F5G的“光纖到機(jī)器”為何是智能工廠新標(biāo)配?

  數(shù)據(jù)被無(wú)視時(shí)，聯(lián)接不聯(lián)接可能“無(wú)所謂”;數(shù)據(jù)被尊重時(shí)，聯(lián)接就要變得無(wú)所畏懼。工廠中的數(shù)據(jù)越來(lái)越得到重視，智能工廠中的聯(lián)接，也需要無(wú)畏距離、無(wú)畏干擾，也無(wú)畏每年都在增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)。

  “光纖到廠房”、“光纖到機(jī)器”，正在成為智能工廠的新標(biāo)配。

  聯(lián)接是智能工廠的底座

  “如果早一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)同，或許現(xiàn)在會(huì)更從容一些。”疫情期間，制造企業(yè)經(jīng)歷了復(fù)產(chǎn)復(fù)工的第一波沖擊;供應(yīng)鏈紊亂的第二波沖擊;需求多元化的第三波沖擊，進(jìn)一步深刻認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)的價(jià)值。

  這里所說(shuō)的數(shù)據(jù)協(xié)同，就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，包括應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)協(xié)同、生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)協(xié)同、工藝流程的數(shù)據(jù)協(xié)同、生產(chǎn)原料的數(shù)據(jù)協(xié)同等諸多方面，需要打通ERP、MES APS等系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)，打通生產(chǎn)、管理、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)。

  不僅如此。

  中國(guó)數(shù)控機(jī)床保有量約為800萬(wàn)臺(tái)，數(shù)控機(jī)床上的“外設(shè)”更是數(shù)以?xún)|計(jì)。這800萬(wàn)臺(tái)設(shè)備理應(yīng)屬于萬(wàn)物互聯(lián)的一部分，800萬(wàn)臺(tái)設(shè)備上承載的傳感器、機(jī)器視覺(jué)設(shè)備，也理應(yīng)屬于萬(wàn)物互聯(lián)的一部分。

  智能工廠的新標(biāo)配

  聯(lián)接的壓力由此陡然而生。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)流派不同，但所有流派均是感知數(shù)據(jù)為觸角，以傳輸數(shù)據(jù)為紐帶，以數(shù)據(jù)處理和模塊服務(wù)為平臺(tái)。在此之上才是應(yīng)用層，方可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量正向追溯和反向追溯、設(shè)備效能管理，提高生產(chǎn)計(jì)劃的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，以及落地智能決策、設(shè)備維護(hù)、視覺(jué)質(zhì)量檢測(cè)、智能分揀等應(yīng)用。

  聯(lián)接正是將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的感知層、傳輸層、處理層、應(yīng)用層相互串聯(lián)，而且越是智能的工廠，各層之間的聯(lián)接耦合度越高，越是智能的工廠，對(duì)聯(lián)接也提出了越苛刻的要求，但現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題就擺在那里。

  智能工廠中可能有云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能，但也可能沒(méi)有地方擺放機(jī)柜，沒(méi)有每天來(lái)打卡的運(yùn)維工程師，甚至也沒(méi)有窗明幾凈的生產(chǎn)環(huán)境。智能工廠生產(chǎn)線(xiàn)的長(zhǎng)度，更可能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)跑道;對(duì)線(xiàn)路時(shí)延的要求，還可能超過(guò)蘇錦添的起步反應(yīng)，每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也會(huì)超過(guò)200部藍(lán)光電影。

  顯然，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式已經(jīng)力不從心。

  舉例說(shuō)明，正常人的反應(yīng)速度在300毫秒，科學(xué)界公認(rèn)的反應(yīng)極限在100毫秒左右，這就是奧運(yùn)會(huì)百米決賽發(fā)令槍響的那刻。但智能決策、設(shè)備維護(hù)，都要求網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小于20ms，視覺(jué)質(zhì)量檢測(cè)、智能分揀更是要求網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小于1ms。

  此時(shí)，F5G(第五代固定網(wǎng)絡(luò)技術(shù))恰到好處地進(jìn)入了智能工廠。正如安永在《光通信社會(huì)價(jià)值白皮書(shū)》中所說(shuō)：“F5G千兆光網(wǎng)未來(lái)將成為智能制造的必備剛需。其可實(shí)現(xiàn)讓制造全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)信息高效傳輸與存儲(chǔ)，同時(shí)也可賦能精密制造，以及遠(yuǎn)程操控?！?

