揭秘全球最大電子代工廠的5G應(yīng)用

本站原創(chuàng)，作者：章鷹，電子發(fā)燒友執(zhí)行副主編。

5G推動的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賽道已經(jīng)打開。2020年1月9日，富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)股份有限公司董事長李軍旗當選“2019經(jīng)濟年度人物”。他的獲獎感言是：“面向未來，打造智能制造+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的新生態(tài)，助力中國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，是我們奮斗的目標，也是我們應(yīng)盡的社會責任。在這條道路上，我們要不斷探索，砥礪前行?！?/p>

1月8日，中國信息通信研究院工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)研究所副所長李海花在北京表示，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，呈現(xiàn)穩(wěn)定增長態(tài)勢，據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)監(jiān)測平臺綜合測算，2019年產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達8000億元，以18%的年均增速增長。

美國Verizon的執(zhí)行副總裁兼Verizon Wireless的集團總裁Ronan Dunne 將5G 視為引發(fā)第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵因素。他說：“考慮一下印刷機，蒸汽機，鐵路，電力，互聯(lián)網(wǎng)等創(chuàng)新?！?G有可能成為這些必不可少的技術(shù)之一，并有可能在真正的全球范圍內(nèi)創(chuàng)造增長并刺激創(chuàng)新。”

在5G時代的城市，每5000米就有一個基站，在5G時代的智能工廠，到底怎樣實現(xiàn)工廠治理的信息化和智能化呢？近期，來自富士康科技集團5G研究所得首席營銷官榮樂天，介紹了富士康在這方面的實踐。格力的積極探索也給了業(yè)內(nèi)很好的啟示。

富士康：5G小基站助力智能工廠

富士康，作為全球最大的代工廠，鴻海富士康在2019年度榜單位居第23位，相比2018年（第24位）前進一位，繼續(xù)雄踞全球華人科技企業(yè)世界500強排名首位，在全球科技公司排名中位居第4位（蘋果、亞馬遜、三星電子、鴻海富士康）。

據(jù)筆者了解，富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)股份有限公司是2018年6月8日在A股上市的。上市以后公司確立了智能制造+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展戰(zhàn)略，公司在智能制造方面的也取得輝煌戰(zhàn)績。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺方面，富士康在全球率先提出了基于30年制造經(jīng)驗的專業(yè)云，基于“霧小腦”和專業(yè)云，工業(yè)富聯(lián)在深圳打造的智能化熄燈工廠于2019年獲得世界達沃斯經(jīng)濟論壇全球燈塔工廠的榮譽稱號；也正是實現(xiàn)了智能化的無憂生產(chǎn)，2019年美國麻省理工科技評論把工業(yè)富聯(lián)評為全球50家最聰明的公司之一。

1月11日，世界經(jīng)濟論壇宣布工業(yè)富聯(lián)“柔性裝配作業(yè)智能工廠”入選“制造業(yè)燈塔工廠”網(wǎng)絡(luò)七名新成員，成為中國五家、全球十六家工業(yè)4.0未來智慧工廠一份子。榮樂天指出，富士康有8萬臺機器人和超過17萬臺CNC，1600條SMT產(chǎn)線，擁有世界上最大的工廠，富士康產(chǎn)線占全世界產(chǎn)線的12%。富士康最早在5年前推出熄燈工廠的理念，在工廠環(huán)境中，24小時全自動，除了信號燈以外，是無人值守的。富士康在8個廠區(qū)推廣熄燈工廠的做法。

榮樂天表示，鴻海富士康在國內(nèi)設(shè)有38個廠區(qū)，深圳龍華廠區(qū)有20萬人，2018年總體收入達到1萬億人民幣，2000年開始到2018年，鴻海富士康公司銷售收入翻了50倍。

富士康主營電子信息產(chǎn)品制造，特別精密制造，對整個網(wǎng)絡(luò)和自動化提出了高要求，有些產(chǎn)線做到百分百的自動化，“據(jù)我們自己測算，在富士康9000-1萬平方米的廠房里，一天的數(shù)據(jù)量在7TB左右。工業(yè)相機、溫度、壓力、濕度傳感器，4k攝像頭在富士康工廠里面應(yīng)用廣泛，對品質(zhì)的監(jiān)控已經(jīng)做的比較到位。富士康正在大批量的導(dǎo)入更多的攝像頭，還有一些機器的狀態(tài)，更加加強過程流。我們希望把信息流真正打通，數(shù)據(jù)真正匯集到一起，在PASS 平臺基礎(chǔ)上做數(shù)據(jù)分析和機器智能，把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)真正做起來。” 榮樂天分析說。

富士康建立基于6流和“云，移，物，大，智，網(wǎng)+機器人”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)策略，目前富士康廠區(qū)內(nèi)，已經(jīng)有８萬臺機器人部署在不同的產(chǎn)線上。未來會持續(xù)推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略方向，富士康會增加機器人到20萬臺。

中國信息通信研究院所長敖立曾對電子發(fā)燒友記者表示，中國各地企業(yè)的工業(yè)水平層次不齊，工業(yè)變革必須從單點的信息技術(shù)應(yīng)用向全面數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化轉(zhuǎn)變。5G成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的重要技術(shù)支撐。香港中文大學(xué)陳長汶教授指出，工業(yè)機器人和無人機，需要持續(xù)地連接和實時地數(shù)據(jù)傳輸，5G網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)速率方面會帶來很大的提升，另外在時延方面以及連接質(zhì)量方面也會帶來巨大的改善。顯然，富士康已經(jīng)看到5G網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的重要作用。

