Σco时间｜利用Wi-Fi 6网络 赋能工厂无人仓储
据中国物流与采购联合会统计，我国制造业生产成本物流占比30%，远高于发达国家的10-15%。中国移动机器人市场需求较大，特别是在制造业物流领域，从原材料、车间备料到成品库各环节都能看到搬运机器人的身影占据。根据AGV（智能搬运机器人）联盟的数据，整个生产制造95%的时间都是用于物料流转环节，真正用于生产的只有5%。通过缩短物流时间来提升生产效率，潜力巨大。仓储行业通过AGV拣选与搬运货物，提升仓储的运行效率已经是业内的标准趋势。
但在目前仓储无线网络环境下，智能搬运机器人经常因为在Wi-Fi漫游过程中丢包或掉线导致不能正常运行，严重影响业务效率。在这一背景下，华为与上海快仓联合推出基于Wi-Fi6的无人仓储解决方案，并举办“无人仓储，智能工厂的必经之路”线上技术讲堂，希望通过先进的Wi-Fi6网络技术加速“中国制造”。
传统Wi-Fi难以满足无人仓储的复杂场景
华为中国政企智能制造业务部产品经理宋艳在介绍全球搬运机器人市场时表示，“亚马逊是最早应用搬运机器人的企业之一。从2017年开始自动无人仓储模式在全球大量**，到2022年，全球仓储物流机器人出货规模将达224亿美金。仓储已经从传统的人工操作、物流机械、扫描设备向机器人全自动化方向快速演进，基于Wi-Fi网络构建的无人仓储系统已经成为了智能制造发展的下一个风口。”
在整个行业快速发展的同时，AGV的控制调度对无线网络通信的实时可靠性和高效并发能力提出了前所未有的要求。但现有仓储环境下使用的传统无线网络，难以满足AGV业务的承载需求。在调度过程中时不时出现报文丢失或者延迟，从而导致系统反应滞后，在AGV密集的区域甚至会出现调度紊乱或崩溃，严重影响搬运效率。
为保障AGV的正常运行，无线网络需要满足以下五大要求：
第一，丢包率要求小于1%；
第二，漫游期间不丢包要大于99.5%概率；
第三，平均网络时延小于10ms；
第四，平均漫游时延小于50ms；
第五，漫游成功率达到95%并且漫游时延小于100ms且丢包小于等于1。
华为Wi-Fi 6端管协同解决方案击破AGV应用难题
华为认为要解决上述问题需要从两方面来优化。首先是网络测，仓储环境AP的部署较为密集，因此即便是5GHz，也只能使用20MHz的带宽，因此存在隐藏节点的一个影响。华为通过实际的项目发现 AGV的业务一秒只会发送1-2个报文，较为稀疏，对吞吐量的需求较低，但对可靠性的要求比较高，同时高效率的信道扫描是AGV小车对网络的重点需要。
其次是终端侧，AGV原来的网卡不支持扫描漫游，必须要对其进行相应的优化。即使终端已经支持漫游协议，但及时性的空口开销和可靠性也难以满足AGV的高速移动。扫描漫游时终端不能通知网络侧，导致网络侧不断发起重转，到达极限次数后会出现丢包，同时影响报文的及时性。
在华为的AGV端管协同解决方案中，小车要在AP之间漫游前会提前向AC发布预告，AC会和业务管理系统进行联动，确认调度范围指令正确后，会把数据缓存到AC，AC会把数据推送到下一个AP上，下一个AP获取信息后会把信息发送到AGV上，从而完成一个完整的漫游路径。通过该解决方案，AGV的引导效率可以提升100%，漫游切换时间从原来的50毫秒缩短到10毫秒。满足无损续传，确保漫游后业务不中断。
从网络架构上来看，华为Wi-Fi 6端管协同解决方案的第一部分是业务管理系统，在网络层有核心交换机、汇聚交换机、接入交换机以及AP，再往下终端侧就是AGV。通过端管协同方案无损漫游，可以有效提升AGV的漫游成功率，保证AGV场景业务不中断，运行的效率提升40%。
