爱柯迪：离散制造业的5G+应用场景

爱柯迪全5G数字化工厂解决方案在国内首次实现了全5G网络建设模式的规模应用，并自全国首发集成5G工业模组的MES终端，实现规模量产和产线接入。项目成果颠覆工厂网络的运维模式

爱柯迪深入实际生产核心痛点，量身定制了13个面向关键生产环节的场景化应用，综合打造全国首家全5G智慧工厂，实现5G网络对全厂区“有线+WiFi”的整体替代，为压铸制造全流程透明化、数字化、智能化提供有效的解决方案。

爱柯迪股份有限公司是我国汽车铝压铸件制造领域的“隐形冠军”，作为行业引领者，爱柯迪于2016年7月启动“IKD精益数字化工厂战略”，基于4G、光纤等网络手段开展信息化改造，实现车间数据、排产、调度、库存、质量和人力资源管理等全流程的数字化。

2019年5月，爱柯迪联合中国移动浙江公司宁波分公司、中国移动通信研究院等合作伙伴启动5G智慧工厂建设，先后完成五号厂、四号厂和六号厂的5G网络搭建、验证与实施；并深入实际生产核心痛点，量身定制了13个面向关键生产环节的场景化应用，综合打造全国首家全5G智慧工厂，实现5G网络对全厂区“有线+WiFi”的整体替代，为压铸制造全流程透明化、数字化、智能化提供有效的解决方案。

产品繁杂、传统网络难以匹配，离散制造业的转型动力

作为典型的离散制造业，我国压铸制造行业尽管长期呈向好态势，各类压铸需求量持续增加、产值连年提升，但从整体上看，集中度低和企业规模小等问题仍较为突出。据统计，我国车用铝合金压铸件前五名市场份额总和仅为13%。在传统行业转型升级的背景下，提升制造数字化和管理精益化水平是实现压铸制造业高质量发展的重要举措。然而，随着数字化建设的深入推进，传统网络的局限性逐渐凸显：有线网络难以支撑爱柯迪柔性化的生产需求，且布线和运维成本高；4G网络的带宽与时延有限，难以支撑多场景应用，且网络数据安全性难以保障。

此外，还有以下痛点困扰着企业发展。配件种类多，行业标准不一致，出产厂家多，配件的稳定性和可靠性缺乏有效判定方式，产品管理存在难点。配件多、品牌多、型号多，缺乏信息化管理手段，人为方式降低效率，且易出错，仓储管理存在难点。产品生产过程记录缺失，无法形成有效追溯。且生产执行效率低，生产成本居高不下。因订单涉及产品种类较多，产线不固定，网络需随着产线调整实时接入，需要建立柔性化生产线。

爱柯迪全5G智慧工厂解决方案整体架构图

爱柯迪全5G智慧工厂现场实景

面向场景、连接全厂区，5G+工业互联网解决方案

随着5G商用赋能千行百业的推进，5G网络重塑工业互联网基础网络成为一个趋势。爱柯迪原先采取的“有线+WiFi”组网形式，在企业内部的规划调整和生产设备的定期位置调整的过程中，对生产造成了一定的困扰。在了解到该情况后，宁波移动同爱柯迪双方自2019年3月以来，持续开展了大量5G试点示范的实践及探索，实现全厂区5G无线网络覆盖、终端接入、云计算中心下沉等，探索出面向13个场景的“5G+工业互联网”解决方案。

生产单元模拟。数字孪生应用通过5GMES终端采集海量生产数据，采用边缘云平台，利用三维（3D）建模技术建设与物理生产单元对应的虚拟生产单元，实现生产制造状态实时透明化、可视化。利用模型仿真、孪生共智等进行分析处理，实现产能预测、过程感知、转产辅助等功能。

专网运维。打造IoT—QM平台，对5G端到端全要素常态化监控，实现对各类故障和网络性能的及时响应，以及5G网络的高可靠稳定接入和高效故障响应处置。

全连接MESH。面向车间级无缝漫游的5G转WiFi服务打造基于5G的全连接MESH组网应用解决方案。全连接MESH应用提供一个主节点，10个子节点网络接入能力。目前主要提供基于主节点路由模式和基于子节点路由模式这两种组网模式。

5G实景视频指挥分析系统。5G实景视频指挥分析系统对车间的设备状态、人员规范、生产情况等进行头景标注，整体形成一张智慧化的视频实景地图，实现爱柯迪核心区域巡防全域覆盖。

