5G+AI,看TCL如何打造新一代智慧工厂
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- 发布时间:2022-02-28 17:32
2021年7月,国际组织3GPP在TSG#88会议上通过并冻结5G标准Rel-16版,这标志着,5GRel-16版标准全面冻结,5G正式进入第二阶段——“工业5G”时代。
事实上,国内早就开始了“工业5G”的探索之路。2020年3月,依托边缘计算,TCL惠州工厂完成了灵动AMR智能物流车的5G化改造,以及灵动AMR智能物流车与企业内部系统的集成,实现了供应链全流程信息拉通、可视,大幅减少了信息盲区和线上物料积压。
多重挑战之下供应链难以实现有效管理
在确定共建无人智慧工厂的总目标之前,TCL惠州工厂的供应链管理痛点主要包括以下方面:
柔性不足:仓储地点分散并随季节和订单需求增减,不利于布线,产线调整缓慢;
网络问题:WiFi无线网覆盖死角多,车辆在不同WiFi、APP下移动时断网频繁,不利于实时掌控仓储及物流情况;
自动化程度低:靠人工搬运的劳动强度大、用工多,安全问题突出且成本高;
仓储环境复杂:人车混流、车辆移动频繁,物流断流且多节点交接转送,效率低、成本高、错误率高。
基于以上亟待解决的难题,TCL将目前5G+智慧工厂第一阶段建设主要集中于智慧供应链,并在机芯厂先行试点,探索整套解决方案,以实现机芯厂物料/成品转运一键式、无人化,建设工厂全流程无人化样板,形成可复制、可推广的商业模式。
对症施药解决供应链管理难题
在TCL 5G智慧工厂与各方共同努力下,AMR无人一键运料的业务流程与产线、仓库对接如下:
1、在中国移动5G环境下,MES(制造执行系统)推送批次LOT生产计划;
2、线边智能仓库按批次备料、发料;
3、按MES下SMT机(计数器)生产效率、安全库存设定L/T时间,触发AMR准时/限量运料到机位;
4、AMR自动导航至指定区域完成物料搬运,员工确认收料;
5、MES接收下线SMT成品数,按L/T触发叫车运送成品指令;
6、AMR按高精地图自主优化路径,搬运成品入库;
7、按MES计划、PCBA线体生产效率和安全库存这三个维度,去设定L/T时间,触发AMR准时/限量运料;
8、PCBA成品下线,触发AMR自动化运送成品到下工序。
至此,借助灵动AMR+5G+人工智能等技术,TCL机芯厂生产部SMT车间实现了高效人车混流、自动避障、跨楼层自动驾驶,以及从生产计划下达⸺原料齐套和拣选⸺原料上线⸺成品下线⸺成品智能仓管⸺成品智能配送下车间的“一键运料”全流程闭环管理。
5G+AI打造全新智慧工厂
TCL王牌电器(惠州)有限公司项目经理蔡正伟对此介绍道:线边仓的工作人员接收到产线需求后准备好物料并将其堆放到上料车,由上料车推到指定地点的同时自动向AMR料车发送任务,AMR料车接收到任务以后就到上料点自动将料车顶升,根据任务目的地进行配送。
一个任务中可能包含多个目的地,AMR料车完成一个目的地就自动到下一个目的地,直到所有目的地的任务全部达成以后,它会自动返回指定的卸货点放下空料车,等到它接收到下一个任务,再去接送下一个料车,反复往返运行。
无论是从任务接取、运送,还是最后空料车的返回,整个过程不需要人工过多的干预,AMR都能够自动完成。从安全性的角度,车间产线上会分布有非常多的设备和料车同时进行运作。在使用中,AMR能够自动计算运作路线,自动避障,不会发生碰撞问题。
在TCL 5G智慧工厂,灵动AMR在生产线和物料层之间,要能配合人工进行高效物料搬运,需要解决多项技术难题:自主导航确定行驶路线、多车同步自动进出电梯、可360°避障以确保厂区安全性、要有99%以上的无故障运行率以确保产线效益等。
这些场景化的需求描述背后,是AMR设备后端平台围绕基于5G的边缘云与智能物流机器人融合场景,实现AMR在边缘应用端的“智慧交通管制”、“自动驾驶应用”、“超多连接系统”、“低时延实时控制”,以及在中心云的“集群调度”等关键技术,构建移动仓储机器人与5G基础设施的高效互联机制。
不难发现,上述所有描述都指向两项核心关键技术:AI+5G。5G作为基础设施,必须要为灵动AMR智能车漫游提供覆盖完善、平滑切换的可靠网络,边缘计算确保交互时延控制在10ms内。而在未来,随着5G基础设施和标准的不断完善,将会促使现有的智慧物流再次发生“进化”。
TCL实业控股股份有限公司总裁办赵才军部长在某次采访中也表示,推行5G加持下的灵动机器人项目,实现了机器换人的目标,在计划员、调度员、基层管理人员等岗位完成了34人的代替,整个项目投资回收期远远小于三年,项目的成功实施,使其更加有信心。据悉,TCL目前正在推动项目的二期建设,三期建设也已经立项完成,另外,TCL计划在潼湖新建一个80万平米的模组整机智能化一体终端,而在惠州工厂的成功实践经验,也会移植到新工厂去。