安徽一六八航空航天“5G+工業互聯網”平臺賦能企業智慧生產
一六八航空航天精密器件有限公司，作為國內領先的航空航天管路閥門系統方案解決商，為軍工科研和生產配套服務提供了強大的支持。公司集生產制造、研制開發于一體，已經發展成為一個航空航天精密部件的制造商。
在當前的工業4.0時代，一六八航空航天精密器件有限公司積極響應國家政策，致力于實現工業互聯網和5G技術的深度融合，以推動企業的數字化和智能化轉型。在此背景下，公司啟動了5G+工業互聯網項目，旨在構建一個基于訂單全流程、全過程的閉環管理系統，實現生產數據的實時采集、處理和分析，提升生產效率和管理水平。
該項目的實施，體現了公司的創新精神和前瞻視野。一方面，項目充分利用5G技術的高速度和低延遲特性，實現了生產數據的實時采集和處理，大幅提高了生產效率；另一方面，項目通過實現生產過程的數字化，改善了生產管理，提高了產品質量。
一六八航空航天精密器件有限公司的5G+工業互聯網項目，是在國家政策引導、公司技術創新和業務需求的多重驅動下實施的。項目的成功實施，不僅提升了公司的生產效率，提高了產品質量，也為航空航天管路閥門系統行業的數字化轉型提供了有力的示范。
一、項目概況
安徽一六八航空航天精密器件有限公司通過“5G+工業互聯網”項目，構建了覆蓋全業務流程和車間工藝流程的數字化生產制造體系。該體系通過5G技術鏈接企業人、機、物和系統，實現企業數字化管理、網絡化協同和智能化制造。企業利用5G和云技術，構建企業級的工業互聯網平臺，實現數據跨應用采集、多系統數據全面采集，并通過數據分析，實現企業全局情況的實時在線管理。同時，利用5G+云的技術，構建企業MES系統，從而提高生產效率，減少人工干預，保證產品安全。通過打通ERP系統、MES系統、WMS系統等系統之間的數據，消除信息孤島，實現生產數據的集成和實時監控，以實現降本增效，打造智慧工廠。
1. 項目背景
安徽一六八航空航天精密器件有限公司在建設之初，已完成了基本的信息化建設，包括ERP的應用和OA的流程審批，以及內網機制的Excel報工。雖然形成了一定的信息化管理機制，但各系統間的信息孤島現象嚴重，導致信息共享程度低、協同效率低下、成本浪費明顯，且管理難度大。因此，該公司決定發展“5G+工業互聯網”項目，以賦能機械加工行業的生產制造。此項目的核心在于利用5G新技術實現網絡互連、數據互通，以及生產自動化與信息化的結合，旨在提高企業生產效率、提高產品質量、減少資源浪費，并通過數據互聯互通和數據可視化實現質量管理的閉環，進一步推進精益制造和高績效運營管理。
2. 項目簡介
安徽一六八航空航天精密器件有限公司正在實施“5G+工業互聯網”項目，以創新企業運營模式，提升生產效率和客戶體驗。該項目將5G先進的信息技術和工業互聯網平臺融入企業的各個環節，實現了企業經營管理的數字化、網絡化、智能化轉型。
1.訂單管理的數字化轉型：項目通過工業互聯網平臺，實現訂單信息的實時傳遞和處理，顯著提升了訂單管理的效率和準確性，同時也增強了客戶的服務體驗。
2.生產過程的智能化改造：項目利用5G技術的高速度和大帶寬特性，實時收集和分析生產線上的數據，包括設備狀態、生產進度等，幫助企業更好地把握生產情況，提高生產效率和產品質量。
3.倉儲的智能化：項目通過工業互聯網平臺和5G技術，實現倉儲信息的實時更新和共享，提高了倉儲管理的效率，降低了庫存成本。
4.設備管理的提升：項目實現了對設備的實時監控和預警，提前進行維護和修理，降低了設備故障率，延長了設備的使用壽命。
5.電子圖紙技術的應用：項目使設計和生產環節的無縫對接成為可能，提高了生產的精確性。同時，通過質量追溯系統，可以實現對每一個產品的生產過程進行全程追溯，確保產品質量，提高客戶信任度。
