5G+智慧工厂：海尔5G智慧工厂 解决方案ppt课件

,海尔5G+智慧工厂解决方案,1,5G使能工业互联网,1,2智慧工厂5G业务发展探讨,2,工业是5G应用最重要行业之一，工业无线快速发展,德勤预测5G应用TOP10行业工业市场空间同样居榜首,0,5,10,15,20,25,30,35,2016,2017,2018,2019,2020,2021,2022,2023,2024,2025,2026,业界普遍认为工业是5G最具潜力行业工业制造无线通信连接快速增长IHS预测至2035年，制造业占5G总产出的28%,40单位：亿,45,18,无线,有线,43,25,5,存量连接数,来源：BergInsight,2017年：无线连接占比6%2022年：爆发点，达27%2026年：超越点，达58%来源：HMS2017,3,工业企业核心业务流程,物流供应目标：打通上下游、提升配送效率、减少库存系统：SCM、WMS、立库、AGV场景：工厂物流、园区视频监控等高带宽、移动性业务，基于云化部署+5G承载，以及AGV等移动控制,目标：安全、高效、智能园区配套系统：安防监控、门禁、考勤场景：5G作为厂区大流量和大连接场景的回传如视频监控等,目标：企业内部运作管理效率提升系统：OA、财务管理、HRM、协同通信、视频会议等场景：基于5G的云手机、高清视频会议等移动应用，提升办公效率,销售服务目标：保障及提升客户满意度系统：企业网站、电商平台、CRM、呼叫中心、预测性维护等场景：基于云服务及5G能力，为客户提供VR/AR等新应用（如产品体,验），更好支撑模式创新,生产制造目标：质量、效能提升，敏捷制造系统：ERP、MES、SCADA、PLC、数控机床、工业机器人.场景：5G+边缘计算及未来uRLLC支撑工业控制类应用；5G+云实现生产制造系统云化,办公管理,智慧园区,5G为核心的工业互联网应用贯穿工业企业主业务流程,4,工业行业对时延和带宽需求高，是5G的应用的首选方向,速率低，运动慢，功耗小无线资源消耗小业务连接/切片价值低,速率要求高，时延响应快，QoS诉求强无线资源消耗大-业务连接/切片价值高,On/off,数字/坐标,控制信息,图片信息,视频信息,数十秒,秒,低功耗传感位置跟踪,开关控制,NB-IoT,带宽,时延,10毫秒,机器视觉,UHD视频,VR/AR,HD视频视频监控4G,高频度传感高精度位置,动作控制,语音通信,5G,100毫秒,35,10毫秒,5,2019年6月6日，Analysys易观中国5G发牌中国工业互联网正处于启动阶段，与美国、德国等发达国家基本同步，但与之相比，工业总体发展水平与基础程度仍存在差距，企业数字化水平有待提高。Analysys易观分析认为，加速工业互联网进程，推进5G、大数据、物联网、人工智能等技术与工业生产的深度融合，支撑传统企业转型优化升级，为智能工业化生产提供新动力。,中国工业互联网处于起步阶段，5G发牌将注入新动力,C,B,I,II,III,IV,V,VI,E,H,市场启动期(2018-2025),应用成熟期(2036-),高速发展期(2026-2035),探索期(2012-2017),场认可度,时间,A,F,VIII,2012年，美国通用电气公司（GE）首次提出工业互联网的概念,2013年，德国政府提出“工业4.0”战略，建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式,2015年，国务院颁布中国制造2025，引领中国制造业转型升级,D,2016年，中国成立了工业互联网产业联盟。,2017年，国务院印发了关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见，落实我国工业互联网发展指明方向。,2018年，工业互联网开局之年,2020年，中国基本实现工业化，工业信息化水平大幅提升，掌握部分重点领域关键核心技术，数字化、网络化、智能化取得明显进展,2025年，基本形成具备国际竞争力的基础设施和产业体系，形成3-5个达到国际水准的工业互联网平台,2035年，建成国际领先的工业互联网网络基础设施和平台，形成国际先进的技术与产业体系，优势行业形成创新引领能力,I,J,IX,G,VII,6,未来5年，5G将拉动35.4万亿经济总产出，工业贡献居首位,90,10.6,3.3,24.8,8.4,6040200,10080,2018年GDP,经济总产出直接间接,经济增加值,5G对中国经济的拉动,2020-2025，5G将带来35.4万亿经济总产出,5G将成为国民经济各行业数字化转型的关键使能器