华为的Wi-Fi 6的无损漫游技术源自于华为深耕多年的5G技术。通过边缘智能、端管协同、无损续传这三**宝，帮助AGV效率提升100%，业务数据不丢失，漫游后数据回放，业务不中断。而深度优化后，客户的丢包率降低至0.05%，漫游成功率提升至98.9%，最大漫游时延降低至0.084s，平均漫游时延降低至0.039ms。案例显示：原本客户满容量运行的机器人数量由原来的450台，提升至1000台，出单率由原来的2、3万单提升至近十万单，仓储效率有了明显的提升。
携手快仓共同赋能无人仓储领域
在行业领域，华为携手快仓共同赋能无人仓储和自动化领域。成立于2014年的快仓是全球第二大智能机器人解决方案供应商，拥有目前国内领先的千台级智能机器人物流智慧仓，致力于打造下一代无人驾驶机器人及智能机器人操作系统，让无人驾驶机器人成为智能制造、智能物流的基础设施，实现让人类不再搬运的伟大愿景。
在多年的发展中，快仓从单仓10台机器人逐渐发展到单仓1000台机器人。基于以上实践，上海快仓智能科技有限公司市场总监孙迪认为，“超大规模业务应用对Wi-Fi解决方案带来以下四大挑战，分别是多种作业协同、运行场地大、机器人数量多、业务吞吐量大。”通过携手华为，快仓已经让自身的业务时效性、运维能力等获得了大幅的提升。
基于华为Wi-Fi 6端管协同方案，快仓看到了智能工厂的新场景。未来通过机器视觉结合Wi-Fi 6大带宽的特性，让每一台机器人都能够实现自主判断和自主决策合功能，甚至还可以让多种机器人进行协作。展望未来，孙迪表示“快仓将和华为在Wi-Fi 6行业应用场景上有更多的延伸和拓展，通过华为的技术能力更好地赋能和打造无人仓储和智能智能工厂。”
结语
“华为Wi-Fi 6产品可以满足多种无线场景的网络覆盖。面对未来的无人仓储，我们与快仓联合打造的仓储解决方案希望达到整个仓储系统具备自感知、自适应、自决断、自诊断、自修复的能力。各种物流设备状态实时可控，一旦遇到突发问题可自行诊断，自我修复，确保整个物流系统的高效可靠运行。提供作业无人化，运营数字化和决策智能化的先进无人仓储。”宋艳总结道。
工业智能制造新格局：智能工厂为引，供应商及平台赋能
以智能制造为主攻方向，我国制造业产业模式、企业形态正在发生根本性的转变。
作为我国制造业转型、升级的纲领性文件，近日，一份由工信部等八部门联合印发的《“十四五”智能制造发展规划》（下称《规划》）提出一系列具体目标，包括到2025年“建成500个以上引领行业发展的智能制造示范工厂”等。
为此，中国工业互联网研究院总工程师王宝友在接受第一财经采访时表示，从目标来看，《规划》对智能制造在推广应用、供给能力、基础支撑方面做出了明确的指导，一方面它是问题导向的，要解决我国当前智能制造现存的问题，同时也是根据现阶段发展情况做出的规划，对解决实际问题、促进融通发展、构建产业生态有积极的指导意义。
上述具体目标如何分步实施？制造业产业、企业应该依据怎样的原则进行实践？王宝友表示，现阶段我国制造企业智能化水平参差不齐，技术发展、区域发展也不平衡。一些优秀企业已经率先推进了智能制造，但仍有很多企业处在发展自动化和信息化的阶段。有些中小企业，当前标准已经能满足其自身发展需求，效益良好，让它们花费更大的成本投入更高级的智能化建设，并不现实。
“因此，要加快智能化转型更需要分层级、分梯度深入推进，逐步将龙头企业的数字化、智能化能力向中小企业迁移，龙头企业自身实现智能化的前提下，着力推动上下游企业协同，提供以场景、生产线等更加集中的解决方案与试点示范。”
