pdf文档 2025年5G工厂典型应用实践(消费品工业)-工信部

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概览
1 所属行业:纺织 01 桐昆集团聚酯纤维 5G 工厂 《2025 年 5G 工厂应用实践》 2 01 桐昆集团聚酯纤维 5G 工厂 目 录 纺织 1 01. 桐昆集团聚酯纤维 5G 工厂 1 02. 新凤鸣集团 5G 工厂 4 03. 长源纺织 5G 智慧工厂 7 04. 锦源纺织 5G 智慧工厂 11 05. 四川圣山白玉兰实业有限公司 5G 工厂 15 轻工 19 06. 华凌制冷空调智能制造全价值链 5G 工厂 19 07. 合肥美的洗衣机绿色智能 5G 工厂 23 08. 格力电器智能制造 5G 工厂 27 09. 海信智能空调 5G 生产工厂 31 10. 比依电器 5G 工厂 36 11. 万华禾香无醛人造板智能 5G 工厂 39 12. 浙江升华云峰新材 5G 全连接工厂 43 13. 良瓷 5G 全连接工厂 46 14. 巨石集团塑制品 5G 全连接工厂 50 15. 得力集团 5G 智能工厂 54 16. 利时 5G 全连接工厂 58 17. 克劳丽化妆品制造 5G 全连接工厂 62 18. 纳奇科化妆品有限公司 5G 工厂 65 19. 江苏瑞达 5G 智能工厂 68 20. 酒盒数智化印刷包装立仓智配 5G 工厂 72 21. 浙江哲丰新材料有限公司 5G 全连接工厂 76 食品 79 22. 安徽古井贡固态白酒智能化酿造 5G 工厂 79 23. 海天调味品 5G 全连接工厂 82 医药 86 24. 沧州四星玻璃 5G 工厂 86 1 所属行业:纺织 01 桐昆集团聚酯纤维 5G 工厂 浙江省嘉兴市 01. 桐昆集团聚酯纤维 5G 工厂 桐昆集团股份有限公司 一、项目概述 桐昆集团是一家以石化聚酯为主业的大型民营企业,总资产超千亿元。其聚酯纤维 5G 全 连接工厂以工业互联网平台和 5G 技术为支撑,推动制造与信息技术深度融合。公司构建了 LeapIOT 物联网平台,集成 11 个业务域、8 套信息系统,接入设备超 2.5 万台,涵盖 DCS、 SCADA 及数万台工艺设备,每日新增数据约 143GB。通过四级驾驶舱实现全域指标可视化与智 能预警,年均数据治理投入超 2000 万元,以数据驱动实现高效决策与运营优化。 二、建设需求 (一)加快新一代信息技术与制造业深度融合。随着集团业务持续扩张,现有系统存在“有 而不强、集成不足”等挑战。桐昆将数据智能作为数字化转型的核心抓手,着力推动企业从传统制 造向高端化、智能化、服务化的现代产业体系转型升级。 (二)支撑桐昆集团全产业链协同发展。集团始终坚持“从一滴油到一根丝再到一匹布”的全 产业链战略,亟需通过数字化手段强化上下游协同,实现提质、增效、优化服务,提升整体产业 链竞争力。 (三)围绕用户需求,加快服务型制造转型。在全球产业分工深化、市场竞争加剧的背景下, 制造环节在产品附加值中的占比逐渐下降。面对纺织服装消费升级与聚酯长丝供需结构变化,公 司需积极推进服务化转型,通过个性化定制、智慧供应链管理等模式增强客户黏性与产品附加值, 构建新的竞争优势。 三、建设方案 本方案采用 RRU+ 传统分布系统方式对厂房实现室分覆盖。设备位置主要放置与车间 IT 间 或者配电间等位置通过馈线以及连接器对所有区域进行覆盖。由于车间内部为无尘车间,顶部吊 顶为铝合金吊顶,吊顶厚度约为 10cm,所有天线采用明装的方式安装。总计使用室内天线 3800 付,RRU 设备 40 台设备。 