
2.1 中国商飞:打造民用航空智慧工厂“样板间”
企业简介:中国商用飞机有限责任公司(简称中国商飞)是实施国家大型飞机重大专项中大型客机项目的主体,也是统筹干线飞机和支线飞机发展、实现我国民用飞机产业化的主要载体,主要从事民用飞机及相关产品的科研、生产、试验试飞,从事民用飞机销售及服务、租赁和运营等相关业务。
技术亮点:基于5G的工业数据采集、质量检测、AR[1]/VR、边缘计算。
应用成效:将C919大飞机复杂无比的系统工程化繁为简,实现200多万个零部件与人、机、车间和各控制系统、管理系统的广泛互联,运营成本降低20%以上,生产效率提高20%以上。
2019年2月28日,中国商飞、中国联通在中国商飞上海飞机制造有限公司(简称上飞公司)厂区举行了5G智慧厂区及基于5G的十大工业场景发布会,受到业内外人士的广泛关注。有专家表示,这是首批真正意义上的5G智慧工厂之一,是5G技术在工业制造领域的深度应用。中国联通上海分公司与上飞公司的合作,将5G带入车间工厂,将C919大飞机复杂无比的系统工程化繁为简,实现200多万个零部件与人、机、车间和各控制系统、管理系统的广泛互联,运营成本降低20%以上,生产效率提高20%以上。

C919大飞机
双方共寻 5G与工业互联网的结合点
5G自身的技术和商用价值潜力巨大,不仅可以让传统制造业运营成本有效降低,而且能够推动生产效率显著提高,这是5G融入大飞机研制的重要基础。5G技术能够满足高端制造领域对网络低时延、大带宽、智能化、高可靠性的需求,是推动工业互联网发展的关键。
中国联通上海分公司表示:5G技术可以提供10Gbit/s的峰值速率、毫秒级的时延,支持每平方公里内百万台设备的连接。5G全连接成为万物互联的“眼睛”;5G网络切片技术和边缘计算技术可以满足传统制造业对网络和应用的需求。
网络切片技术是将网络划分成不同的“车道”,为不同场景提供独立的带宽和服务质量(Quality of Service,QoS)保障。边缘计算技术将更多的数据计算和存储从“核心”下沉到“边缘”,可进一步缩短时延、减小网络负荷、提升数据安全性和隐私性。
民用飞机制造是制造业皇冠上的“明珠”。上飞公司看重5G,就是看到了5G可加速应用创新、助力制造业转型。中国联通上海分公司利用5G优势与上飞公司合作,结合私有云大存储、高计算能力,连接生产、销售、采购、服务各个环节,实现数据共享、敏捷互联、应用云化、智慧决策,打造智慧工厂“大脑”,将中国C919大飞机制造基地建成了一个集5G、云平台、大数据、AI[2]、物联网等新兴技术于一身的“5G未来工厂”。
5G助推民用航空智慧工厂落地
2019年,中国联通上海分公司完成了5000亩(约333万平方米)厂区高速5G网络全覆盖和边缘计算节点的部署,网络下载速率高达1.6Gbit/s,时延低于10 毫秒,为智慧工厂提供了优质的网络环境,实现了基于5G的工业数据采集、质量检测、AR/VR、边缘计算等应用。

飞机制造5G智慧工厂
中国联通上海分公司与上飞公司之间的合作并非一蹴而就,而是早有默契。双方经过近两年的潜心研究,共同建造了全球第一个5G工业园区,打造了国内首个5G民航智慧工厂标杆项目。
智慧工厂的5G首先应用于人的管理。大飞机的生产涉密性强、安保要求高,对人员出入进行严格管理非常重要。智慧工厂的解决方案是在数控车间出入口安装具有人脸识别的门禁系统。由于5G网络时延低,通过人脸识别得到的图像可与“云端”存储的记录进行快速比对,从而大幅提高识别效率。
其次是物品的管理。用于大飞机生产的零配件成千上万,不少工艺仍需要工匠手工完成,智慧工厂通过5G网络承载的精准室内定位系统,可以把车间内摆放的零配件定位误差缩小在3厘米以内。工匠通过室内导航设备,很快就能找到需要的零配件。
智慧工厂利用5G网络对数控机床的运行数据进行实时采集。在传统工业生产中,产品质量的检验环节通常放在最后,这是一种事后监管;如今,传感器被植入数控机床,可实时采集机床运行时的各种数据,并立刻把数据上传到智慧平台或“云端”,再与数据模型进行不间断比对,一旦系统发现异常,短时间内就能告警。
“5G+工业互联网”让大飞机加速起航
基于5G的质量检测技术有效提高了零部件检测的效率和质量。中国联通上海分公司将AR/VR技术与5G相融合,实现了大型民用飞机制造工厂的沉浸式体验,并利用虚拟数据及模型与现实空间的有机结合,辅助进行车间设备的巡检及维护。
从项目合作成果来看,中国联通上海分公司将5G技术与边缘计算、云计算、大数据、AI等技术有机结合,并将其融入飞机制造的全过程,可有效提高飞机制造生产效率、提高飞机装配质量、降低生产运营成本。中国联通上海分公司表示,下一步将通过建设基于5G的智能制造工厂,贯穿民机设计、制造、试飞、运营和供应链管理,为大飞机“智造”探索最佳实践路径。