发现“灯塔” 全国首创“5G+IPv6全连接工厂”是如何建成的？

【蜂耘网  通信系统】继入选“江苏省2022年度5G全连接工厂”后，近日，亨通光电“5G+IPv6全连接工厂”又入选了工信部2022年“5G+工业互联网”先进成果展区，展示了光通信行业在产业数字化方面的成绩。同时，这座5G全连接工厂也是光通信行业的代表之作。

 

“5G+IPv6全连接工厂”在加快智能制造、助推实体经济振兴与转型升级、推动5G融合应用纵深发展上具备哪些优势？怎么建？社会效益如何？

 

为什么要建5G全连接工厂？

 

随着工信部《5G全连接工厂建设指南》的发布，5G全连接工厂建设已然提升到一个重要的战略高度，为工厂发展提供了更智能的生产选择，为行业提供更便捷、更高效的生产方式。5G全连接工厂建设将实现企业提质、降本、增效、绿色、安全发展。

 

我国的工业企业设备对外依赖严重、联网率低、中小企业设备数字化基础薄弱。江苏亨通光电股份有限公司副总经理轩传吴在接受全媒体记者采访时指出，中小企业要用极少成本快速提升行业数字化能力，形成产业化数字能力和智能化水平，推动产业链企业核心竞争力的提升。

 

江苏亨通光电股份有限公司成立于1993年，于2003年8月在上海证券交易所挂牌上市（600487）。现已形成完整的光棒-光纤-光缆-光器件产业链，产品广泛用于通信、国防、航空、海洋、新能源等领域，全球前三光纤光缆生产商。

 

为了有效支撑企业数字化转型，亨通光电与中国移动通信集团江苏有限公司苏州分公司、华为技术有限公司、中国移动上海产业研究院，以中国移动5G技术+亨通HioT工业互联网平台为切入口，依托中国移动5G网络技术，结合IPv6、工业标识解析等技术，率先打造线缆行业亨通光电“5G+IPv6全连接工厂”。

 

据了解，5G所需要的高频传输效率，取决于基站和末端光纤，以目前的速度，5G所需的光纤是4G的16倍，通过本项目提高光纤产量，有利于5G网络建设。

 

该项目于2020年3月完成工厂5G内网改造，2020年7月部署应用，2021年1月升级改造5G网络，2021年12月系统正式运行，2022年6月完成验收。

 

 

亨通光电“5G+IPv6全连接工厂”覆盖人、机、料、法、环、测等生产环节，融合工业互联网标识技术，大幅提升企业柔性化生产能力，项目实施后，单位面积产出提升20%，用电单耗下降11%。实现了关键设备数控化率达到100%，中台人均产值增长21%，制造费用率下降8.5%。在产能、质量改进和公司整体运营上，提供了助力，提升了企业综合竞争力。

 

据轩传吴介绍，预计至2023年底，总体数字化能力将提升25%。其中，移动生产设备、产品的数字化能力提升70%，运营成本将降低25%，生产效率将提升18%，产品不良率将降低27%，生产能源利用率将提升20%。此外，案例实施过程中形成了2项行业标准，为线缆行业和工业园区实施5G+IPv6全连接工厂提供具有可操作性、可实施性的参考样板。

 

怎么建？

 

5G全连接工厂是利用5G为代表的新一代信息技术，利用工业互联网新型基础设施，新建或改造生产现场，包括产线、车间、工厂。全连接工厂的建设，要实现充分5G+网络化，构建“智能端+边缘计算+云计算、大数据、云决策”的全连接工厂全流程业务闭环，实现“智能在端、智慧在云、管控在屏”的5G+全连接工厂各类场景应用。

 

记者了解到，“5G+IPv6全连接工厂”通过以5G通信传输为基础，建立人工智能物联网，实现了包括智能化生产控制中心、智能化生产执行过程管控、智能化仓储/运输物流、智能化设备和生产线集群、以及信息安全管控等环节的智能工厂项目成功落地。达到设备无线化采集、AGV小车、仓储物流等智能化自动运输、产品全生命周期移动终端命令下达及管控、客户个性化定制仿真设计和虚拟排产、协同采购交付和质量管理、使用APS排产系统柔性优化生产计划并导入MES系统完成生产制造执行的目标。

 

 

首先，具备全国首创的质检业务低成本解决方案。5G工业网关替代工控机，前端设备小型化和轻量化，AI检测算法云端部署，计算后移到云端，降低前端设备算力成本；采用2.6GHZ+4.9GHZ混合组网，外接65度定向天线控制覆盖，开通DMM小区，为热点区域提供超大上行容量，实现前端质检仪高清图像实时上传；5G工业网关部署压缩SDK，对原始图像进行6~10倍数据压缩后上传，大幅降低上行带宽需求和无线网络成本。

 

其次，在AII测试床方面，AR双发选收实现10ms级稳定低时延，产线设备通过5G网络便捷接入和实时控制。

 

