奇瑞捷豹路虎基于5G的智能制造总体设计与项目实施

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奇瑞捷豹路虎通过智能制造项目试点，实现众多智能应用平台和落地相关工作，不但为企业自身降本增效提质带来巨大推动作用，而且正在从数字化工厂向智能化工厂迈进，对行业产生了重要的带动作用。

奇瑞捷豹路虎汽车有限公司成立于2012年11月，位于苏州市常熟经济技术开发区，由奇瑞汽车股份有限公司和捷豹路虎汽车共同出资组建而成，合资双方股比为50∶50，是国内首家中英合资的高端汽车企业。

公司常熟工厂是捷豹路虎首个英国本土以外的整车制造工厂，是世界非常先进、高效的汽车生产基地之一。工厂总装车间、全铝车身车间和发动机车间先后获得江苏省示范智能车间称号。截至目前，公司已成功投产路虎揽胜极光、路虎发现神行、全新捷豹XFL、全新捷豹XEL和全新捷豹E-Pace五款乘用车。2018年公司汽车总销量达67788辆。

2019年12月，奇瑞捷豹路虎由江苏省及苏州市相关领导授予“苏州市智能工厂”荣誉铭牌，这一荣誉是由苏州市工业和信息化局及苏州市财政局经过层层严格审核评选出来的，展现了公司在智能制造及供应链、数字化、工业互联网平台等方面的建设成绩。

智能化工厂总体设计

工厂总体设计本着“整体规划，分期实施，精益投资”等原则进行规划，实现合理的总体布局、先进的工艺流程、安全高效的物流运输，以达成精益生产与绿色环保的和谐统一。公司拥有伺服压机、全铝铆接、自动喷涂、总装底盘合装、发动机珩磨、蓝光测量、激光雷达在线测量等先进的生产制造及检测试验设备。

奇瑞捷豹路虎在三年内完成了三大核心系统建设，建立起SAP企业管理软件与解决方案、MES全功能生产过程执行管理系统、LES物流执行系统和管理模式这一整套全球一流的IT解决方案。

同时，公司将信息技术融入制造体系，实现智能制造，采用完善的精益制造体系，全球统一的质量标准，卓越交付世界一流品质的整车及发动机产品。公司建立并维护IATF16949质量管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系，明确在质量安全、环保、节能、资源综合利用等方面责任，旨在提升产品质量与产能、创造社会经济效益、安全节能环保。

公司响应国家推行制造强国战略，将工业互联网、智能制造作为公司核心战略。作为国内首家中英合资高端汽车企业与数字化转型的领先应用者，公司正在和全球知名公司合作规划和建设IIOT平台，作为企业工业互联网和智能制造核心基础平台，承载智能制造各种应用场景落地，主要包含安全监控、工业数据管理、大数据分析、云技术应用和移动性等。

打造OT、IT、CT三T融合的云平台

随着5G+MEC工业物联网技术逐步应用，通过机器互联、软件及数据研发，提升生产效率，期待与工业互联网生态圈中的客户和合作伙伴共同转型升级，公司领先汽车行业，打造OT、IT、CT三T融合的工业互联私有云平台，为智能工厂的领先标杆典范打下了坚实的技术基础。基于数据化管理为基础的智能工厂建成，截至2018年底，公司的整体生产效率已达到95.5%，产品不良率下降3.5%，能源利用率达到98%。

项目背景介绍

奇瑞捷豹路虎常熟工厂基于各个系统信息相对独立，数据管理未实现平台化，OT和IT融合度不足的情况，通过横向、纵向维度逐步实现以下模式提升，包括：

● 互聯工厂——打通企业运营的“信息孤岛”;

● 全生产过程能源优化管理——提高能源资源利用率;

● 产品全生命周期可溯——提升产品质量管控能力;

● 柔性制造——快速响应多样化市场需求;

● 大规模个性化定制——满足用户个性化需求;

● 远程运维服务——提高装备/产品运维服务水平;

● 网络协同制造——供应链上下游协同优化;

● 产品生命周期数字一体化——实现产品研制周期缩短。

奇瑞捷豹路虎通过PPPT方法论为智能制造提供理论方法原则支撑。

奇瑞捷豹路虎逐步实现从智能车间到智慧工厂，到智慧制造升级的目标，分别有以下示范效应：

● 生产现场无人化，真正做到“无人”工厂;

● 生产数据可视化，利用大数据分析进行生产决策;

● 生产设备网络化，实现车间“物联网”;

● 实现高效能源节能管理、绿色制造;