设备预测维护。企业生产现场的工业设备、摄像头、传感器等接入5G网络，实现工业生产设备性能和状态的实时监控，构建设备历史监测数据库。基于故障预测机理建模等人工智能技术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，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。

工艺合规校验。5G三维扫描应用依托先进的外差式多频相移三维光学测量技术，完成物体表面三维数据的快速检测分析，快速得出零件加工状况的精确数据，实现装配过程的智能化检测。

虚拟现场服务。将5G与AR人机交互终端结合，构建贴近真实场景的全虚拟场景快速获取云端3000多套模具产品数据信息，与数字模型实时互动，实现产品细节的沉浸式体验。为修模工人提供标准化作业流程指导的辅助手段。

精准动态作业。利用5G传输和UWB室内定位的技术能力，在爱柯迪厂区部署5G+UWB定位基站，并为叉车、模具等定位对象配置定位标签，实现对重要物资的实时监控和查找调度，提高生产效率和管理水平，提升生产作业精度和自动化水平。

全域物流监测。利用5G、大数据、边缘计算、人工智能等技术，通过AGV的5G改造，实时采集全域运输途中的相关数据，实现实时准确输送出入库货品，提升仓储物流效率。

精准合规校验。利用工业相机、物联网传感器、全方位监测企业半成品和成品的各项指标，并基于二维码信息，完成产品信息的录入，实现质检效率显著提升。依托先进的外差式多频相移三维光学测量技术，完成物体表面三维数据的快速检测分析，快速得出零件加工状况的精确数据，保证产品质量。

生产过程溯源。将企业生产现场的扫码枪、工业相机、摄像头、剧卡机等设备接入5G网络，将生产过程每个工序的物料编码、作业人员、生产设备状态等信息实时传输到云平台，形成溯源数据库，运用区块链、标识等技术，实现产品关键要素和生产过程追溯。同时，连接其上下游企业打造联盟链，各节点将压铸件生产信息上链，实现压铸件上下游制造全流程透明化，精准快速定位出问题的零部件及铸件来源，清断确权确责。

MES工控终端。全国首发集成5G模组的MES工控终端，实现压铸机、机械臂、机加机床等单元岛设备5G模块化接入，有效简化网络结构，降低运维成本，为全5G工厂的规模应用部署奠定基础。

工控安全。宁波移动和爱柯迪、360联合打造工控安全应用，建立工业现场的安全生产基线模型，构建云、边、网、端的协同安全防护体系，为全5G智慧工厂的稳健运行保驾护航。

爱柯迪数字孪生应用

降本增效、引领行业，5G+工业互联网工厂成果初显

爱柯迪全5G数字化工厂解决方案在国内首次实现了全5G网络建设模式的规模应用，并自全国首发集成5G工业模组的MES终端，实现规模量产和产线接入。项目成果颠覆工厂网络的运维模式，实现5G网络对“有线+WiFi”的整体替代，产线联网率达100%。同时，13个场景化应用有效解决了以爱柯迪为代表的压铸制造企业生产环节的核心痛点，实现生产制造和管理手段数字化，为同类离散制造业的转型升级提供样本。

经济效益方面，项目降本增效明显：项目成果显著提升产品合格率3%，提升人均产值17%，提升设备平均生产效率19%，提升半成品库存周转率35%，降低铝锭库存40%，实现压铸制造企业降本增效。项目自研了集成5G模组的工控终端，规模化生产后已完成700余台设备的产线接入，后续预计还将进行其他厂区的建设部署。高度整合模组供应商、终端供应商和工业解决方案商等产业链重要节点，有效推动5G产业发展。

社会效益方面，爱柯迪全5G数字化工厂项目作为全国首个“5G+工业互联网工厂”，得到了行业内外的广泛关注和认可，先后获得工业互联网大赛全国百强、绽放杯全国总决赛优秀奖，入选2020年工业互联网试点示范项目、国家发改委5G新基建工业互联网课题、中国移动集团龙头标杆示范项目、“5G+智慧工厂”示范基地、5G行业应用十大优秀解决方案、全国QC示范级成果、浙江省级未来工厂试点示范等。项目成果为压铸制造业水平跃升提供强有力的驱动力，车用铝压铸行业国内企业有了更好的技术基础，助推我国压铸制造业跻身国际水平。

此外，基于爱柯迪项目的建设模式和经验整理的相关材料，已在吉德电器、华翔、方太等多家企业复制推广落地。