5G与云计算、大数据、人工智能等技术深度融合中国信通院,万亿,中国预测2030年各垂直行业在5G设备上的支出超过5200亿元，智能制造行业5G相关投入达到2000亿元，占比38.5%中国信通院5G经济社会影响白皮书,5200,38.5%,车联网智能制造医疗行业能源行业120亿2000亿640亿100亿2030年,中国典型垂直行业5G相关投入,中国5G垂直行业规模及典型市场,7,行业持续数字化转型，需要5G和其他ICT技术的支持,开放的云平台,金融,基于大数据的精准服务,媒体,数字化新媒体业务,教育,实时分享海量教育资源,政府,打造数字化的服务型政府,制造,5G+云使能智能制造,5G使能无处不在,现在:数字化的标志是“上云”,过去:工业化的标志是“上电”,安全、可靠、随需自治自愈的网络联接,ABC三位一体驱动各行各业智能化升级,联接+云，云网融合,万物联云、万物上云,多云互联,的联接,边缘云&沃云,8,3大应用对网络能力的要求,应用体验多样化,mMTC海量物联,uRLLC高可靠低时延连接,IMT-20205G业务模型,Gbps,eMBB增强移动宽带,3D视频,UHDScreen,云化办公AR,VR,智能制造工业4.0,自动驾驶,智能家居/建筑,智慧城市,ITU-R用户体验速率(Mbps),9,峰值速率(Gbps)10Gbps,频谱效率3x,移动性能(Km/h),1ms时延(ms),1Mdevices/km2连接密度(设备数/Km2),网络能效,流量密度Mbps/m2,5G关键能力和典型应用,5G初期业务以eMBB视频为主要特征,5G体育场,云化VR/AR（CG类）,2018冬奥会全景VR直,播,全景视频VR直播,竞技游戏虚拟建模虚拟社交,移动4K点播/直播/社交,个人UGC,个人超高清CloudVR个人云桌面车内信息娱乐,FWA,发布WTTx,2019切换至3GPP标准,收购频谱2016Q4,2017Q4,28GHz,39GHz,4K视频,远程故障诊断与维护,实时高精地图,下一代智能手机支持接入云化系统，可以办公，娱乐等,5G使能下一代智能手机与智能汽车，持续将计算存储能力迁移到云端，使能个人云桌面与车内信息娱乐；5G解锁上行带宽业务（如UGC与无线视频监控），使得上行单独变现成为可能；无线视频监控是运营商5G进入垂直行业第一波业务；热点数字化是运营商首要的变现区域，同时室内位置服务会变成5G室内数字化基础服务,无线视频监控,无法部署有线监控,部署成本太高或临时布线浪费,新增监控，二次施工破坏原有装修或工作面,应急性、人员无法接近,室内位置,智慧商场,智慧地铁,智慧展馆,观点总结,10,5G中后期通过uRLLC与mMTC两大特性使能垂直行业,自动驾驶,5G:自动,4G:辅助,L4+自动驾驶：,车辆编队自动巴士物流无人车,联网无人机物流联网无人机基础设施监测无人机安保无人机农业,无线化：数据采集+监控+分析远程化：视频辅助诊断与控制智能化：AI+移动诊疗,5G使能L4级以上自动驾驶，首先在封闭园区与半开放高速路段商用部署；联网无人机视频回传、防碰撞、广泛连接与安全管控，需要5G保障；工业制造和医疗希望借助5G实现无线化、智能化转型；智能电网等行业需要5G切片技术提供专网服务,观点总结,电网是切片使能最有价值应用之一,联网无人机蜂窝给无人机产业带来的价值,无线医疗,智能电网,UTM,高空覆盖,超视觉控制,视频回传,实时4K,边缘计算,设备与资产1,劳动力,生产过程,设施与环境,预测性维护：边缘分析以检测不规则性并预测泵故障监测：旋转设备的振动测量和分析安全：人员追踪以确保工人避开危险区域4增强：AR帮助现场技术人员进行维修工作5机器人自动化,生产中PLC/工业相机,视频监控(从有线变无线）,物流AGV,2,3,6,7,智能制造子类（工厂里）业务样例,11,5G,CloudX,数字天空,智能工厂,远程医疗,车联网,4特别兴趣小组,12,2跨产业联盟5G车联网|5G工业互联网,CloudX|智能工厂|数字天空|远程医疗,283合作伙伴,49项目,CloudPCCloudVRCloudGame,XX携手产业伙伴，共建5G业务生态,5G使能工业互联网,1,2智慧工厂5G业务探讨,13,5G智慧工厂整体解决方案示意图,14,5G+高清视频回传全厂区视频监控,现有视频监控部署痛点固定回传成本高：采用视频光端机+裸光纤或Xpon+猫方式，12芯光缆每公里平均8-10万元，其中挖沟成本3万元左右，赔补、绿化等5-7万元；节点扩展不灵活PoE供电在线率低，维护成本高现有4G上传带宽有限，难以支撑多路高清视频应用,电视墙,解码器,大屏,键