● 生产过程透明化，智能工厂的“神经”系统。

奇瑞捷豹路虎是江苏省汽车行业第一家尝试5G+工业互联网企业，5G+MEC是新一代信息通信技术与现代工业深度融合的产物，是制造数字化、网络化、智能化的重要载体。

项目实施与应用情况

奇瑞捷豹路虎5G+MEC落地，为智能制造升级赋能。

2019年4月10日，奇瑞捷豹路虎与中国联通江苏省分公司签署5G战略合作协议，双方在网络技术研究、应用研究和通信服务与企业信息化等方面展开合作。通过5G网络与工业互联网、智能驾驶等深度结合，为智能制造升级赋能。奇瑞捷豹路虎工厂设备联网和集中管理互联互通基本已经完成，并于2019年12月完成验证。

5G网络在智能制造方面的三个场景的应用，利用低延迟、高速率、大连接三大特性，分别完成物流机器人项目、MR眼镜虚拟装配项目、能源管理项目验证，并获得不错的验证成绩。后续公司将逐步实现人、机器、车间、企业等主体以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链环节全要素的互联。在工厂内，要实现生产装备、信息采集设备、生产管理系统及劳动力之间互联。在工厂外，要实现生产企业、协作企业智能产品、用户、金融机构、供应链、物流企业互联。

基于MEC技术，中国联通联合华为和奇瑞捷豹路虎形成联合项目小组，讨论确定5G智能制造方案，并在奇瑞捷豹路虎厂区建设5G网络覆盖和MEC服务器建设工作，实现5G无线连接，MEC和独立APN建设CU网关方案，开通单独的APN，建设独立的CU分离网关，用于企业APN，复用MME。实现工业数据接入局域网闭环管理，本地企业业务通过企业APN接入本地分流网关，流量不经过Internet。实现5G为基础的无线局域网环境，既实现网络安全，又实现5G网络逐步代替有线连接和工业WiFi技术。

本次项目验证5G拥有大带宽（eMBB）、低时延（uRLLC）、多连接（mMTC）的网络能力，再加上网络切片等新技术，项目组针对虚拟装配项目、物流机器人项目、能源管理项目进行了网络测试验证和应用测试验证。

Carry Pick货到人技术，主要运用于SPS和SEQ拣选，是国内主机厂第一个大型的智能拣选项目，很好地将机器人设备在拆零分拣领域的应用优势与汽车行业（精益生产）生产模式进行整合，进一步提升物流的自动化率，同时提升零部件存储与拣选效率。

综合网络测试结果：5G网络平均延迟要低于WiFi网络信号，5G整体延迟较低，表现优于WiFi信号;断线次数和丢包率相差不大，WiFi信号偶有断线情况;5G网络信号强度要强于WiFi网络信号，峰值强度较高，平均强度略高于WiFi。测试证明5G在应用物流机器人运动过程中时延低的特性发挥得淋漓尽致。

虚拟装配应用多项仿真技术，在生产线建立之前，便可对生产节拍进行计算并验证产能，在设计阶段对产品可行性进行验证。在设备安装前，对机械及电气系统进行仿真评估，在焊装工艺、涂装工艺实施前，进行模拟仿真。通过仿真技术提前预知，进而提高效率。

通过MR眼镜网络和应用测试，测试效果较好，无体感延迟，画面连续性较好。待终端HoloLens支持5G通信后，将进一步保障视频流，降低视频数据传输的时延、抖动和丢包率，保障视频传输的带宽和质量，从而提高视频分析结果的准确度和实时性。

目前发动机车间已经实施智能EMS能源管理系统，在发动机生产的同时，利用智能信息化管控系统，合理计划和利用能源，降低单位产品能源消耗，提高经济效益，降低二氧化碳排放量。

通过能源计划、能源监控、能源统计、能源消费分析、重点能耗设备管理、能源计量设备管理等多种手段，使企业管理者能够准确掌握企业的能源成本比重和发展趋势，并将企业的能源消费计划任务分解到各个生产部门车间，明确节能工作责任，促进企业健康稳定发展。

该验证进行工厂计量器具数据采集，验证NB-IoT和4G网络参数对比，因为业务需要进行瞬时电压、瞬时电流实时监控，数据更新频率不能高于10s，因此选择4G DTU设备。

综上验证，将5G的三大特性应用到工业互联网平台，奇瑞捷豹路虎将陆续在其他智能制造场景进行驗证及推广。

效益分析

奇瑞捷豹路虎通过智能制造项目试点，实现众多智能应用平台和落地相关工作，不但为企业自身降本增效提质带来巨大推动作用，而且作为豪华车标杆企业，公司正在从数字化工厂向智能化工厂迈进，对行业有重要带动作用。