项目搭建了一张安全、可靠、低时延的 5G 虚拟专网,保障数据不出厂区,实现业务安全隔离; 同时降低厂区业务端到端交互时延,并提供一定的服务质量(QoS)保障。在 5G 专网中,MEC 边缘云包含用户面转发模块 UPF 和业务平台 MEP 两部分,根据业务需求选择下沉到园区部署。 根据对不同业务流的安全隔离要求,在 5G+MEC 基础上结合切片构建定位、AI 分析等不同业务 的切片,还可以通过 QoS 调度、PRB 资源预留等方式,保障厂区内应用的上行接入能力,同时 可提供基站和机房接入双链路备份,提高系统链路可靠性。 《2025 年 5G 工厂应用实践》 2 01 桐昆集团聚酯纤维 5G 工厂 四、应用场景 场景类型 1:生产单元模拟 桐昆借助数字化仿真技术和预测能力,通过 5G 大规模现场数据采集,进行基于数字孪生技 术的工厂智能化建模与一体化设计系统的开发与应用,建立起高标准且安全的工厂,通过一体化 建模与设计,装置设计的大部分细节问题在动工之前,都在数字孪生工厂进行了模拟仿真优化及 协调处理,避免了设计规划中的失误为项目工程带来的经济损失,即可以在工程规划阶段就对整 个项目的各个细节进行检验、评估。在实际投入生产之前即能在虚拟环境中优化、仿真和测试; 在生产过程中也可同步优化整个企业流程,最终实现高效的柔性生产。通过物理工厂与虚拟工厂 的双向真实映射与实时交互,实现物理工厂、虚拟工厂、服务系统的全要素、全流程、全业务数 据的集成、融合和交互。 场景类型 2:柔性生产制造 依托工业大数据平台中现有及在研产品的工艺数据,并结合工业互联网 B2M 客户交互平台 传来的实时需求,公司快速设计与开发功能聚酯聚合改性及共混纺丝新工艺路线,通过 5G 网络 将定制化工艺流程参数毫秒级下发至生产单元,驱动聚酯纤维产线实现柔性化加工与快速转产, 高效完成高端客户的个性化、专业化产品定制,全面提升企业对市场需求的敏捷响应和精准交付 能力。 场景类型 3:远程设备操控 聚酯纺丝云化 DCS 控制系统实时采集数据量超 1.2 万点数据,可持续在线系统扩容(最大扩 充点位 6.5 万点),支持远传功能,非中控室人员借助云化 DCS 系统可查看实时数据,实现熔体 输送、纺丝工艺过程毫秒级精度地实时监控和历史趋势查询。支持 OPC 接口与上位信息系统进 行数据交换,能够充分满足企业信息系统之间的交互。 场景类型 4:机器视觉质检 针对丝饼的外观瑕疵,项目联合体与设备供应商合作攻克了定制化的工业相机和工业光源技 术,开发了针对聚酯纤维丝饼的智能外观检测系统,通过 5G 网络连接,在丝饼进入智能包装系 统之前进行在线外观检验,将检验与流程结合,建立不同的图像分析模型,通过机器视觉技术获 得丝饼外观图像,与图像模型进行比对,根据标准评判外观等级,等级信息进入智能包装系统, 丝饼根据不同的等级进入不同的传输通道。 场景类型 5:生产现场监测 公司通过人工发现与视频智能分析等方式对人员行为、车辆运行、物料状态等可能隐患进行 识别,对识别出的隐患通过 5G 网络传输至数智运营中心进行登记、评估、会签、审批、治理和 3 所属行业:纺织 01 桐昆集团聚酯纤维 5G 工厂 验收的在线管理。该系统防止; 无关人员、车辆进入厂房内和人员未戴安全帽进入车间内,管控 了车间内危险区域人与车的安全距离和车间作业人员作业安全站位等行为抓拍、取证、警报。同时, 通过实时监控、工单管理以及统计分析,实现管理提升和优化,提升整个集团的现场管理水平。 场景类型 6:生产过程溯源 智能车间纺丝下线的合格 POY 产品,通过搭载 RFID 的丝车在连廊中自动输送。