6.環境監測：項目通過實時監測和分析生產環境的各種參數，實現對現場作業環境的實時監測，包括安全帽識別與自動預警、火焰識別與自動預警等，確保生產環境的穩定，為高質量的生產提供保障。
總的來說，該項目全面連接了企業的人、機、物、系統等要素，構建了一個覆蓋企業全流程、全過程的生產制造體系。它不僅實現了企業的數字化、網絡化、智能化轉型，而且實現了企業降本增效、提質增效的目標，為企業的長期發展奠定了堅實的基礎。
3. 項目目標
本項目針對企業工業互聯網的建設需求，設定了以下六大目標：
1.產品進度可控：確保員工依照工藝標準進行作業，全程閉環質量管控，避免不良產品流入產線。結合5G技術，使生產進程信息實時獲取，實現生產計劃和產品質量的實時控制。
2.產品生產過程可追溯：實現產品生產流程和品質的全程追溯，快速追溯物料投入和員工作業記錄，利用快速報表統計，方便歷史信息追溯。
3.數據信息可視化：應用5G技術和數字大屏，實現生產進度和生產信息的實時反饋、采集和共享。
4.數據中心：結合5G和大數據技術，實現工廠運營數據的實時準確分析，提升經營管理決策效率，增強制造運營管理水平，消除信息孤島，提高部門間的協作能力。
5.生產辦公無紙化：實現生產過程中的數據化記錄，取代傳統的手工紙質記錄，滿足客戶對產品品質的稽核要求。
6.多系統互聯互通：利用5G技術，基于工業互聯網平臺整體架構，實現與相關軟件系統的數據對接，包括生產測試軟件和生產制造設備的數據，實現系統間的實時信息共享。
二、項目實施概況
1. 項目總體架構和主要內容
圖1 系統整體架構圖
圖2 解決方案邏輯圖
本項目秉承PDCA理念，以訂單全流程閉環管理為目標，結合公司管理需求及信息化現狀，進行以下建設：
1.平臺構建：基于企業級工業互聯網平臺，實現ERP、MES、WMS、電子圖紙系統、能耗監管系統、視頻監控系統間的數據互通。
2.透明化管理：利用5G技術，基于工業互聯網平臺整體架構，通過定制車間看板和數據監控中心，實時獲取并分析生產數據。
3.移動報工：應用5G技術和終端報工，實時提交生產數據。
4.生產圖紙電子化：通過5G技術，實現在線下發和查閱生產圖紙。
5.生產計劃數字化：實現排產、配料計劃、設備保養和任務計劃。
6.生產過程數字化：實現質量檢驗、生產報工、產品工序轉移、在制品管理、不合格管理。
7.生產質量數字化：實現原材料入廠檢驗、生產過程質量控制、產成品出貨質檢的全過程數字化管理。
8.設備數據采集：應用5G技術，實時監控生產設備運行數據、設備狀態、實時加工數據、設備在線狀況。
9.智慧產品驗收：利用大數據技術，實現訂單全過程數據采集與使用，智能生成驗收文檔，提升驗收效率。
10.企業管理應用數字化：通過數據透明化展示，為企業運營決策提供支持，提高企業管理水平。
詳細建設內容如下：
1.1銷采管理
銷采管理主要是客戶的訂單管理。包括客戶管理、銷售訂單、報表統計及相應基礎設置功能，實現對工廠銷售采購的標準作業及流程審批的全過程管理。
1.2生產訂單管理
生產管理，即企業的生產執行系統，包括基于訂單的生產工單生成，集合5G設備的生產任務的執行及生產報工，同時結合生產全過程的流轉進行相應的數據采集，形成最終的生產報表及看板，完成對現場全過程把控。
1.3質量管理
質量管理是生產過程中的重要環節，通過結合六安一六八的生產過程及不同產品的生產要求，提供的包括首件檢、質量抽檢、巡檢、終檢等全流程的質量管理系統，并依托于大數據平臺技術，實現對質量數據的分析統計與預警，構建六安一六八的質量管理體系，提升企業的質量管理水平。
1.4線邊倉管理
為了進一步提升六安一六八對庫存的管理水平，通過構建線邊倉管理系統，細化生產現場的物料管理。系統包括庫區庫位管理、出入庫管理、報表統計等相關功能，并結合5G網絡技術，使用手持PDA，實現倉庫物料的快速流轉。
1.5設備管理