智能制造示范工厂怎么建
何谓“智能制造示范工厂”？王宝友解释说，智能制造示范工厂是实现智能制造的重要载体，主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施，实现生产过程的智能化，其本质是要实现人与机器的相互协调合作。
“智能制造示范工厂是由许多智能制造装备、控制和信息系统构成的。”王宝友说，打造此类工厂的几个核心要素包括：第一，设备联网与管理，通过低延时、大带宽的网络基础设施，实现集成化的车间联网环境，解决不同设备之间的联网问题，高效进行传输与管理。
第二，数据的采集和分析，通过传感器、数控系统自动进行数据采集，显示实时生产状态，实现工序之间的协作、柔性自动化生产等。
第三，生产质量的管理，通过智能装备包括智能生产设备、智能监测设备等实现自动检测、记录、分析、持续改进。
第四，智能制造，利用制造执行系统（MES）、先进规划与排程系统（APS），提升全周期全流程的效率。
另外，还可以运用数字孪生技术、CPS（信息物理系统）等技术实现虚实融合。
从制造业企业实践来看，在智能制造工厂建设过程中，经营痛点、产品需求是考量的重点。为此，上海电气集团副总裁阳虹告诉记者：“以我们集团旗下的‘海立冰箱压缩机’来说，该产品在制造端现已实现了标准化，数字化的赋能是为了进一步降低成本；再比如我们的风电板块，由于一般风电（工厂）都会设在地广人稀的场地，定期运维成本很大，因此，该板块在融入数字化过程中，发挥了远程监测作用，我们坐在上海漕宝路总部，也能对当地风电（工厂）的运行状态进行分析，包括对其故障进行诊断并提出相应的维修方案。”
企业在智能制造工厂建造过程中还需克服哪些短板？上海市人工智能研究院数字经济研究中心主任郑茂宽告诉记者，目前看来，一些大企业的智能制造单体工厂（由智能的装备、控制、管理构成）做得都很不错，其中自动化设备比较普遍；企业较为薄弱的环节反而是数据的互联互通。“工厂外，数据的互联互通包括：产品交付市场后的质量数据跟踪、反馈；工厂内，数据的互联互通则包括：跨车间、跨产线的生产数据能否打通；此外，还有不同年份、时间建设的产线在需要时能否调动等，这就面临要针对传统产线做智能化更新、改造等工作。”
供应商、平台如何赋能
根据《规划》的主要目标，到2025年，要培育150家以上专业水平高、服务能力强的智能制造系统解决方案供应商；建成120个以上具有行业和区域影响力的工业互联网平台。
如何理解上述概念？王宝友表示，工业互联网平台，是向下连接海量工业设备，向上对接面向各类工业场景的优化应用，发挥着工业资源汇聚和配置的关键作用。因而，工业互联网平台须具备各类资源整合的能力，包括整合控制系统、通信协议、生产装备、执行系统、管理工具、专业软件等；同时，平台还需要具有强大的基础技术能力、优秀的应用服务能力、可持续的投入产出能力等。
王宝友进一步告诉记者，无论是供应商还是平台，它们不仅是将网络、数据在工业中进行简单应用，更需要和实体经济深度融合，重塑企业形态、工业链和产业链，为企业解决实际生产问题，实现降本增效、产品升级。
供应商、平台如何进一步发挥好自身优势？王宝友表示，供应商、平台需精准定位。一方面，要提供优质、差异化的服务；另一方面，要围绕不同对象的工业应用场景进行匹配。
王宝友建议，跨行业、跨领域的综合型平台，可以通过汇聚产业资源，实现技术创新和产业升级；特定行业及特定区域的特色型平台，可以服务装备、消费品、能源、电子信息等重点产业及产业转型需求迫切的区域；单点技术突破与集成的专业型平台，则需推动数字孪生、工业大数据分析、边缘计算、远程监控等领域前沿技术与工业机理模型融合创新，解决制造业产业、企业在设计、制造、管理等方面的问题。