安装在输送 机各节点的 RFID 阅读器实时读取丝车电子标识,5G 网络将位置、状态及产品信息毫秒级传输至 WCS系统及集团数智运营中心平台,实现对每一丝车的全程精确定位与动态监控。系统通过R-SIS 监控信息系统集成 PLC 控制与 WCS 调度,依据指令智能分配丝车前往指定加弹车间,空车亦按 相同流程溯源返回。5G 确保了溯源数据的高可靠、低时延传输,不仅实现了丝车流转的全程可 视与精准管控,更为生产质量追溯、物料调度优化提供了坚实的数据基础,极大提升了跨车间协 同与自动化效率。 场景类型 7:厂区智能理货 智能仓储充分利用空间将货物立体存放,实现“向高度要空间”,弥补了人体身高的局限性同 时也提高了空间利用率。通过建设 5G 无线局域网,连接堆垛机、RGV 小车与服务器进行交互, 进行出入库、移库等操作,节省了劳动力,提高了存储效率,同时减少了在存储过程中因人为因 素对货物造成的损伤。 场景类型 8:生产能效管控 针对关键高耗能设备,利用智能化控制手段,建立设备负载优化模型,并计算最优负载分配 结果。系统重点开发了冷水机组协调优化、循环水能源优化、空压机组能耗优化 3 个模块,由边 缘网关通过 5G 网络传输方式将纺丝车间空调平均开度、溴化锂冷水机组与离心式冷水机组开启 顺序及对应导叶开度、循环水泵起停状态及流量、各回水温度、空压机运行状态及导叶开度等数 据传输至边缘服务器后传至数智运营中心,建立全局协调优化模型,实时判断当前各耗能点能源 是否处于浪费状态并给出调节向导,从而大幅降低能耗。 五、建设价值 本项目通过研发功能性纤维全流程智能化装备与系统,实现用工减少 30%、人均年产值提升 28%。针对高耗能特点,开发低位能源回收技术,使单位产品能耗比行业顶级标准下降 13%,成 本降低 63%。依托工业互联网平台,实现柔性化定制与产销协同,推动行业数字化转型。项目融 合 5G、大数据、AI 等数字技术,构建轻量化服务模式,降低中小企业技术、资金门槛,助力其 转型升级,并通过“平台 + 垂直解决方案”实现跨行业赋能,引领从“卖产品”到“卖服务”的工业模 式创新。 《2025 年 5G 工厂应用实践》 4 02 新凤鸣集团 5G 工厂 浙江省嘉兴市 02. 新凤鸣集团 5G 工厂 新凤鸣集团股份有限公司 一、项目概述 新凤鸣集团是全球领先的化纤企业,业务涵盖 PTA、聚酯、纺丝、加弹、短纤及贸易。集团 建设了覆盖生产模拟、柔性制造、机器视觉、智能物流、过程溯源等十大场景的 5G 工厂,构建“1 个平台 + 双网融合 + 四链协同 +N 家推广”的智能制造体系。 二、建设需求 化学纤维制造业(即化纤行业)是我国具有国际竞争优势的产业,也是我国纺织工业的重要 支柱产业,中国具有最全的化纤纺织产业链。当前,世界化纤产业的生存环境、技术环境正在发 生深刻变化,产业正经历新一轮结构性调整,作为产能世界第一的化纤大国,中国化纤产业的转变、 调整与升级也进入了“生产量变”到“制造质变”关键时期。化纤制造是“离散 + 流程”型生产模式, 具有设备多、环节多、作业细的特点,其复杂性容易导致装置分段式运作、数据链不完善等现象。 近年来,随着市场竞争日益加剧,行业在新材料研发和数字化转型等方面急需打破传统的束缚, 培养更专业化、跨学科的复合型专业人才;行业企业在专业化定制市场越来越细化的压力下,急 需寻求新的经营模式来解决客户需求的多元化与生产规模化之间的矛盾。为避免产业外移,协同 化生产、产业链融合,打通数据链、业务链、服务链的工业互联网平台 +5G 智慧工厂赋能生产成 为新趋势。 