盘,车间,办公室,监控中心,园区出入口高清枪机,高清摄像头,IPC,仓库,高清半球,5G,15,视频云存储,5G实现能力提升灵活接入：无线方式，随需部署视频监控节点，包括移动监控等模式高带宽保障：5G提升上行带宽，支撑高清视频、更精细视觉识别等应用云网协同：云存储、GPU等云服务能力支撑海量数据存储、视频AI分析,业务场景目标5G的基本验证，验证5G连接稳定性和可靠性验证5G与厂区组网的结合，视频和数据回传场景通过5G替代的可行性验证业务场景痛点及需求,生产视频监控数据和设备运行状态数据通过5G实现回传生产环境复杂，移动设备多，数据回传设备线路铺设难度大、成本高生产设备监控系统要根据生产任务，配合产线频繁调整，有线组网复杂，工期长,解决方案:CPE实现视频和传感器数据的收集、回传按需选择UPF的部署位置。从功能测试的角度，UPF在移动机房也可以支撑测试,视频监控,CPE,设备传感器,IP网关,WIFI或RJ45连接,5G基站,厂区监控服务器,厂区UPF(可选),分流,UPF(移动机房),分流,厂区,16,子场景一视频回传,子场景二数据回传,基于5G的生产设备远程监控场景及方案,5G+高清摄像头操作人员异常识别,平台/边缘云,生产车间后台管理,高清视频采集,GPU加速,GW-U/UPF,AI视频数据学习动作分析,FPGA加速,运营商5G核心网,场景、方案介绍,企业为产线的一个工序定义操作红线，关键操作不能有遗漏在现场部署视频监控，对工人的操作进行记录并且实时的送到后台。系统分析软件依赖5G进行视频MEC的边缘计算能力对视频进行分析，对比。识别出工人不合理的操作动作和异常行为本场景也同样依赖AI和大数据技术来自动识别人员异常活动,价值,5G大带宽，低时延的特点可以满足视频图像的实时的传输，降低了视频本地存储的负担采用无线摄像头，在现场部署和后续维护方面更灵活，方便。通过5GMEC将车间的生产数据直接分流在园区本地，避免了生产数据上公有云的安全风险,17,5G+AR眼镜人脸识别,5GCPE,wifi,CoreNetwork,公司内网及视频云专网,5G,AR眼镜,业务场景：1)保安只能检查员工是否佩戴工卡2)竞争对手，盗窃分子假冒工卡3)离职员工依然可以戴卡进入园区价值体现：1)AR眼镜相对于固定摄像头，更机动灵活，图像更清晰2)AR眼镜连接云端数据库，实现S级人脸识别及告警3)保安人员收到实时告警，可以及时采取行动网络架构：,18,业务应用规划,区域巡逻路线,5G巡检机器人,1）5G：CPE回传4K高清巡检画面，投屏在电视上2）机器人本身：360度地面全天候巡检，综合智能安防平台-自主绕障、自主充电、火灾预警、异常告警联动，智能环境感知(空气质量，气体检测)等；巡逻人脸识别。,5G+机器人园区巡检,19,5G+工业相机智能生产,基于5G网络质量检测生产线部署无线工业相机+边缘计算网关视频图像处理，自动判断标注，杜绝人为漏检、错检所有单元无线组网，可按需、快速、灵活组合,无人检测滚筒零部件,云端处理,提升生产效率机器人无线协作远程操控,云端数据处理,维护和生产灵活编排海量生产数据,无线代替线缆,连接成本降低50%-70%,20,5G+AGV移动机器人车间物流系统,5GuRLLC及5G+边缘计算支持智慧物流的控制类应用，并接入云端基于AI能力进行流程等优化,智能物流与仓库应用日益广泛带有导轨的工业机器人、桁架式机械手、AGV、RGV、悬挂式输送链等,21,基于5G的无人驾驶叉车（AGV）构建5G环境下智能仓储解决方案第一阶段采用5G解决WiFi现存问题：WiFi同频干扰导致无人叉车难以大规模部署WiFi短距传输导致难以具备远程控制能力受限于WiFi或4G上传速率，无法实时清晰观测叉车工作及物料情况第二阶段5G+云+AI，智能仓储解决方案：研发5G+视觉导航算法，替代传统激光导航，打造完整的智能仓储整体解决方案将所有的自动化物流设备和软件整合到5G环境中，5G+云+人工智能AI助力智能仓储更智能，更高效，更安全,基于5G+云+AI的无人叉车及智能仓储系统,22,5G+云AR智能生产+新员工培训,基于AR/VR/MR、穿戴式设备等IT新技术，具备感知、分析、推理、决策、控制功能的智能装备逐步应用5G为智能装备的端端、端云连接提供高带宽、低时延及移动性支持云平台为智能装备的开发、运营，提供海量存储和强大算力支持新员工培训用AR辅助线束组装滚筒洗衣机内部的线束错综复杂，以往工人们需要拿着洗衣机内部结构指令手册或参照PDF图才能一步步完成线束的组装和连接，工作流程冗杂繁琐，往往容易出错使用谷歌AR眼镜后，工人们无需拿着手册和电脑在工