针对不同企业也有不同策略。王宝友表示，针对头部企业，供应商、平台的做法是可以打通企业的内部数据通道，开展协同设计、共享制造、供应链协同、资源统一调度等，加快企业创新，构建新的利润增长点。而针对中小型企业，可提供“低成本、快部署、易运维、强安全”的轻量化服务，赋能中小型企业快速形成自身数字化能力，有效降低中小型企业数字化转型门槛。
为此，郑茂宽也结合实践表示，实际上，工业互联网平台就包括了要为企业提供系统解决方案，但从过往企业的实操层面来看，由于企业智能制造解决方案的复用率较低，那么对供应商来说****率也会较低（从设计到交付历时大多超过6个月），工业互联网在这一领域的实施成本很高。
郑茂宽告诉第一财经，中小企业做智能制造转型、升级，可以利用一些开放性的“低代码平台”购买自身所需要的应用模块，这些模块拖拉拽功能强，且涵盖生产计划、质量分析、仓库管理等。这样下来，中小企业耗费的成本低、模块开发周期短，操作也会相对简单，是当下的一种趋势。
供应商、平台还将如何创新？王宝友则认为，供应商、平台除了接受政策支持和投资，也要探索新型商业模式，实现可持续运营。平台、系统集成商、工业软件服务商等共同提供赋能企业的解决方案并进行分成；还可以释放数据资产价值潜力，例如开展服务订阅收费、数据交易、模型交易等。
实现IT与OT“人才融合”
记者在调研多家制造业企业过程中也了解到，要顺利进行数字化、智能化转型，技术人才与业务人才的融合与衔接也是一大挑战。
上海航天精密机械研究所副所长、总工程师戴铮对第一财经称，在他所承担的“航天离散协同制造工业互联网平台”建设过程中，仅架构论证环节，所里就成立了涵盖信息化、业务部门、咨询公司核心人员的专业团队，70余人次近20家单位密集调研求证，近30次的架构论证研讨和技术交流后，才得以将系统解决方案敲定。
结合制造业企业实践，王宝友表示，传统制造业的转型、升级中不仅需要OT（操作技术）和IT（信息技术）复合型人才，也需要企业管理人才、行业领军人才、专业技术人才、产业工人等多维度、多层次人才，在开展行业应用时，还需要掌握特定行业相关工艺、业务流程、工程经验等行业特色内容。
而现阶段，工业互联网复合型人才供给非常缺乏，且培养面临诸多困难。原因在于：一是岗位规范化程度较低，导致人才供需两端匹配度不高。二是工业互联网人才培养体系尚未形成，有部分高校积极探索该领域人才培养，但由于缺乏课程、教材、师资及专门的实训环境，教学过程面临很大困难。三是工业互联网相关专科、本科、研究生专业与职业匹配度需进一步提升，工业互联网相关专业类别与职业小类的匹配率上，数据显示，专科教育、本科教育、研究生教育依次为 33.3%、39.4%、34.1%，有待进一步提升。
为此，王宝友表示，一方面，要加强产业和教育融合，汇聚研究院所、企业、社会团体、产教融合解决方案供应商等共建人才培养生态；另一方面，充分发挥职业教育的作用，加大高素质、技术技能应用型人才的培养力度，创新职业教育校企合作模式，满足制造业转型升级对人才的结构性需求。此外，工业互联网相关职业人员，则可通过企业岗位培训、继续教育学习等不断提高员工对职业的匹配度。
5G赋能智慧工厂“蝶变”
来源：内蒙古日报
54岁的李国峰没有想到，一个小小的雷达探测仪，就彻底改变了他过去15年的“工作轨迹”。
李国峰是呼伦贝尔农垦食品集团合适佳工厂的原料收购员，在这家食品加工厂工作15年来，随时从外挂扶梯爬上近50米高的原料收购筒仓查看料位情况是他的日常工作。
