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5G+J-CLOUD MOM助力企业数字化转型升级


      通信世界的演化很快,几乎10年就是一个时代,从上世纪90年代的2G,到2010年左右兴起的4G。近代人类社会的演进伴随的就是通信技术的演进,从最开始的电报,电话,到近代的移动通信技术,正是沟通便捷让加快了历史的进程。但通信行业本身也很尴尬,这是一个基础设施行业,承担着为应用提供管道的角色。今天的移动互联网风口很大程度上就是移动通信技术的进步挖出来的。所以通信技术本身的贡献需要从应用通信技术的应用体现出来,当然5G也不例外。随着5G的到来,在5G环境下企业MOM应用,将会发挥更为巨大的作用,将会加快企业数字化转型升级的步伐。

一、5G的特点

      5G在工业互联网应用方面,相对与4G、WIFI、工业以太网,有着3个方面的特点:高速率、大容量、低延时。



1、高速率

      5G依托4G良好的技术架构,在其基础之上构建新的技术。5G一个显著的特点就是网络速率,最大速率从4G的100Mbps提升到5G的10Gbps

2、大容量

      5G提供更大的容量,在1平方公里范围内将支持100万台设备同时高速上网,5G的容量是4G的1000倍

3、低延时

      5G提供更低的延时,时延低于1ms,延时比4G缩小了10倍。

二、J-CLOUD MOM介绍

1、MOM的由来

      美国仪器、系统和自动化协会ISA从2000年开始陆续发布的ISA-95标准,之后被等同采标为IEC/ISO62264国际标准,而后又被我国等同采标为GB/T20720国家标准

      ISA-95最早提出了MOM(Manufacturing Operations Management)概念,并定义为:“通过协调管理企业的人员、设备、物料、能源等资源,把原材料或零件转化为产品的活动”。MOM的范围主要包含了四大部分,分别是生产执行、质量控制、维护管理和库存控制。

2、J-CLOUD MOM 制造运营管理总体架构

      J-CLOUD MOM采取四部分并重的新架构,生产是制造企业最核心的职能,质量、库存、维护对于制造企业是不可或缺的。虽然生产、维护、质量和库存的具体业务过程有一定的独立性,但是只有这4个部分相互作用、彼此协同,才能使得企业得以有机地运转。

      J-CLOUD MOM使用统一的框架,单一的数据源,覆盖ISA-95、IEC/ISO62264、GB20720标准所定义的生产执行(MES)、质量控制(QMS)、库存控制(WMS)、维护管理(EAM)四大领域的制造活动,并对这些领域之间的协作进行管理。

3、J-CLOUD MOM2.0 制造运营管理方案扩展

      生产型企业在实际生产过程中,除了标准所定义的制造活动,还涉及到更多的制造活动,例如安全管理、环境管理、人员健康、采购协同等。以采购为例,制造企业的采购是为生产服务的,采购分为“采”和“购”,“采”关注于战略寻源,而“购”关注于购买,为了更好支撑实现精益生产,更多企业开始实施JIT采购,将采购纳入MOM有助于更好实现JIT采购,保证准时供应,同时降低库存。

       对J-CLOUD MOM 制造运营管理的架构进行了扩展,J-CLOUD MOM 2.0 将安全环保、采购协同纳入了MOM中,J-CLOUD MOM 2.0将制造活动扩展到六大领域:生产执行(MES)、质量控制(QMS)、库存控制(WMS)、维护管理(EAM)、安全环保(HSE)、采购协同(SRM)等。

三、5G+J-CLOUD MOM助力企业实现数字化转型升级

      5G是新一代移动通信技术,不仅可以带来良好的移动互联网体验,还将成为智能制造、智能医疗、智能政务、智慧城市以及自动驾驶等领域的关键支撑技术;5G+J-CLOUD MOM是工业互联网平台的典型应用,也代表了新一代信息技术与制造业深度融合创新大方向的顶级生态系统,既包括生产设备、材料和产品等硬件领域,也包括企业制造运营的各种管理软件、数据和服务领域。5G开启万物互联的数字化新时代,工业互联网是5G最主要的应用场景,“5G+J-CLOUD MOM”将是产业融合的重要方向,可进一步促进各生产要素间的高效协同,助力企业实现数字化转型升级。

1、实时管理生产过程(MES)

