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  导读

近日,工业和信息化部发布《2025年5G 工厂典型应用实践》,从全国1260个5G工厂名录项目中,遴选出100个技术先进、标杆引领的典型应用实践项目,原材料工业、装备工业、消费品工业、电子信息、能源交通等重要行业领域。本期聚焦电子信息中的电子元器件行业,带您解长飞科技园光缆5G工厂项目实施经验,看“5G+工业互联网”如何破解生产痛点,带来效率、成本、质量的三重提升。

长飞科技园光缆5G工厂

建设单位:长飞光纤光缆股份有限公司

所属地区:湖北省武汉市

一、项目概述

长飞光纤光缆股份有限公司通过深度融合5G、千兆光网与数字技术,构建了高度智能的生产体系。工厂利用5G+千兆网络为终端提供高速接入,并集成AI图像分析实现光纤端面智能检测,大幅提升质量与效率。通过自动化包装仓储、AGV物流及数字孪生技术,实现了生产流程无人化、可视化管理。依托云端算法、AR/VR及智能执行系统,全面优化人、机、料、法、环要素,实现柔性制造、快速换产与精准运维,推动生产数字化、透明化与智能化全面升级。

二、建设需求

面对技术迭代加速与市场竞争加剧的双重挑战,长飞公司亟需解决光纤光缆制造工艺优化、生产效率提升和成本控制的核心痛点。同时,为响应国家“数字中国”与“双碳”战略,企业需突破新材料、新工艺领域的“卡脖子”问题,强化多元化业务布局。为此,长飞公司迫切需要建设以5G为核心的智能工厂,通过构建覆盖生产全流程的数字化体系,实现工艺参数实时优化、设备协同智能调度、能耗精准管控及供应链柔性响应。依托5G网络低时延、大带宽的特性,融合AI、物联网与数字孪生技术,打通研发、生产、检测各环节数据链,支撑产品质量追溯与精准决策,最终实现生产效率、资源利用率与绿色制造水平的全面提升,赋能企业战略性转型与高质量发展。

三、建设方案

长飞公司通过端、边、云协同架构,全面建设智能化5G工厂。在端侧,部署内嵌5G模组的AGV、工业相机、传感器及智能仪表,实时采集生产、设备和环境数据,并通过5G/千兆光网统一接入。在边缘侧,依托MEC平台部署视觉检测、工艺优化、能耗管理等系统,实现数据就近处理与实时控制。在云侧,通过数字孪生平台、智能工艺平台及i-MES系统,对全量数据进行汇聚分析,实现生产排程、设备协同、质量追溯及能源管理的全局优化,最终形成端边云协同的一体化智能制造体系。

四、应用场景

场景类型 1:远程设备操控

综合5G、人工智能、智能AGV、机器视觉等技术,建设设备协同作业系统,将生产现场的工业设备、摄像头、传感器等实时数据进行采集,综合运用统计、规划、模拟仿真等方法,将生产现场的多台设备按需灵活组成一个协同工作体系,对设备间协同工作方式进行优化,并将优化结果下发调度策略给制造执行系统(MES)、可编程逻辑控制器(PLC)等工业系统和设备,实现多个设备的分工合作,提高设备利用效率,降低生产能耗。

通过多套机器人与立体货架构建了智能仓储系统,改变了传统人工查找并手工运送的方式。车间机器人协同作业、物流自动周转,结合自动化“设备+系统”,替换人工,提高工序之间的物流转换效率,规避了人工寻盘错误风险。提升了面向订单的柔性化生产能力。

场景类型 2:生产现场监测

长飞公司深度融合5G技术,依托i-MES系统实现对“人、机、料、法、环、测”全要素的实时数据采集与透明化管理。通过5G网络,广泛连接工业相机、传感器、智能仪表及设备控制器,高频采集生产进度、设备状态、物料流动及环境参数等数据,并实时回传。系统基于5G低时延特性,动态优化生产排程,提前预警库存与设备故障,显著减少停工待料,提升设备利用率和订单交付效率。最终,通过5G使能的全面互联与数据驱动,实现了生产过程的数字化、柔性化与智能化管控。

