2019工業互聯網AI+5G賦能未來制造業燈塔工廠方案.pptx
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2022-08-29
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1、F O X C O N N I N D U S T R I A L I N T E R N E TA I+5 G 賦 能 未 來 制 造 業 燈 塔 工 廠2 0 1 9 年 1 1 月c8113700+20000+4000+億智能工廠年度營收全球國家制造領域專利制造領域研發人員全球員工人數250000+富士康工業互聯網股份有限公司 A股上市公司 股票簡稱:工業富聯 股票代碼:601138 工業富聯的主要市場領先的工業互聯網行業地位,發展前景廣闊FOXCONN INDUSTRIAL INTERNET通信網絡設備云服務設備精密工具和工業機器人30%+網絡設備全球占比40%+服務器及存儲設備全球占2、比20%+電信設備全球占比3服務器及存儲設備制造服務注:通信網絡及電信設備制造服務不含手機機構件業務資料來源:IDC數據庫,Accenture工業互聯網展望報告(2015)和工業互聯網市場定位報告(2015)2020年市場容量工業互聯網平臺應用5000億美元412億美元通信網絡及電信設備制造服務注475億美元F Fo og g A A I I霧霧小小腦腦G G a at te ew w a ay y&W W i ir re el le es ss s數數控控網網關關&工工業業移移動動網網I In nd du us st tr ri ia al l M M o ob bi il le e工工業業3、手手機機F Fi ii iM M i ic cr ro o C Cl lo ou ud d專專業業云云應應用用S SF FT T智智慧慧工工廠廠套套件件F Fi ii iC Cl lo ou ud d富富士士康康云云來源:世界經濟論壇報告Fourth Industrial Revolution Beacons of Technology and Innovation in Manufacturing,2019富士康燈塔工廠理念:從“無人”到“無憂”無人物流&自動上下料(降本減勞)柔性自動化(降本減勞)智能安燈系統(標準化管理)智能分析系統(預測&預防)燈塔工廠的4項標準 實現重大影響 成功整合4、多個用例 擁有可擴展的技術平臺 在關鍵推動因素中表現優異燈塔工廠的經濟效益 提質、增效 降本、減存 提升全員參與度及 實現科技民主化泛在物聯網絡環境AI助力的數字化生產線程 (Digital Threads)專業制造應用與可擴展開發平臺柔性的自動化技術增強現實助力人機協作燈塔工廠技術要點與設計原則System Integration of Six Flows工業系統的系統整合能力工業系統的產業鏈活動協同工業系統的基礎能力工業系統的智能化能力精益化自動化數字化Management Shell精益化自動化數字化Management Shell精益化自動化數字化Management Shell材料工5、藝裝備工具電氣元件工業軟件六流的系統化整合MicroCloud(集成管理內涵)制造的 Know-how增強分析新交互/學習方式基于模型的智能優化智能 IoT網絡機器視覺/認知AI新設計思維沖壓電鍍成型MicroCloud(智能應用內涵)Outer APIsInner APIs互聯網的服務生態(活動與資源的配置優化)燈塔工廠的技術架構System Integration of Six Flows工業系統的系統整合能力工業系統的產業鏈活動協同工業系統的基礎能力工業系統的智能化能力精益化自動化數字化Management Shell精益化自動化數字化Management Shell精益化自動化數字化M6、anagement Shell材料工藝裝備工具電氣元件工業軟件六流的系統化整合MicroCloud(集成管理內涵)制造的 Know-how增強分析新交互/學習方式基于模型的智能優化智能 IoT網絡機器視覺/認知AI新設計思維沖壓電鍍成型MicroCloud(智能應用內涵)Outer APIsInner