      随着5G技术与制造业日益深度融合,工业生产朝向数字化转型升级的趋势愈发明显,数字化的知识和信息数据已成为企业的关键生产要素。

      5G可支持每平方公里内百万级别“物”的连接,并提供工业级的可靠性和实时性,这些能力使得5G能够成为支撑工业互联网战略顺利实施的关键基础设施。正是这种“大规模连接”能力的升级,才使得生产资源、信息数据、物品物料、生产设备和员工能够全面实现互通互联。通过全面的互通互联,云计算、大数据和区块链等新技术将与自动化技术结合,使得生产工序实现纵向集成,设备与设备之间、员工与设备之间的协同合作将整个工厂内部全部连接起来,可以相互之间发出请求并及时响应,还可以调整利用资源的多少及产品的生产率,开展个性化的柔性生产。

      在5G技术下,企业可以实时识别生产过程的各种异常情况,监控生产安全,及时进行设备维修、储备并补充库存、发现并提前解决质量问题;通过感知,企业能够基于历史数据与实时采集数据的对比分析,预测产量和销量,从而提高生产效率、产品产量与质量,及时调整生产调度和供销存体系,同时预防生产安全等问题。

2、实时管理设备状态(EAM)

      通过“5G+J-CLOUD MOM”,企业能够进一步增强对设备状况的把握,并通过实时监控追踪、报警等手段,确保生产调度等决策更加合理、精准,管理系统可预见即将出现的问题与挑战,并提前主动应对,而非等待问题发生后再被动响应。

      相对于Wi-Fi以及4G,5G更具低时延和高稳定性。相对于工厂生产线大规模停止,部分关键工序短时间停止的损失更大,而那些精度要求较高的工序,关键就在于快速响应(低时延)。也就是说,关键生产任务需要保证网络的稳定性、可靠性、灵敏度以及大流量数据分析和处理所需的高网速。

      传统的工厂很难敷设光纤,而无线通信技术Wi-Fi难以扩展,速率以及抗干扰性能都不强。制造车间因Wi-Fi的延迟可能导致高昂的代价,如限制了生产力的提升,并降低了利润。

      5G技术有效的解决了4G、WIFI及工业以太网等传统网络延时、速率、抗干扰及容量的问题,实时管理大数量设备的运行状态,以应对设备的异常状况,并快速采取相应的措施。

3、全生命周期质量管理(QMS)

      5G还可用于改善企业的质量管理。人工智能的视觉识别系统会以百万量级的图像数据集进行训练,以确保其能够识别所有潜在的缺陷,使得企业能够迅速识别那些可能影响产品质量的问题。

      5G带来的不仅是万物互联,还有所有信息数据的追踪溯源,使得生产环节所使用的原材料或零部件都具有信息属性,会根据信息自动进入下一道工序或环节。员工的工作不是搬运物品物料,也不是操作机器设备,而是与带有唯一标识的原材料、生产设备、产品进行信息数据的交互。同时,借助工业互联网,产品和原材料及零部件的全部数据都可通过5G网络直接传输到各类相关的知识和经验数据库中。一旦产品发生故障,可快速诊断,快速故障问题精准定位,快速开展售后维修服务,从而实现产品质量的全生命周期管理。

      基于产品全生命周期管理,企业能够实现并行设计、柔性制造、敏捷制造、协同制造等先进的生产管理方式。

      随着5G覆盖到企业各个流程,产品将实现研发设计—制造—销售—售后服务—报废回收—再生利用的全生命周期质量管理。

4、全面提升物流准确率(WMS)

      通过合理的仓储布局,专业的仓储管理系统(WMS),覆盖物料及盛具的入库、出库、库内管理全部业务,在5G技术下,基于条码技术等物联网技术,有效提高工作效率、实现库位精确定位管理、状态全面监控、实时掌控库存情况,实现仓储物流的数字化,全面提升物流准确率和效率。

      5G+条码扫描,反应速度更快,有效的提高工作效率。

      5G+AGV,物流路线调整更加柔性。

      5G+电子货架,库位定位更精准。

      综上所述,随着5G和工业互联网(J-CLOUD MOM)的深度融合和广泛应用,实时管理生产过程、实时管理设备状态、全生命周期质量管理、全面提升物流的准确率,才是企业数字化转型所追求的目标。