設備資產是企業重要的資產，良好的設備管理可以幫助企業精準、實時的掌握重要資產情況，同時有助于延長設備的生命周期。六安一六八基于5G互利網技術，建設設備管理系統，包括設備臺賬、設備維修、設備點巡檢、設備保養、設備IOT，實現推設備的在線管理。及時精準掌握設備的運行情況、維修情況、告警情況等各種企業關注的要素，間接幫助企業實現生產成本的降低效果。
1.6智慧驗收
六安一六八基于客戶服務的要求及廠內質量管理的訴求，基于平臺數據技術，構建智慧驗收平臺，實現對項目文件的智慧生成，大大提升項目文件的制作效率，同時配合質量追溯系統，實現產品質量追溯的目標。
1.7數據服務平臺
六安一六八通過“5G+工業互聯網”項目建設，利用5G+云的技術加持，構建企業級的工業互聯網平臺，實現平臺作為企業數據中心，并基于數據中心，提供基于平臺能力的數據服務。
2. 平臺互聯架構
面向企業，提供一體化MES + 輕ERP生產數字化解決方案，實現以生產為核心的產供銷一體化數據連通和高效協同，幫助企業縮短訂單交付周期、提升產品品質、提升內部溝通效率等，進而降低企業管理成本，提高生產效率。
3. 具體應用場景和應用模式
5G+遠程設備運維
場景描述：通過云平臺下發控制參數，經由數采設備對機床進行工作坐標、相對軸位置、刀具補償值、系統參數、P代碼宏變量、刀具壽命寄存器等參數設置，實現遠程對車床設備的控制設定。同時可下發調試指令，輔助運維人員遠程對設備進行技術排障。
實施效果：設備遠程控制可以提高工作效率，減少人員配置，實現設備的自動化管理。它可以有效地改善設備的利用率和生產率，提高企業的經濟效益。此外，它還可以實現設備的遠程監控和診斷，提高設備的可靠性和穩定性，為企業的生產和管理帶來極大的便利。
5G+生產現場監測
場景描述：生產現場吸煙監測可以實現對生產現場吸煙行為的監測和管理，通過安裝AI攝像頭設備，實時監測生產現場的情況，對吸煙行為進行捕捉和識別，并對吸煙行為進行記錄和統計分析。此外，它還可以設置吸煙區域，對吸煙行為進行管理和控制。
實施成效：生產現場吸煙可以從兩個看，一是對生產過程和產品質量的影響，二是對其他人的影響從對生產過程和產品質量的影響來看，吸煙可能會導致生產過程中的火災和爆炸等安全事故，以及產品質量的下降。從對其他人的影響來看，吸煙會對其他人的健康造成危害。使用生產現場監測設備之后，可以有效地幫助工廠管理人員確保工人遵守禁止吸煙的規定，并保證生產環境的安全。另外可以幫助減少工廠內的二手煙污染，從而有助于保護工人的健康。
5G+設備故障診斷
場景描述：使用5G智能數采網關設備，實時采集設備數據，傳輸到設備管理系統。設備管理系統負責對采集到的設備狀態數據、運行數據進行全生命周期監測，監控設備運行是否正常，對故障進行提早診斷、研判預警。
實施效果：準確性方面，可以通過建立故障診斷模型，通過數據分析，提高故障診斷的準確性。及時性方面，實時采集設備狀態數據，及時發現設備的異常，從而及時診斷設備的故障。
5G+能耗監控
場景描述：通過5G智能電表和生產用能管控系統的應用，可實現對生產用能各項指標數據實時采集、實時傳輸及監控預警。同時發生超壓超載，超過最大預警閥值，觸發自動切斷機制，系統可自動進行閥門關閉，及時避免可能發生的用電災害事故。
實施成效：從用電全生命周期出發，建立標準的、有效的管理體系，通過節能監測、能源統計、能效分析等功能，優化設備運行、峰谷用電、報裝方式、用能類別配比，制定并貫徹落實能源節約方案；打通管理系統脈絡，制定適合適事適時的管理執行方案，幫助實現節能減排、雙控雙碳的目標。
5G+生產過程追溯
場景描述：通過云平臺進行生產任務排程，對生產過程每個節點的數據進行采集、存儲，建立生產質量追溯數據完整鏈條，通過產品二維碼可對產品進行全過程全方位的生產質量追溯。