APIs互聯網的服務生態(活動與資源的配置優化)燈塔工廠的技術架構智能制造建設范疇(工廠端本地部署)工業人工智能建設范疇(本地端與企業云服務協同)工業互聯網建設范疇(產業活動協同、資源配置優化、專業服務聚合)環境傳感室內定位機器視覺DAQ滑臺軸承 刀具 手機計算機文件系統 DTU私網布署,生產數7、據不外流eMBB,大帶寬mMTC,大連接uRLLC,低時延工業移動專網特點CNCRobot沖床 成型AGV 通用設備精密部件/感測移動辦公本地布署、實時運算、高安全性AI運算與模型下發智能連動、精準管理(OEE,PHM)霧小腦 遠程配置算法下發數據挖掘、清洗、分析、預處理多元、彈性協議轉換數控網關 跨系統、高移動性、靈活部署跨系統、低時延傳輸(1ms)時間敏感網絡(TSN)的無線延伸狀態上報數據傳送云計算云計算模型訓練、云霧協作、遠程運維海量存儲、數據分享、可靠備援 跨系統、高移動性、靈活部署跨系統、低時延傳輸(1ms)工業互聯網工業移動網系統架構HPC8霧小腦服務器Small Cell 小基8、站TSN交換機工業網關 邏輯控制器 DTUDTU DTU中控系統驅控一體控制器:IPD控制變成軟件:FXmotion、Emotion多軸運動控制卡:ARC-PP6遠端IO模組:ARC-RIOAGV控制系統ARC-GLC3傳感器采集板ARC-ENC21邏輯控制卡ARC-iLCMobile RobotAGV(輸送帶)智能中控室機器視覺算法各式機械手臂專用加工設備鉚鉚壓壓連連線線智智能能換換刀刀C CN N C C 連連線線托托舉舉搬搬運運一一拖拖二二連連線線衝衝壓壓連連線線潛潛伏伏牽牽引引智智慧慧物物流流A A G G V V 成成 熟熟 應應 用用 案案 例例精精密密鎖鎖附附技技術術機機械械手手9、打打磨磨拋拋光光技技術術微小螺紋孔檢測技術精精密密組組裝裝&點點膠膠焊焊接接拆拆裝裝夾夾技技術術整線自動化集成數字工廠應用集成工業互聯網柔性自動化設備開發及系統集成 刀具云專業云模具云沖壓云注塑云消防云表面裝貼云數字控制機床云工業機器人云自動引導車云解決方案設備綜合效率智能預測數字孿生戰情中心環境監測知識庫管理智能叫修設備監控智能調參智能保養平臺層可視化展示數據源配置數據集與報表3D 可視化iDS設備性能管理資源管理數據接入監控管理微開發服務線上學習代碼管理部署管理開發者中心計算資源管理微服務 動態分配負載均衡高可用數據服務用戶服務管理購買產品產品上架用戶中心運營商管理富集云 網絡 計算存儲 10、物接入核心層CNC Robot SMT AGV CorePro Agent 數據采集/設備連接協議轉換 設備監控技能管理 設備模板CorePro Proxy 邊緣計算/遠程設備管理空中下載 技能管理配置管理 系統管理數據模板 數據上報邊緣分析 智能監控MQTT/AMQP/HTTP私有云/公有云CorePro Server3D Studio工業互聯網可擴展的平臺方案架構關鍵場景的微應用支持關鍵業務的流程數據融合&分析建模PHM、過程異常檢測、排程優化、關聯分析、虛擬測量、能耗預測、產能分析、節拍優化工管、品管、生管、經管、安管六流:人流、物流、過程流、訊流、金流、技術流支持運營的決策績效指標分析11、PDCA改善計劃效率&品控風險供應商稽核經營指標分析數據管理規范與服務接口業務流程引擎數據標準(數據分類與編碼標準、元數據標準、數據交換標準、數據質量標準)數據安全IaaSPaaSHANA 通用服務組件OSS工業 IoT 治理平臺CorePro TSDBSCADA數據其他IOT數據AGV數據Sensor數據IOT數據源ERP數據MES數據其他數據業務數據源CRM數據PLM數據WMS數據HRM數據SRM數據TMS數據圖像檢測數據多媒體數據源監控數據分析建模數據采集/接入方式消息訂閱批量處理Data API 數據復制微批量處理數據加工方式數據流數據編排數采控制&計算硬件管理數采控制模型管理公共數據12、架構基于制造過程的數據應用主題質量效率設備過程參數物流廠務人員數據集成與加工基于產品過程數據資源主題需求售后設計BOMDOE質量關鍵工藝基于企業資源的數據應用主題財務資產組織訂單采購數據服務 數據資產地圖 數據總線服務 主數據管理 元數據管理 數據質量管理服務管理模型管理運行時管理人力外包模型存儲模型存儲模型解析模型解析模型部署模型部署執行引擎執行引擎調度器調度器策略管理策略管理多語言運多語言運行時行時版本管理版本管理依賴庫管理依賴庫管理任務監視任務監視API工業互聯網數據驅動的數字線程決策優化設備管理實時分析數據存儲數據管理數據挖掘生產數據Asset