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日照长城汽车:打造5G智慧工厂

2022/1/13    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:工业互联网案例  e-works年度盘点  智能制造  日照长城汽车  
本文为“2021年度中国智能制造最佳应用实践奖”参评案例。本次活动将评选出2021年度,为中国智能制造领域带来突出效益的最佳实践工程,全面介绍企业推进智能制造的步骤、重点与难点、获得效益等,分享建设过程中的经验,供广大制造业行业企业学习供鉴。
一、企业简介

       日照魏牌汽车有限公司是长城汽车股份有限公司全资子公司,是长城汽车示范性智能制造工厂,日照魏牌汽车拥有独立的乘用车生产资质,是日照市目前投资规模最大的汽车项目,主要生产长城汽车旗下的高端SUV品牌——WEY。工厂占地面积2000亩,总建筑面积103万平方米,涉及整车制造、核心零部件研发及生产,提供约5000人的就业岗位,带动周边8万人员的经济发展。

       现工厂建设有冲压、焊装、涂装、总装四大全工艺车间,通过智能制造设备的大量引进及全过程质量控制,工厂自动化程度提升至75%以上,在同领域制造类企业中处于绝对领先地位。
 图1 长城汽车日照整车生产基地
图1 长城汽车日照整车生产基地

二、企业在智能制造方面的现状

       日照魏牌汽车有限公司是长城汽车示范性智能制造工厂,规划围绕“绿色、智能、精益”等理念,打造成一座低碳环保、布局规范、智能现代的汽车生产基地。日照工厂通过搭建低时延、高带宽5G网络基础环境,构建高度融合的信息系统、先进的行业场景,实现国内智能化工厂标杆工程的打造。

       1、5G网络基础建设:日照魏牌以5G技术为突破点,以技术创新及流程变革为导向,拉通研发—需求—计划—采购—制造—交付全价值链流程,实现数字化转型,构建智能化5G灯塔工厂。工厂紧密围绕5G与智能制造融合的战略,在冲、焊、涂、总四大车间,办公楼等室内场所部署5G室分,在厂区外围构建5G基站,在厂区数据机房部署5G MEC,实现工厂5G全覆盖及园区5G边缘计算能力下沉,使得工厂工业互联网平台跨入了 5G 技术时代。

       2、高度融合的信息系统:①在数字化技术基础上,开展产品、工厂、工程、工艺等涉及仿真,达到快速建厂,快速工艺实现,大幅缩短工厂建设周期。通过规划集团级PDM系统,集成设计工具及G-BOM等其他集团级项目,实现产品数据与工艺数据互联互通。②自主开发大供应链智能物流系统,构建10个核心信息系统VMS、APS、LES、SIP、P-TMS、WMS、LMS、MES、V-TMS、ERP,将公司销售、计划、采购、仓储、物流、生产直至交付等所有环节进行标准化及拉通,使得物流过程高效、可视、透明。③在数据采集及分析应用企业云平台方面,通过ERP(SAP)、MES、LES、APS等系统借助PMC系统与下层自动化设备的联通,实现车间生产、制造、物流、仓储、财务链条整体数据流、信息流的协同生产。④打造以ERP系统为核心,以MES(制造执行系统)、LES(物流执行系统)、WMS(供应商门户)、SRM(供应商关系管理)为四大支柱,构建整车与零部件工厂的计划协同平台,实现财务、制造、采购、物流、供应商管理等业务的平台化、一体化管理。

       3、先进的5G场景构建:利用 5G 网络的低时延、大带宽、广链接等特点,针对重复性、低效率、危险高的作业场景,开展了系列“无人化”技术升级,如焊装车间5G云化AGV及智能工位、总装车间视觉检测及无人驾驶AGV等,以上技术在山东省汽车制造领域均属首次应用。而 5G 技术在以上应用场景中,主要是解决了多移动目标的视频、控制信号大数据、低延时无线传输,作业空间内,CPE 相距 5G 基站最远距离实现数据上传速率:119Mb/s,下载速率:928Mb/s,使得控制系统更加可靠、高效。

       实施效益:①打造以ERP为核心,以MES、LES、WMS、SRM为四大支柱的物流协同平台,实现运营成本降低20%;②利用IOT、视觉、AI、5G技术构建“无人化“制造场景,实现部分黑灯工厂,提升生产效率提高20%;③结合“工业4.0”和“互联网+”“云平台”的理念,打造长城汽车5A级智能化工厂,使产品不良品率降低20%,能源利用率提高10%以上。

三、参评智能制造项目详细情况介绍

1. 项目背景介绍

       制造业物流配送、品质检验、安防点检等运营场景受制4G网络延时、不能实现安全避让等问题,无法实现无人配送、无人驾驶、无人检验,存在大量的人工成本。随着5G发展,低延时高速率的网络特性为无人化生产奠定了网络基础,促使智能制造迈向新的台阶。

2. 项目实施与应用情况详细介绍

       工厂规划:日照魏牌在企业信息化方面高起点规划、高标准建设,打造精益化、智能化的5G灯塔智慧工厂。目前已经完成5G网络建设投资600多万元,实现厂区、车间、办公楼5G网络无缝覆盖,成为日照市首个5G全覆盖工厂。另外,厂区已完成搭建MEC边缘云服务器,成为山东省汽车行业首个实现5G+MEC专网覆盖的工厂。

       场景规划:日照魏牌规划5G智能化场景12项,包含设备预防维护、设备智能诊断、云化AGV无人配送、智能机器视觉、无人驾驶参观接待、AR/VR作业指导等;

       目前长城魏牌与日照联通推进战略合作,推动5G网络在汽车行业传统的冲焊涂总四大工艺应用赋能。目前已落地的5G深度应用场景如下:

       ●焊装车间5G云化AGV项目:项目利用5G网络抗干扰能力强、小区切换可靠性高、端到端网络QoS保障、大带宽、低时延、广连接等优点,融合5G+MEC专网深度应用,联动MES、WMS、LES及AGVS调度系统,保障多AGV系统低时延高可靠交通管制,通过激光导航的方式来构建车间内的全域地图,实现了焊装车间的冲压件、外购件及分总成件的全流程无人配送,在优化作业人员的同时,生产效率30%。
  图2

       ●总装车间、焊装车间5G机器视觉检测项目:项目实现总装底盘线、总装发动机分装线及焊装地板检验机器视觉,替代线尾检验人员,基于视觉软件的部署,实现异常数据信息的告诉回传,联动MES、ANDON、BOM系统,提升检验效率的同时,实现快速管理决策,节省人员投入。
图3

3. 效益分析

       显性收益:已实现人员节省单班9人,双班18人,成本节省180万/年;

       隐性收益:降低质量问题流出造成的返工成本780万/年,提升运营效率42%,降低因产品问题造成的品牌影响
责任编辑:吴婕
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