實施效果：通過追溯到生產過程中的人、機、料、法、環等相關信息，極大地提高了生產異常等情況的追溯效率及追溯準確性。提高的生產及相關問題處理效率，更清晰的知曉問題關鍵節點，提升了生產效率，降低了物料損耗、運營成本及不合格率。
4. 安全及可靠性
混合云安全策略
通過配置IPSec網絡閘道、邊界防火墻和AAA服務器，項目有效地抵御了包括蠕蟲、DoS及DDoS攻擊、端口掃描和木馬等在內的網絡威脅。
MEC
的保障
在5G核心網和MEC之間部署了防火墻FW1并啟用了IPSec VPN，防止外網攻擊和5GC信令被非法篡改。在FW1上啟用的IPS功能提供了入侵防護。
終端安全
終端通過VPN加密連接接入MEC園區網絡，保護了企業的數據安全。在MEC平臺與企業應用APP之間的消息交互中使用了TLS/SSL加密。RAN啟用的雙向鑒權和加密（5GAKA標準）防止了CPE/5G攝像頭被仿冒。CPE終端/5G攝像頭綁定SIM卡，防止了終端被仿冒。
性能
功能頁面的響應時間應在用戶可以接受的范圍之內。用戶在web前端操作的響應時間應小于3秒；復雜交互功能響應不應超過10秒；對于超過10秒的響應時間應特別提示。
可靠性
整個系統運行過程中，保證應用功能7*24小時可用。保證無故障運行時間占總運行時間的98%以上，并在出現故障時應能及時告警，具有完整的操作權限管理功能和完善的系統安全機制；具備自動或手動恢復措施，在發生錯誤時能夠快速地恢復正常運行。
5. 其他亮點
（1）構建企業級的工業互聯網平臺，通過企業級的工業互聯網平臺充分發揮平臺效能，實現對應用系統之間的數據的互聯互通，同時基于平臺能力，提升驗收及追溯的功能。
（2）引入智能化設備，減少手工作業崗位，減少搬運、質檢、維修返工、庫存等浪費，提高加工、組裝效率，縮短產品的制造周期，并提高生產過程的穩定性。
（3）通過5G+互聯網賦能的設備數采、加工數量抓取、MES條碼流程管理等技術建立靈活高效的過程質量控制體系,加強實時監控,降低不合格率、減少檢驗工時，提高成品出廠合格率。
（4）通過企業實時管理數據采集和各個系統模塊的互聯互通，揭示重點工位、產線的實時運行的質量、訂單完成率、設備利用率等數據，提示生產制造的運營實際數據與目標的差距，從而達成PDCA的管理循環控制，不斷提升企業的運營管理績效水平。
（5）通過各類數字化看板幫助企業實現透明工廠，為客戶帶來的質量和交付保障系統能力建設，提升企業市場美譽度，增加獲取訂單的競爭能力。
（6）為區域內的電子設備制造業提供標準化的、可復制的項目示范作用，通過5G網絡實現設備互聯、系統互聯、業務部門互聯，幫助企業實現降本增效，提升綜合競爭力，實現可持續化、綠色化、協同化、智能化高質量生產制造。
三、下一步實施計劃
按照安徽一六八航空航天精密器件有限公司的整體規劃，已經完成第一階段的建設，后續建設需要基于第一階段建設的內容需要進一步細化，優化生產流程及過程，并結合數據智能化控制系統，最終實現5G+智能工廠的目標。
第二階段
實現工序標準操作的算法調配指導和產品智能裝配。首先將開發和訓練機器學習算法，該算法將根據生產數據，實時調整和優化生產流程。另外，將引入智能裝配系統，能夠自動識別零件并進行高精度裝配，從而大大提高生產效率。
第三階段
首先引入智能實驗設備和測量設備，優化生產過程檢驗的效率，提升質檢及實驗的效率。另外利用先進的物聯網技術，實現設備、產品和生產流程的全面數字化，為生產過程的實時監控和智能決策提供數據支持。同時，將引入AI和機器學習技術，實現生產過程的智能優化和自動化決策。
四、項目創新點和實施效果
1. 項目先進性及創新點
基于5G技術的數據集成
利用5G廣連接、大帶寬、低時延的特性，通過5G網絡傳輸通道，將設備運行數據、工藝參數數據、生產訂單數據集成在平臺上，并通過5G+大數據分析技術，實現各類數據透明化管理，推動設備、系統與平臺、各業務部門之間數據的互聯互通。