managementAssetdata機13、器生產線壽命預測IoT 云平臺服務云平臺服務邊緣分析數據分析CoreProWRITE智能決策設備監控生產優化機器學習模型智能預測模型 雙向接口雙向接口大屏可視化產品反饋 數字孿生輕度耦合MicroCloud3D Studio倉儲系統叫料系統TPM數據清洗服務可視化呈現 READPROVISIONPROVISIONPROVISION設備模型API&ODBC&JDBC 接口接口數據模型計算模型反向控制資產管理 資產數據 可視化平臺3D仿真技術工業互聯網智能數據分析大數據應用智能戰情室看板數字化生產業績管理經營指標(營收、產能、進度)OEE(稼動率、良率、性能)改善計劃改善檢查表日程及責任人 對標歸14、因對標:理論極限、最佳實踐、橫向對比歸因:損失分解定位PDCA持續改善改善行動記錄核心功能 實時計算車間業績數據(OEE,生產達成率等)自動挖掘業績不佳區域及原因 自動生成績效報表 問題改善計劃行動追溯案例:龍華E5車間-班前任務分析敏實D2D-可視化車間、線體、設備大數據應用運營中心大屏5G+工業互聯網技術架構5G+工業互聯網技術架構低時延5G在工業機器人應用領域的需求在工業機器人應用領域的需求數字雙胞胎的應用,需要采用更低時延的信息傳輸解決方案。5G網絡在uRLLC場景下可以達到ns級別的時延,可以實時反應機械手臂的運行狀態,使感知-傳輸-決策-執行的過程大大縮短,從而使自感知、自適應、自15、執行的高智能高柔性高速度生產方式成為可能。目前總線網絡的傳輸時延在100ms+工業互聯網5G應用場景高帶寬5G在工業機器人應用領域的需求工業機器人等設備的遠程狀態監控、視頻信息采集等方面的應用,需要用到大量的上行帶寬。狀態監控:6個軸的角度、速度、功率、電流、溫度、負載等變量達到80個值,這樣的數據需要每秒鐘采集30次,每臺機械手臂的數據量達到670KB/s,單個場域接入網絡內設備數量可達百臺規模。視頻信息采集:如視頻所展示,RMC的故障智能定位功能,需要實時記錄故障發生時的影像并截取,同時進行AI分析圖像識別,找出發生故障的位置并標注,協助生產人員和工程師快速獲取信息、定位故障位置。視頻的上16、傳同樣需要使用大量上行帶寬。設備維護過程中將設備模型、數據、操作知識庫等信息以AR形式呈現。工業互聯網5G應用場景 SMT 物料:Assy&Pack 物料:人力節省:4/day人力節省:4/dayAGVx1AGVx1JIT 物料 :成品出貨:AGVx1人力節省:2/daySMT 載具:人力節省:2/dayAGVx1跨樓層AGV導入待料情況杜絕SMT AGVPrecision Machining AGVOBA AGV工業互聯網5G應用場景(智慧物流)高可靠性5G在在AGV應用領域的需求應用領域的需求AGV中控應用,需要采用高可靠性的網絡傳輸解決方案。5G網絡在uRLLC場景下可以在150km/h17、移動速度下達到BLER 10-8級別的可靠度,可以快速將任務信號下發至AGV集群,使感知-傳輸-決策-執行的過程大大縮短,從而使資決策、自執行的高智能高柔性高速度生產方式成為可能。一棟廠房AGV接入數量約30-50臺工業互聯網5G應用場景大帶寬5G在在CNC機加機加應用領域的需求應用領域的需求CNC MicroCloud 應用,需要采用大帶寬的網絡傳輸解決方案。CNC設備需接入MES生產管理數據、數控系統加工狀態數據,以及用于主軸和刀具等關鍵部件的狀態監測數據。1臺CNC設備的數據接入量約2Mb/s,一個車間內接入數百臺設備。一棟廠房CNC機臺接入數量約200-500臺工業互聯網5G應用場景F18、og Client關鍵特征NC 時序數據溫度傳感器低頻數據振動/電流高頻數據異常事件提醒CNC MicroCloudCloud Server云端結果分發CorePlus IoT Platform現場數據管理Edge ClientDataCloud Server云端模型管理工業互聯網5G應用場景(預測性維護)工業富聯-打造工業互聯網+智能制造的全集成服務Fii Cloud 價值服務生態 Cloud Studio+MicroCloud+富集云富士康核心制造能力 先進設備+制造工藝+生產系統管理運營工業互聯網基礎設施 數據中心+私有云+工業無線網絡+智能終端Thank you!Fii looks forward to working with you!