走半步” 爱柯迪打造国内首家全5G智慧工厂

  位于浙江宁波的汽车铝合金精密压铸件供应商爱柯迪,是国内一家典型的民营制造业上市公司,近些年也遭遇全球竞争加剧等挑战。5G成为公司降本提效、精益化管理的有力抓手。在今年7月刚刚落成投产的6号工厂,爱柯迪中国移动合作打造了国内首个全面覆盖5G网络、数百台设备和系统均使用5G支撑的数字化工厂,真正实现了柔性制造和智能制造。

  在5G商用早期便全面拥抱5G需要克服成本和稳定性等诸多挑战,但公司董事长张建成在接受中国证券报记者采访时表示,必须比竞争对手“先走半步”,公司预计在5G技术应用持续助力下,到2023年人均劳动生产率至少提高50%。

  彻底剪掉“辫子”

  爱柯迪6号工厂是国内首个全5G智慧工厂,今年7月刚刚竣工投产。中国移动在6号工厂布置了4个5G独立组网(SA)基站、11个双频小区,一张5G专网覆盖了9万平方米全部7个车间,厂区内所有设备均连接5G专网,实现了对“有线﹢WiFi”网络的整体替代。

  走进车间,中国证券报记者看到,几乎所有设备前都有一块控制屏幕。据宁波移动负责爱柯迪项目的经理王伟民介绍,这是中国移动研发的5G MES工控终端,通过集成5G工业模组,MES工控终端打通了IT/OT(信息技术/操作技术),完成熔炼、压铸单元岛、机加工、地磅等设备200多台全量接入,从而让这些设备摆脱了传统网线。

  中国证券报记者注意到,车间天花板上还挂着像八爪鱼一样的白色盒子,据王伟民介绍,这是一种5G工业CPE终端。对于难以通过MES工控机接入5G专网的设备,中国移动也为其定制开发了5G转Wifi Mesh网络,从而实现对存量终端的接入和无缝漫游服务。

  对于制造业工厂,摆脱“有线”有什么好处呢?宁波移动政企部副经理兼信息化中心主任王莹对此深有体会,她告诉中国证券报记者,在服务爱柯迪的过程中,她发现,上半年由于疫情的原因,下游客户的订单往往一直在变化,企业的生产线需要随时调整,没有了有线的“牵绊”,就能让产线的搬迁、重组操作更加便捷,为工厂柔性制造提供支撑。

  5G网络让机器成了“流动”大军,6号工厂二楼机加工设备都带有轮子,这些设备可能现在还安装在这里,下午就要换位置,随时移动以满足生产需要。

  爱柯迪方面技术人员介绍,信息安全也是工厂选择5G专网的重要考虑。此前,当地一家企业由于使用WiFi网络被黑客攻击,发生了企业数据失窃事件,最后付了8位数资金才把数据赎回来。

  提高生产效率

  除了6号工厂外,爱柯迪的4号工厂和5号工厂也进行了5G试点改造。据宁波移动和爱柯迪的介绍,双方在车间生产制造的一线为5G找到了12个应用场景,包括5G生产看板、5G压铸单元岛、5G实景视频智慧分析系统、5G产品三维扫描、5G AR辅助生产管理、5G仓储以及AGV物流等,这些应用场景均来源于实践,的确能解决生产制造环节的痛点。

  爱柯迪主要产品是通过压铸和紧密机加工工艺生产汽车零部件。以压铸生产单元为例,这个生产单元所用原料来自熔炼车间,汤机自动提取保温炉中的水到压铸机的腔室内,通过高压后在模具中成型,成型后在压铸生产单元里完成机械切边、去毛刺、喷砂等工艺形成毛坯产品,之后,毛坯产品将流入机加工单元进行高精度加工……

  作为基础生产单元,控制各个工艺的参数和质量非常关键,这样才能保障后续产品质量稳定。压铸机通过接入5G MES工控系统,各类关键工艺的参数和产品质量检测数据均可自动采集,并在上下游各个车间实现数据打通,能追溯到每个批次或甚至每个产品当时的生产和质量状态,一旦发现生产异常,能够快速、准确找出分析,大大提高了问题解决效率。

  爱柯迪负责信息化的工程师告诉中国证券报记者,在2016年爱柯迪就启动了精益数字化工厂战略,工厂实现联网的设备有2100多台,同时联网的终端则有3000多台,每秒钟的计算量、交互量就有数百条,“到去年年底的时候,网络基础设施不足的问题就更加凸显,经常出现因为网络问题造成数据采集中断。因为算力问题导致出现排队、经常停机等事件,我们非常困扰,所以就很早开始使用5G网络。”

  大带宽、广联结、高速率、低延时的5G网络让工厂大量的数据可以畅通流转,对车间生产数据采集和供应链管理以及实现降本增效均有显著成效。上述工程师表示,“公司产品种类很多,每天有差不多2000多个品种产品要生产,对管理和品控要求很高。我们可以扫描每个零件上的二维码,如果是废品,就会知道是哪一台设备、什么时间、什么工艺生产的,我们还可以对采集的工艺参数进行分析,从而发现并解决质量波动,最终提高产品质量和产值。”

  据统计,2019年9月运用5G网络改造数字化工厂以来,爱柯迪铸造一件产品平均时间缩短了3秒,产品从生产、包装到发货,全流程费时从之前的30天减少至5天,企业全年人均产值提升了17%,设备平均利用率提升了19%。

  比对手早走半步

  2019年6月我国向运营商发放5G牌照,2019年11月1日运营商正式宣布5G商用,2020年7月,3GPP标准协议组织正式冻结5G R16标准。专家表示,R16版的5G的一个重要意义是让5G从“能用”到“更好用”,比如在工业上,支持工业企业基于5G网络组建独立的专有网络,促使5G更好地赋能工业制造转型升级。

  但爱柯迪试点应用5G均发生于上述时间点之前,据宁波移动总经理徐孟强介绍,早在2018年下半年,中国移动爱柯迪就开始合作探索5G工业制造领域的应用。

  成为新技术应用“吃螃蟹”的第一人,需要不小的战略勇气和决心。王莹介绍,在5G应用早期的确存在网络不稳定、产业链不成熟、成本高昂等挑战。

  张建成告诉中国证券报记者,“作为企业管理者,首先是要考虑比你的竞争对手早走半步。我们当时的确有很大的阻力,但信息化、数字化是一个过程,等到差不多成熟了再去做,那别人也就都做了,前后想想还是决定先走一步。”

  张建成希望通过5G赋能数字化工厂,最终能够实现工业制造环节可感知、可控制、可预测、可复制四个目标,“我们需要真正打造一个智能制造的平台,目的是为了降低我们的制造成本,在国际市场上有更大的竞争力,扩大我们的市场份额。”

  “如果自动采集工艺参数分析产品质量、改进管理都成为可能,我们产品的废品率就可以实现下降,这当然是一种竞争力。”张建成说。

  在爱柯迪6号工厂门口有一块大屏幕,整个工厂包括任何一台机器设备的实时运行状态都一目了然。张建成表示,“我们在5G应用方面还会不断挖潜,通过5G技术的应用,让我们的生产效率能够不断提高,我们计划在到2023年人均劳动生产率比现在要提高50%。”

  在张建成看来,现阶段爱柯迪5G应用还是“初级阶段”,“我认为5G技术实际上还有很多可以挖掘应用的地方,一定会给我们的工业制造降本增效转型升级提供更多工具、更多方法,这点我非常有信心。”

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