云技術加持的透明工廠
利用“5G+工業互聯網”其自身無可比擬的優勢，通過部署在云端的工業軟件，實時采集設備、加工、裝配、包裝、檢測等數據，通過運營大屏實時反饋訂單完成狀態、產品質量水平、設備運行狀態、產品不良分類，實現數字化、精益化、透明化、智能化、快速實時響應的生產方式。
生產線智能化提升
推進裝備與產線的自動化升級與5G技術相融合，將軍品加工車間的數控機床，通過先進的5G物聯網技術、傳感器技術和信息技術手段,完成對設備運行實時數據、設備告警及設備升生命周期的數據的數據管理與應用，實現六安一六八工廠各車間生產過程的人工工時大幅降低、裝備質量保障能力提升和產線狀態實時管控。
高效通聯工廠
基于六安一六八工廠的企業級的工業互聯網平臺，利用“5G+云+大數據分析”技術，實現企業內部各信息系統之間數據實時高效互聯互通，實現工廠各車間的生產設備與生產信息系統的實時互聯，實現從產品的研發、生產加工、品質檢驗、工藝標準化與實際生產過程的產品狀態、設備參數、工藝要求的實時互聯驗證。通過對各類數據分析計算，數據量大、速度快、類型多，實現系統數據、設備數據、生產數據可視化展示，深入數據內部，挖掘數據價值，可以讓企業管理者根據可視化分析和數據挖掘的結果做出一些預測性的決策和判斷。
質量管控智能化
建立靈活、高效的過程質量控制體系,加強實時監控,及時發現異常,快速處理。從原材料的入廠（IQC檢驗）、到生產過程質量監控（IPQC）、到產成品入庫前的檢驗（FQC）、再到產品出貨前的質量檢驗（OQC），根據不同的質量檢驗手段、檢驗標準，對產品的全過程、全流域的質量監控與記錄，通過5G網絡傳輸技術，實現行程產品的實時可控、可追的質量管理手段。
2. 實施效果
生產現場監測，提升企業安全生產的巡檢效率
一六八現場安裝了安全生產智能攝像頭，通過5G+AI攝像頭，通過人工智能智慧識別與預警，實現現場生產環境的智慧監測與預警，在通過項目的實施后，大幅降低的企業安全生產的管理成本，安全生產管理成本降低15%。
生產數據實時采集，及時掌握現場生產狀況
通過數字工廠的建設，將原有的EXCEL與文件共享的報工方式替換成基于產品條碼管理的生產管理系統，通過5G網絡對生產制造過程的現場數據實時采集，包括但不限于生產現場的各項生產數據，測試結果，生產異常，品質數據等，從而真實反饋生產現場運行狀況，從之前離線產量報工的方式轉換成線上智能化管理系統，從數量、質量等多方面的生產管理新模式，車間的生產及質檢效率提升20%。
建立全面的防錯機制，對人員、物料、流程進行防錯/防呆
通過對現有生產邊線倉的管理及預警規則管理，從而完善倉儲管理對線邊倉的管理覆蓋，實現企業全面的物料管理，同時配合規則預警與盤點功能，提升企業物料周轉效率，幫助企業降低物料呆滯情況的發生，物料周轉效率提升25%。
產品質量追溯系統構建，提升企業對質量追溯的效率
一六八工廠通過構建質量追溯系統，將原料、生產、檢驗、測試等過程數據進行系統化的管理，大幅降低質量追溯的難度，實現產品質量追溯的快速達成，質量追溯的效率提升90%以上。
管理駕駛艙的建設，提升企業的管理
通過智能駕駛艙的建設，將企業重點關注的指標通過可視化的方式進行呈現，實時展示生產現場匯總數據，使工作人員能快速、直觀地實時了解生產現場現狀，為生產決策層提供數據分析和支撐。
依托工業互聯網平臺，實現驗收文檔的快速生成
企業依托于工業互聯網平臺，將生產、質檢、測試等全過程的數據進行匯聚，并結合客戶驗收要求，通過智慧驗收平臺，智能化生成驗收文檔，大幅提升驗收文檔的制作效率，降低企業的成本。智慧驗收平臺效率提升85%以上。
聲明
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