浪潮通信技术依托浪潮5G无线网、核心网、端计算网关等全栈产品和数字化转型服务经验，与海信空调联手打造家电行业5G全连接工厂，探索5G在家电智能制造上的新发展。项目通过建设5G独立专网与独立基站，5G专网覆盖解决传统以太网组网复杂的难点，并通过5G网关实现设备5G联网，为海信空调工厂生产设备提供5G联网和数采服务，实现了工厂内人、机、料、法、环全生产要素的全连接需求化。同时赋能生产设备远程运维、设备远端控制、视频安全监控、柔性生产、AGV改造等场景，有效提高了生产管理效率，数字化管理成本降低30%，生产效率提升70%，具有极强的标杆示范意义。
一、实施背景
在数字经济时代，5G技术已然成为赋能干行百业数字化转型的“利器”，我国工业企业充分认识到数字化转型的重要性，5G融合应用需求不断增长。
海信空调成立于1996年，是中国最早致力于变频空调研发、生产和推广普及的企业，是集空调技术研发、生产制造、市场销售、技术服务于一体的专业化企业。公司在国内拥有青岛、顺德两个研发中心，370余名研发人员，截止到2023年已取得国家级、省级、市级科研成果超过3000项。在全球拥有青岛、江门、湖州3大生产基地，年产能1500万套以上，远销全球160多个国家和地区。
在3大生产基地内，平均每3分钟就有1套空调下线，其总装车间主要是通过AGV和机械臂进行物料运送，满足装配运输需求。工厂内原先以传统以太网和WiFi为主，由于WiFi公共频段干扰严重、跨AP卡顿频发，导致设备常因通信中断而引发产线停产，而数字化转型背景下，面临大量的设备需要进入，且工厂生产环境复杂，传统以太网又无法灵活应对，因此希望通过5G方式对工厂网络进行全面升级换代。海信空调数字化赋能制造全过程，数据的采集、存储、传输、展现、分析与优化都具备了良好的技术基础，在这种背景下，制造业数字化转型的浪潮势不可挡。
二、实施目标
打造海信集团内首家5G全连接智慧工厂，通过5G专网建设，为数字化转型提供稳定快速的网络设施条件，实现跨业务、跨生产区域数据稳定交互，从而实现生产全流程效率提升，质量直通率提高及各类新技术场景应用落地。
实现5G+IOT融合，海信空调三工厂全量生产设备接入，达到毫秒级IOT数据采集频率，进行生产、质量、设备、能源、安全等全方位数据分析，实现真正数字化运营。
实现5G+MES应用，特别是针对前工序设备易挪动且布线复杂的环境，对冲片、弯管、胀管、干燥、焊接五大工序进行自动报工，实现前工序管理透明化。
实现5G+AGV运用，打破传统AGV定位及调度方式，避免定位信号丢失现象，大幅提升物料配送效率。
三、建设内容
浪潮创新性的在原有IT和OT的基础上，引入CT能力，打造新型工业化基础设施体系，通过建设以5G+工业互联网融合应用，赋能企业实践，打造了海信空调5G全连接工厂标杆。目前已经实现了5G、IOT、AI技术与企业业务信息化的融合，完成车间人、机、料、法、环全生产要素的连接，形成以数据为核心的5G全连接工厂标杆案例。实现了工厂数据全采集、管理自动化，有效提高了生产效率和运营管理效率。
（1）5G独立专网建设
海信工厂5G独立专网总体建设方案架构包括核心网、基站组成，其中5G核心网架构下沉模式。整体建设方案以5G数据分流技术为基础，通过无线和控制网元的灵活定制，为行业用户构建一张增强带宽、低时延、数据不出园的基础连接网络。核心网用户面网元UPF为行业用户私有化部署，无线基站、核心网控制面网元AMF/SMF根据客户需求灵活部署，为用户提供部分物理独享的5G专用网络，AMF/SMF本地部署后将大大缩短控制面信令交互流程，适用于对时延敏感型场景。