  這不是未來(lái)，而是現(xiàn)在。F5G憑借超高帶寬、全光互聯(lián)、可靠體驗(yàn)等基本特征，具有非常廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。一方面，F(xiàn)TTH(光纖到家庭)和FTTR(光纖到房間)讓普通用戶(hù)可以在家中暢享千兆網(wǎng)絡(luò);另一方面，F5G應(yīng)用進(jìn)一步延伸至千行百業(yè)，即FTTO(光纖到辦公室)和FTTM(光纖到機(jī)器)等。

  凡有數(shù)據(jù)者，雖遠(yuǎn)必聯(lián)

  百余米的生產(chǎn)線(xiàn)，或可勉強(qiáng)采用網(wǎng)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)，但現(xiàn)在的生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)像標(biāo)準(zhǔn)跑道一樣長(zhǎng)。況且這樣的生產(chǎn)線(xiàn)，還承載著近百個(gè)AI檢測(cè)機(jī)臺(tái)。東方日升是全球第六大光伏企業(yè)，其滁州工廠光伏生產(chǎn)線(xiàn)，長(zhǎng)度就超過(guò)400米。

  傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)解決方案對(duì)此長(zhǎng)度很是頭疼，而且近百個(gè)AI檢測(cè)機(jī)臺(tái)中，每天將產(chǎn)生超過(guò)500G數(shù)據(jù)，也并非傳統(tǒng)方案力所能及。華為與東方日升合作，在東方日升滁州工廠部署FTTM全光工業(yè)網(wǎng)，充分發(fā)揮了F5G高帶寬、低延時(shí)、長(zhǎng)距離傳輸無(wú)損耗的特點(diǎn)，保障了產(chǎn)線(xiàn)7×24小時(shí)持續(xù)高效作業(yè)，產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)時(shí)間也縮短50%。

  淋漓盡致的F5G

  類(lèi)似的案例還有很多。就像樓上樓下的裝修，會(huì)產(chǎn)生噪音干擾，車(chē)間里的油污、馬達(dá)機(jī)床，也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。這顯然會(huì)降低電纜信號(hào)的完整性。法士特的重型汽車(chē)變速器，年產(chǎn)銷(xiāo)量世界第一，其與華為合作，充分發(fā)揮了光纖防腐蝕、抗電磁干擾的特性，避免了網(wǎng)線(xiàn)因生產(chǎn)線(xiàn)油污，導(dǎo)致的接頭老化，以及機(jī)器啟停帶來(lái)的電磁干擾等故障，車(chē)間全光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作三年“0”故障。

  東風(fēng)嵐圖與華為合作，采用無(wú)源光纖直連機(jī)器，實(shí)現(xiàn)工廠車(chē)間“0”機(jī)柜和“1”人運(yùn)維“1”廠房的新一代網(wǎng)絡(luò)部署體驗(yàn)。華為南方工廠更是實(shí)現(xiàn)，以F5G“智”造F5G，基于XGS PON技術(shù)萬(wàn)兆超大帶寬，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一跳入云，海量3D數(shù)據(jù)秒級(jí)上傳，實(shí)現(xiàn)車(chē)間設(shè)備與云儀表實(shí)時(shí)連接，儀表利用率提升三倍，節(jié)省投資超8000萬(wàn)元。

  上述智能工廠中的案例，無(wú)疑將F5G的超高帶寬、全光互聯(lián)、可靠體驗(yàn)基本特性，發(fā)揮得淋漓盡致。F5G正在支撐制造企業(yè)的高效工序排列，保證了資源合理配置，正在打通產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)，使零件質(zhì)量追溯成為可能;F5G也正在聯(lián)接數(shù)控機(jī)床與云端平臺(tái)，以云端反復(fù)演練的最優(yōu)算法，精確操控機(jī)械臂的角度與位置，并進(jìn)一步減少了半導(dǎo)體車(chē)間的人員進(jìn)出。

  當(dāng)然，這只是開(kāi)始。中國(guó)制造業(yè)正面臨由傳統(tǒng)制造，向智能化制造升級(jí)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型階段，此轉(zhuǎn)型的正可從“光纖到機(jī)器(FTTM)”開(kāi)始。如華為公司高級(jí)副總裁、光產(chǎn)品線(xiàn)總裁靳玉志所說(shuō)：

  華為持續(xù)創(chuàng)新，不斷推出千行百業(yè)場(chǎng)景化的F5G光通信解決方案，實(shí)現(xiàn)光纖到家庭、房間、辦公室乃至機(jī)器，打造無(wú)處不在的光聯(lián)接，加速千行百業(yè)數(shù)字化進(jìn)程。