榮樂天認為，5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中起到的作用：第一，能夠搜集到大量的信息，給遠端的機器人指導(dǎo)進行服務(wù)。第二、能夠提供一個低延時、高速率的閉環(huán)，讓人即使不在生產(chǎn)現(xiàn)場，即使在一個低成本的生產(chǎn)的地方，也能夠遙控現(xiàn)場進行生產(chǎn)。

深圳，作為全國5G商用推進速度較塊的城市之一，深圳的5G應(yīng)用已經(jīng)遍布全市8個區(qū)，共有19個試點地區(qū)。其中在龍華區(qū)的試點之一就是富士康智能制造。2019年9月份，富士康推出了基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的5G小基站。

行業(yè)專家認為，由于5G的室外覆蓋從中高頻段起步，穿透效果有限，室內(nèi)覆蓋將成為一個新的挑戰(zhàn)，需要專門的室內(nèi)覆蓋型基站解決問題，在5G組網(wǎng)初期，5G室內(nèi)覆蓋的需求就會出現(xiàn)，這就意味著，對小基站的需求也將快速釋放。考慮小基站應(yīng)用和部署場景靈活多樣，因此采用“宏基站為主，小基站為輔”的組網(wǎng)方式是長期以來網(wǎng)絡(luò)廣深覆蓋的重要途徑。

5G小基站就是5G路由器，5G室內(nèi)覆蓋采用小基站，安裝在天花板上。榮樂天指出，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)對5G小基站，提供三個指標：大連接、高速率和低延時，我們不是關(guān)注的焦點是，可靠穩(wěn)定的無線連接最重要。

富士康的5G小基站與其他廠商小基站的區(qū)別，在于對智能工廠流程的深刻理解。智能工廠里面95%的數(shù)據(jù)都是上行，設(shè)備、數(shù)控機床，SMT產(chǎn)線，所有的數(shù)據(jù)向上傳輸，去做相關(guān)的分析，下行數(shù)據(jù)主要是發(fā)送控制指令。傳統(tǒng)的5G傳輸是上行數(shù)據(jù)少，下行的數(shù)據(jù)多，下行的峰值速率都是比較高的。傳統(tǒng)的公網(wǎng)設(shè)備服務(wù)人，下行數(shù)據(jù)為主，滿足人們看微信、視頻、云游戲。富士康5G小基站完全顛覆了整套通訊設(shè)備的結(jié)構(gòu)，支持用戶128并行，上行和下行速率達到1.6Gbps，端到端延時達到5ms。

這款5G小基站，已經(jīng)在龍華工廠做布置和嘗試，2個月內(nèi)可以開放給客戶參觀。5G小基站會在2020年1月份完成相關(guān)的調(diào)試，如果說到5G+物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，包括大連接、高速率和低延時。3GPP已經(jīng)在5G里面考慮，把工廠PLC虛擬到邊緣服務(wù)器上，運動控制，就是電機上升到5G邊緣服務(wù)器上，在綜合控制，做到低延時，高可靠性。

5G引入工廠還需要解決兩大難題

格力電器是5G的第一批用戶，在4G網(wǎng)絡(luò)條件下，格力在工廠各個角落里布局了智能攝像頭，內(nèi)置行為識別技術(shù)，即通過智能算法對員工動作進行行為分析，有效記錄與監(jiān)控員工操作是否合規(guī)，預(yù)防生產(chǎn)安全事故。

2018年底，格力主動向運營商尋求了解，5G能否解決攝像頭卡頓的問題，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，相比原有4G和WIFI網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)延時提升一倍，實現(xiàn)了30ms的水平，同時5G的高速率能讓單攝像頭碼流速率達到4M。格力將兩條該類工廠安裝了5G網(wǎng)絡(luò)。

兩大難題也亟待破解。GSMA大中華區(qū)技術(shù)總經(jīng)理劉鴻認為，目前，由于5G網(wǎng)絡(luò)大多數(shù)是NSA，必須要到5G SA搭建完成，才能充分發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)低時延、大連接特點，有能力引入網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計算等一系列新技術(shù)，可以為各垂直行業(yè)的應(yīng)用打開空間。還有5G網(wǎng)絡(luò)安全問題，為了提升效率采用5G網(wǎng)絡(luò)，如果遇到安全問題，企業(yè)采用也是顧慮重重。

作為今年國內(nèi)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地的示范項目，2019年4月24日，浙江移動和新鳳鳴集團簽署5G智能工廠戰(zhàn)略合作協(xié)議，中國移動5G與新鳳鳴的緣分就此展開。新鳳鳴作為嘉興首個“嘗鮮”5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的企業(yè)，目前已實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，在移動辦公、視頻通信、數(shù)據(jù)采集等多個領(lǐng)域開展應(yīng)用。

智能機器人已在新鳳鳴車間應(yīng)用，智能巡檢機器人基于中興通訊的5G網(wǎng)絡(luò)切片和邊緣計算技術(shù)，在該方案的部署中適用了5G SA網(wǎng)絡(luò)來替代傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)路，數(shù)據(jù)在廠區(qū)內(nèi)直接傳輸?shù)叫馒P鳴的機房，實現(xiàn)數(shù)據(jù)不出園區(qū)，有效保證企業(yè)數(shù)據(jù)安全，同時利用5G低時延的傳輸能力，可以在毫秒級完成前端采集到后端數(shù)據(jù)傳輸，結(jié)合部署到園區(qū)的邊緣計算技術(shù)，可以200m內(nèi)完成數(shù)據(jù)分析處理的過程。