再次，固定IP、IPv6网络部署。工业终端组网内外网地址转换不利于故障定位、准确寻址，希望每台终端都能分配一个固定IP地址。非固定IP情况下，时延抖动较大，而固定IP时延抖动可控制在非固定IP地址的1/3以内。

 

最后，M+业务体验管理平台，实现业务质量可视可管，实时监控园区网络运行状态和业务SLA，主动预防，消除隐患，对端侧、无线、承载、核心网、服务器各域的故障快速定界和排障，保障生产长期稳定运行。

 

5G专网如何升级？

 

“5G+IPv6全连接工厂”采用5G共享MEC数据流不落地的园区网络部署方式，并完成近2万平米的厂内覆盖，已接入终端数量达600个，研制3款5G工业网关，并在项目中进行部署应用，首次在线缆行业建设完成“5G+IPv6全连接工厂”，实现8大典型应用方向，17个细分场景，覆盖研发设计、生产制造、运营管理、运维服务等核心生产环节，实现客户需求个性化、产品设计模块化、生产柔性化、管理透明化、系统平台化等功能，有效支撑企业数字化转型。

 

“该项目部署的5G共享MEC模式，与运营商以往虚拟专网、混合虚拟专网、独立专网三种组网模式相比，有所升级。”轩传吴强调，基于中国移动“专享”模式，配合自主研制5G工业网关和5G LAN技术，结合IPv6协议，提供固定网络地址，提升网络确定性，实现网络延时10ms、确定性3ms的成果。

 

 

同时，室外采用宏站，室内采用室分系统，使用2.6GHZ与4.9GHZ混合组网；网络架构采用SA组网，支持网络切片，接入时延低，支持更多终端接入；带宽上行800Mbps /下行800Mbps，满足多路质检、安防监控并发处理等需求。“构建共享MEC边缘计算，实现数据不落地。SA组网+MEC边缘计算方式，在确保数据安全的基础上提高处理效率、降低网络时延，满足工业场景需要。”轩传吴表示。

 

目前，用于生产线柔性控制、智慧物流控制、排线机器人控制等，解决了工厂对无线控制技术的需求，实现了局部设备部件柔性化控制问题，支撑了基于人工智能的智慧工厂建设，特别是基于5G/4G的电能分析系统为年度单耗降低10%奠定了基础。

 

值得注意的是，虽然通过共享在运营商机房部署的MEC方案具有资费较低优点，但会面临多用户共用时MEC调整会相互影响的隐患。轩传吴认为，下一步主要是运营商要研究好多用户共享时降低彼此影响，为工业用户提供性价比高的网络服务，同时，做好5G、4G网络融合能力建设，实现混合网络应用。此方案将会有巨大推广潜力。

 

效益怎样？

 

目前，5G技术在老工厂智能化改造、数字化建设方面正发挥着越来越重要的作用，其商业价值将逐步得到体现。

 

在轩传吴看来，工业用户增加将摊薄建设、运维成本，运营商通过技术升级，采用共享MEC等技术，会降低建设成本，成本进一步降低，用户资费也会大幅下降，使用户使用积极性增加，用户使用综合成本将会逐步低于自建有线或Wi-Fi网络成本。同时，随着5G技术不断演进，新技术新能力的推出也会为工业用户带来收益。

 

此外，“5G+IPv6全连接工厂”在B2B模式上，实现5G 2B制造行业商业正循环，运营商提供专网服务，由传统网络管道提供商向ICT集成商转变，获取集成服务收入。

 

在B2B2B模式上，运营商-智能制造解决方案企业-制造企业间形成合作，运营商（中国移动）与解决方案企业（亨通光电）共同打造创新型应用，提供可租可售的智能化设备、软硬件平台销售模式，为制造业企业提供智能设备的全生命周期管理的服务，获取流量收入、连接管理收入等。

 

在上下游产业链上，推动全产业链网络设备、应用设备的大量使用，孵化产业链成熟。

 

据悉，亨通光电与中国移动、中国联通、中国电信等运营商在5G领域都有合作，重点探索全部定制化生产条件下柔性化高质量生产问题。其实，亨通光电早在十年前就启动工厂智能化、制造精益化、管理信息化的“三化”工厂建设。

 

如今，伴随5G互联网与制造业不断融合，又打造“新三化”先进智能制造的升级版，建成首批国家级智能示范工厂，24个省部级智能制造示范车间，形成个性化定制、柔性化生产、便捷化交付、远程可视化监造等先进制造模式，成为国家工业互联网标识解析示范企业，智能制造成熟度评估达到4级，通过两化融合AAA级评定，单位能耗下降11%。

 

亨通光电还将基于5G网络覆盖的情况下改造老车间，目标在面积不变的情况下产出提升30%，推动更多企业加快向产业数字化升级转型。

 

（蜂耘通信系统网  责任编辑：墨染）