三、建设方案 新凤鸣集团一是完善新凤鸣工业互联网平台-凤平台,二是构建 5G 组网,三是形成场景应用, 打造基于工业互联网的 5G 智慧工厂运营新样板,主要内容包括平台的总体架构、平台设备管理 域建设、平台环境架构设计部署建设、平台系统功能建设、化纤行业工业互联网标识解析二级节 点建设、平台产业链生态圈及服务拓展应用建设、5G 场景应用建设等内容。 四、应用场景 场景类型 1:生产单元模拟 融合 5G 超高速率传输、数字孪生三维建模、边缘计 算及 AI 算法等技术,部署于纺丝卷装、立库输送线等关键 节点的工业级 5G 传感器矩阵,以毫秒级频率采集温度、张 力、库存动态等多维度参数,通过数字孪生体与历史数据 5 所属行业:纺织 02 新凤鸣集团 5G 工厂 比对,提前识别设备偏移等潜在故障,管理人员可远程实施设备参数调优、生产排程重构等决策, 系统同步生成操作预案并推送至现场终端,形成“监测 - 诊断 - 决策 - 执行”的闭环优化机制,有 效提升了产线运作过程中生产效率。 场景类型 2:远程设备操控 综合利用 5G、自动控制、边缘计算等技术,建设基于纺丝品种分布表的聚酯设备远程操作 系统,通过 5G 网关设备,对聚酯端设备参数进行采集,设备操控员可以通过 5G 网络远程实时 获得生产现场数据,并通过设备操控系统实现对现场工业设备的实时精准操控,有效保证控制指 令快速、准确、可靠执行。 场景类型 3:设备协同作业 通过 5G 网络通信替代卷绕车间 WIFI 网络通信,解决 AGV 小车运动通信易干扰易掉线问题, 将纺丝卷绕生产车间的纺丝卷绕设备、AGV 设备进行生产现场的设备运行轨迹、工序完成情况等 相关数据的采集,优化工业节拍,实现纺丝卷绕设备和 AGV 小车的分工协作,提高设备利用效率, 降低生产能耗。 场景类型 4:无人智能巡检 在纺丝环节改造飘丝巡检机器人,部署高清摄像头,依托 5G 网络进行高清视频回传、检测数据回传和小车的控制,其 中单个巡检机器人可以做到覆盖两条生产线,近 200 个工位; 同时根据纺丝车间的生产工位结构的差异,灵活配置 3D 激光 导航、线性激光、高清工业相机、平面光源等功能模块,从而 实现在不同的纺丝车间无人化自主巡检,温湿度的实时监测。 场景类型 5:机器视觉质检 在包装环节部署丝饼检测质检终端,内嵌 5G 模组,实现激光扫描仪的 5G 网络接入,检测 产品质量,对比系统中的规则或模型要求,判断产品是否合格,实现缺陷实时检测与自动报警, 并有效记录瑕疵信息,为质量溯源提供数据基础。同时,上传到质量检测系统进行报表展示。 场景类型 6:设备故障诊断 在污水站上加装传感器,通过部署 5G 网关接入 5G 网络,实时采集设备数据,传输到设备 故障诊断系统。设备故障诊断系统负责对采集到的设备状态数据、运行数据和现场视频数据进行 全周期监测,建立设备故障知识图谱,对发生故障的设备进行诊断和定位,通过数据挖掘技术, 对设备运行趋势进行动态智能分析预测,并通过网络实现报警信息、诊断信息、预测信息、统计 数据等信息的智能推送。 《2025 年 5G 工厂应用实践》 6 02 新凤鸣集团 5G 工厂 场景类型 7:厂区智能物流 通过系统性升级物流基础设施,构建智能仓储,联合叉车 物流调度系统,共同实现智慧物流,降低仓储成本、提升运营 效率、提升仓储管理能力。通过内置 5G 模组,实现厂区内叉车、 机械臂的 5G 网络接入,实现商品入库存储、搬运等作业全流 程自动化、智能化。 场景类型 8:生产现场监测 对厂区指定的 14 个长丝装卸区点位、15 个 PX 罐区卸货区 点位、2 个乙醛装货区点位、2 台带 5G 通讯模组的移动摄像头, 通过视频监控识别人员有未佩戴安全帽、装丝区人员管控、安 全着装、长时间滞留、装货区安全绳、长头发、静电接地、防 溜车、人员上车顶、静置时间、接打电话、烟火、气雾、人员 闯入行为。