“从这里爬上爬下可不容易，尤其遇上雨雪天，非常危险。而且查看料位全凭经验，有时难免出现误差影响生产质量。”但现在不一样了，筒仓上加装了一个雷达探测仪，料位情况可以随时在手机上查看，他再也不用爬上爬下了，而且料位情况掌握更精准。
一块屏幕就可以反映工厂全域每一个模块上的有效信息；数据统计、智能汇算，自动生成需要的生产订单；自动识别判断员工行为，及时处置生产异常情况……在呼伦贝尔农垦食品集团的合适佳工厂，数智5G赋能，让这个传统食品工厂彻底大变样。
记者跟随李国峰来到原料收购筒仓下，抬眼望去，巨型圆柱形筒仓分两列排开，仿佛是一根根擎天柱伫立在眼前，既震撼又壮观，而旁边又高又窄的外挂扶梯则让人看着眼晕。工人们正忙着加料，黑溜溜、圆滚滚的油菜籽拥挤着从车上倾泻而下，工人们用搂耙将油菜籽推入卸粮刮板机，随后经过初筛，颗粒饱满的油菜籽被提升机送入原料收购筒仓。这家工厂以油脂加工生产为主，年可加工油菜籽30万吨，主要产出芥花油和油菜籽粕。
“呼伦贝尔地区农业资源十分丰富，但农作物的自动化加工是个难题。传统工作模式下，工厂生产效率低，排单合理性差，订单准交率低，各环节互动有限，同时管理成本还高。建设智慧工厂能够有效解决以上这些问题，而5G则是实现智慧工厂建设的基础。”呼伦贝尔农垦食品集团相关负责人介绍，为了提高管理水平和生产效率，2022年，公司全力投入5G智慧工厂建设，油菜籽加工的各个生产环节都加装了智能管控终端设备，结合MES云端系统，可以对生产制造全流程数据进行精准采集、快速传输、实时反馈。
传统产业装上了“数字引擎”，传统工厂换上了“智慧大脑”，感受到工厂变化的不止李国峰。
压榨车间里，车间副主任陈广明感触颇深，“生产油菜籽粕，水分控制是关键，水分控制在12.5%-13%间的油菜籽粕品质最好。以前我们只能定时采样，现在有了水分在线分析仪，不仅可以实时采样，还可以自动调整控制，产品得率大大提高了。”
而工厂的生产指挥中心内，数据可视化大屏上，工厂料仓、压榨、浸出、精炼、灌装5大车间的13处生产场景都一目了然。指挥中心副主任康哲指着大屏上的数据说：“你现在看到的这各项环保监测数据都是实时显示，操作室的工作人员如果看到相关数据达到临界值，就会及时调整设备，避免触发警报。”
“以前工厂7个部门的数据每天都是纸质或者邮箱报送到生产指挥部门，再人工进行汇总分析，现在互联平台不仅可以实时反馈数据，还会对反馈数据进行分析，实现工单、工艺、生产数据交互，生产任务与现场联动。”康哲介绍。
传统工厂的“蝶变”，生产变革只是其中一个环节，在数智5G赋能下，工厂已经形成了智能化安全预警管理机制，进一步降低了企业的管理成本。
“工厂园区内布建了视频监控点，依托千兆专线，可以将园区内的画面实时回传至视频综合平台，AI安防平台对回传视频进行实时分析，主动识别违规行为，并上传至云端。”康哲说着便从屏幕中调出了一个违规记录画面，“你看这里操作人员没戴口罩，视频监控回传后经过AI算法分析处理，就可以生成违规记录、违规告警。”
一个个5G基站在辽阔的草原拔地而起，编织起大带宽、低时延的无线网络通信覆盖网，依托这张网，有着几百年历史的传统工艺有了“5G智慧芯”，传统工厂正在被一点点改造成为万物互联、智能化生产、网络化协同的“智慧工厂”。
“经过小半年的试运行，这套技术系统给我们的人工业态带来了最直观的变化。根据生产订单需要，我们16000吨油菜籽加工生产线即将开动，届时5G加MES系统将正式进入实际陪产，我们希望能看到5G数智为产业更新带来更多的惊喜。”康哲说。(记者 胡芳 李玉琢 高慧)