通过5G轻量化核心网的全量下沉，建设5G独立专网与独立基站，实现不同终端的接入管理，专网专用，保证数据安全性和私密性。聚焦企业数字化、网络化、智能化及5G全连接工厂战略理念，通过5G专网建设，为5G网络的应用的提供低时延、高速率和广连接的网络通信，打造5G特色应用，通过各5G应用数据沉淀，构建工厂大数据中心，最终实现5G全连接工厂打造，实现全厂生产经营提质、降本、增效、安全。
（2）5G+工业数采
搭建5G+IOT平台，实现1000+台生产设备入网，完全取代传统以太网模式，大大降低生产现场安全隐患，覆盖了生产现场所有自动化及关键质检工序，能够支持高频传感器数据采集，为设备预测性维护等AI场景提供数据基础，同时为MES、WMS、QMS、EAM、EMS等业务层系统提供稳定数据支撑，提高数据有效性和连续性，辅助数字化运营决策。
（3）设备智能运维
以工业数据采集服务为能力，搭建企业设备远程运维系统，通过定制化服务不断对企业设备数据采集和运维管理进行改造和创新，赋能各类生产设备远程运维场景。为企业用户提供实时设备状态监管、故障诊断和智能化预防性维修服务，提高设备的稳定性和智能化水平，实现工业设备管理数字化、系统化、精益化。
为设备维护管理人员提供精确维修对策方案选项，真正减少不可预测因素对生产的影响，如设备性能劣化、精度衰减、能力损失、结构性偏差、自然老化等，彻底改变被动等待维修，实现由经验性维修到预防性维修的转变。
（4）5G+MES
实现产品生产的各类过程信息实现全程可追溯，如用于记录工件信息和加工参数的工况类信息，用于影响因素、过程参数、环境参数等设备健康评估的状态类信息，以及下线记录信息，形成产品生产追溯表。
对设备型号、规格进行电子化管理，形成电子档案。设备台账、点检、保养、维修等管理实现数字化，通过传感器采集设备的相关工艺参数，连通5G网络传输边缘网关，自动在线监测设备工作状态，实现在线数据处理和分析判断，及时进行设备故障自动报警和预诊断，保证设备健康运转，为生产服务。
（5）5G+AGV改造
围绕当前工厂生产环境下AGV小车物料搬运过程中存在的网络卡顿、运行中断等问题，基于浪潮智能5G网关产品能力，打造5G网关+AGV改造解决方案，完成AGV改造，满足5G智慧物流先进装备全业务应用部署的需要。
工厂传统AGV小车通过WiFi连接网络，在运输过程中因为无线AP的切换导致卡顿5到10秒，极端情况下需手动触发重启，WiFi信号在遇到门、墙、货架时容易出现丢包，导致AGV运行中断，仓储物流过程中出错、效率低甚至停摆。5G网络具备大带宽、低时延、广连接的特性，AGV在数据上传、厂区内大规模部署的情况下具有更好的网络技术支持；AGV在运行过程中大量信息可以通过5G网络发往云平台，由云计算服务完成数据的实时过滤、分析，使得系统实时监控，设备实时维稳，AGV运行更智能；实现生产环境下AGV导航定位、安全识别、物料调拨转送、流畅运输和自动化搬运等功能，提高了工厂的生产效率，节省人工成本，整体实现生产车间的5G智能化升级。
四、实施效果
通过对海信空调生产环境进行5G改造，通过网关实现设备5G联网，实时采集厂区内生产设备的运行状态、参数及产量信息等，对生产各环节数据进行监控分析，实现数字化运营，同时为物流设备提供调度引导，解决了信号丢失问题。原来需要人工定期巡检的设施，通过5G设备可以进行实时检测分析，提升厂区设备利用率，压缩设备故障的影响时长，有效提升设备产能。实现工厂全生产要素透明化，防止事后追溯，为MES、WMS、PLM等提供支撑，数据准确性达到99%，数字化管理成本降低30%，生产效率提升70%。
赋能工厂数字化改造升级，提升家电制造数字化、智能化和绿色化水平。提供各项考核管理数据支撑，产线工人在工作中可以借助数字化的能力赋能，提高单人产能和收入，提升工厂整体管理效率降低成本。工业企业实施智能化改造、绿色改造和技术改造等“三大改造”，不仅是自身转型升级的要求，也是实现区域经济高质量发展的必由之路。