在检测到前述违规行为时,立即进行记录和告警,以提升生产过程中人员的人身安全 等级。 五、建设价值 1. 经济价值 依托新凤鸣 5G 工厂建设,集团产线智能化覆盖原料计量、聚酯、纺丝、加弹、立库等环节, 实现超 10 万台(套)设备互联,人机互联超 97%,全链条生产自动化智能化,稳定生产,保障 产品质量的同时,进一步减少了人员用工,降低了劳动强度,充分发挥了产线价值。当前,14 类 近 800 台机器人基本覆盖全业务环节,支撑常年、多年满负荷连续生产,平均每亩地仅有 3 名员工, 人均产量超 400 吨 / 年,高于行业平均水平 25%;实现水电热媒等能源集中管控和自动平衡分析, 促进“削峰平谷”,绿色低碳生产,单位产品能耗由 0.1710tce/t 连续降低至 0.1454tce/t,低于同 行业水平近 20%,代表行业先进的生产力和竞争力。 2. 社会价值 树立了国家级的 5G 智慧工厂数字化运营新样板,先后获评国家级企业上云典型案例、大数 据产业发展示范工程、工业互联网典型创新发展工程、5G 新型基础设施建设工程和重点研发计 划等重大项目或工程 11 个,形成了从底层网络到装备、平台、数据、服务和 5G+ 工业互联网技 术的一整套数字化国家样板,助力行业及区域企业转型升级。 7 所属行业:纺织 03 长源纺织 5G 智慧工厂 福建省福州市 03. 长源纺织 5G 智慧工厂 福建长源纺织有限公司 一、项目概述 长源纺织 5G 全连接工厂以 5G 技术为核心,全面推进智能制造系统的建设与优化。通过 5G 网络的强大集成能力,融合了人工智能、数字孪生和云计算等前沿技术,构建了创新的工业互联 网平台。本项目致力于构建“云 - 管 - 端”一体化的 5G 智慧工厂,项目于 2023 年 6 月启动,信 息化相关项目投资超 3000 万元,建设了 5G 专网、物联网采集平台、全流程业务管控平台、智 能大数据决策中心,打通各生产要素,实现全厂设备联网与生产、设备及能耗环境等数据的全量 采集。 二、建设需求 1、企业数字化转型方面需求 由于纺纱厂的工艺流程复杂、涉及的工序众多、使用的设备类型多样,这使得数据的收集面 临挑战,而且数据的潜在价值尚未得到充分利用,导致成本降低和效率提升的目标难以完全实现。 2、网络建设方面的需求如下 随着日益发展对实时监控和分析生产数据的需求不断上升,长源正面临传统管理模式和设备 数据孤岛的挑战,现有的有线网络系统由于长时间使用,设备老化,导致网络稳定性和传输速率 下降,无法满足高频率、大流量的数据传输需求。这不仅影响了生产数据的实时采集和分析,也 限制了生产决策的及时性和准确性;并且由于不同设备和系统之间的网络连接不畅,数据无法实 现有效整合,形成了多个数据孤岛;同时有线网络的布线复杂,安装和维护成本高昂。为此,计 划建立 5G 专用网络,利用 5G 的高速、高可靠性和低延迟特点来加强网络安全,确保生产数据 在企业内部安全、高效地传输。这将为公司的物联网设备和数据分析提供坚实的网络基础,从而 保障数据安全和提升生产效率。 三、建设方案 长源纺织 5G 智慧工厂实现了生产设备的全面互联、信息技术与运营技术的深度整合,推动 了“5G+ 应用”技术在生产辅助和核心流程中的广泛部署和深入应用。 主要包含以下几个方面: (1)5G 网络建设 通过建设 2 个宏站,8 个微站实现厂区的广覆盖,利用 5G 虚拟专网,基于共享 UPF 资源, 为长源提供隔离的边缘分流服务,采用专用 DNN 方式进行本地分流。实现数据不出厂
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