场景类型3:柔性生产制造

基于客户对产品多样化的需求,车间面向多种生产方式的要求进行排产。通过订单自动排程系统,依照不同的排程策略生成相应的详细作业计划;基于数据驱动的生产执行,实现库存式生产和订单式生产的适时优化和柔性化生产。长飞自研的外部协同平台,将客户的订单、需求通过系统集成方式实时同步,并下达到内部生产系统,同时生产设备接入5G网络实时上传生成数据,使工厂可以实时掌握客户订单的投入、产出、结存及进度情况和现场生成情况,及时对质量问题能够进行正向和反向追溯,实现订单的全生命周期追溯。提升了光纤长段率90%,降低了断点率80%,降低运营成本27%,通过数字驱动工序过程控制与客户需求的实时匹配,真正的实现了人机共融。

场景类型 4:生产单元模拟

基于长飞自主研发的虚拟工厂开发平台,对园区、车间、产线、设备进行3D建模,建立具有视、听、触感知的虚拟环境,通过物理实体与虚拟模型的真实映射、实时交互,建立数字孪生工厂。基于长飞自主研发的虚拟工厂开发平台,对园区、车间、产线、设备进行3D建模,建立具有视、听、触感知的虚拟环境,通过物理实体与虚拟模型的真实映射、实时交互,建立数字孪生工厂。

综合利用5G、全光网、工业物联网、边缘计算等技术,将企业生产现场的工业设备、摄像头、传感器等接入企业工业内网,实时传输设备的运行状态至数字孪生工厂,实现工业生产设备性能和状态的实时监控,基于故障预测机理模型对监测数据进行实时分析,评估设备健康状态,预判设备运行趋势,智能制定设备维护保养计划,实现设备安全预测与生产辅助决策。通过现场监控+数字孪生工厂,远程指导现场工作人员进行设备维修维护工作。有效降低设备维护成本,延长设备使用寿命,确保生产过程连续、安全、高效。

场景类型 5:精准动态作业

长飞公司通过5G网络实现了生产全流程数据的实时采集与云端协同。依托5G低时延、高可靠特性,工业相机、传感器及设备控制器实时传输工艺参数、设备状态及质量数据至工业互联网平台。平台通过大数据模型(如拉丝塔断预测模型)分析历史与实时数据,动态优化工艺配方并自动下发调整指令,实现产品质量在线预测与参数实时调优。5G技术保障了数据交互的实时性与稳定性,使塔断预测准确率达80%-95%,显著提升了生产精准性与设备协同效率。

场景类型 6:生产能效管控

长飞公司通过5G网络实现了能碳数据的实时采集与动态优化。依托5G低时延、高可靠特性,广泛连接智能电表、水表、燃气表及设备能耗传感器,实时传输水电气等能源数据至数字孪生式能源监控平台。平台通过大数据分析形成“管理-采集-监控-分析-控制-评估-优化”闭环,实现能流数字化跟踪、峰平谷电量优化调度及碳排放精准监控。5G技术支撑了能效数据的即时交互与策略下发,通过对标单耗指标发现改善点,有效杜绝跑冒滴漏,实现能耗精细化管理与系统性降本增效。

场景类型 7:企业协同合作

依托先进的工业互联网、云计算、大数据与人工智能等关键技术,以流程为主线,通过供应商前端的销售系统与客户的供应链系统对接,根据客户需求变化,动态调整设计、采购、生产、物流方案,实现订单的有序、有速、合规流转,实现订单相关数据的共享,从而全面提升企业的运营效率和服务能力,从而缩短产品研发周期、降低成本,赢得主动权和竞争优势,最终实现双赢。

场景类型8:生产过程溯源

基于工业互联网标识解析的技术,将生产环节的原材料、半成品、成品等实体的物质注册了标识编码,同时也将工艺、流程、模型等虚拟的数据注册标识编码,实现了从原材料到光纤到光缆到客户服务的全产业链的数字化追溯。基于数字化的基础,实现上游到下游的全链路的数字化协同,实现运营商客户的云厂检、云厂验、云监造服务。

五、建设价值

长飞公司通过5G工厂建设取得了显著成效。依托5G与千兆光网融合,实现了人、机、物的高速互联与数据无缝传输;通过智能仓储物流系统,配送效率提升30%,库存准确率达100%;借助云边协同与数字孪生技术,产线换产效率提升50%,设备综合效率(OEE)提高15%,故障率降低15%,维修成本减少30%;基于全流程数字化管理,企业运营成本降低18%,交付周期缩短50%,产品质量提升12%。其经验已沉淀为工业互联网平台,形成百余项解决方案,广泛应用于多个行业,有效赋能产业链智能化升级与中小企业数字化转型。

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