5G专网和MEC边缘云平台智能工厂

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5G专网和MEC边缘云平台智能工厂本项目在高度自动化的物流、仓储、及柔性加工制造能力的基础上，结合5G网络实现工厂流程透明化，生产车间智能化。将5G专网和MEC边缘云平台相结合共同建设智能工厂，运用先进的物联网和大数据分析技术将产品设计与工艺设计、销售、采购、生产制造、财务与成本、质量、固定资产、人力资源等核心业务实现了信息化管理，流程基本贯通，业务有效衔接。实现原材料、压铸、机加工、检验包装的全流程追溯，实现对单个产品进行正向，反向或不定向追踪，及时锁定问题产品，防止接收、制造、流出不良和可疑产品，能够获取加工过程中的关键加工参数及变异信息。

目录

一、案例简介

本项目通过中国移动搭建的5G专网和MEC边缘云平台，利用网络切片技术实现各个生产环节的数据传输和存储，应用依托通用数据采集平台、智能业务设计平台、物联网云服务平台实现精益数字化工厂建设。助力企业在制造过程中实现产品的可追溯、信息的透明化以更好应对生产作业的复杂环境。

二、案例背景介绍

汽车行业中很多供应商具有多品种小批量，同家客户多工厂发运等特点，且汽车属于耐用消费品，其零部件的质量关系到整车的使用寿命，因此对精益管理、制造过程信息管理、信息透明化提出了非常高的要求。

在工业4.0和智能制造的大背景下，工业物联网等IT技术已经成熟，本项目在工业数字化转型中占据了重要角色，应用5G与物联网的结合，搭建MEC边缘云平台，使汽车供应商中多品种小批量类厂商实现产品可追溯，信息透明化，工厂智能化，从而提高产能，进而推动了汽车行业整体供应链智能化的步伐。

三、案例应用详情

为了能适应车间所有的设备布局、厂房结构，生产作业环境等非常复杂的环境，现场走线、无线环境的干扰、现场员工作业的便利等。系统的部署与实现，综合考虑了以上的各种情况，对复杂无线环境下的传输综合考虑网络传输，并对无线环境下数据的传输，采用关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等应对措施，保证数据传输的稳定、可靠。

本项目通过5G专网作为通讯层，构建MEC边缘云平台利用网络切片时间实现对各个生产环节的数据传输和存储。服务总线同时与第三方企业管理软件相联通，如通过MES物联网系统与ERP数据库的实时对接，扫描产品上的激光二维码可追溯该产品每道工序的加工、工艺、质检和异常信息，满足汽车行业高端客户要求的产品制造过程全生命周期质量可追溯。应用通用数据采集平台、智能开发平台、物联网云服务平台实现精益数字化工厂建设。实现数据透明化，实时采集分析数据，看板实时监控生产状态，完成整个链条数据的存储、传输与展现。

移动边缘计算MEC可利用无线接入网络就近提供用户所需服务和云端计算功能，而创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的快速下载，让用户享有不间断的高质量业务体验。

MEC系统原理中每个用户终端（UE）发起内容调用申请时，传统的内容获取需要经过基站接入后，通过核心网（CN）连接目标内容，再逐层进行传递完成终端和该目标内容间的交互，同一个基站下的其他终端如要发起同样的内容调用，上述调用流程和连接将重复发送，这样，一方面占用了路径上的各级网络资源，另一方面也增加了相应的时延。

引入MEC技术后，通过在基站侧叠加MEC服务器，由MEC服务器和目标内容直接完成内容提取和缓存，这样当同一个基站内其他终端进行相同内容调用时，将可以直接从ＭＥＣ服务器中予以获取，不再通过核心网重复获取，有效节省了核心网侧的系统资源，同时由于业务内容的下沉将显著缩短相应的业务响应时延。[2]

四、 创新性与优势

在网络安全方面：5G SA核心网的UPF功能下沉部署，实现所有数据不出园区，保证了数据的安全性，同时为算法部署预留计算、存储和网络资源，保证算法不易破解。所有服务器的运维通过思福迪运维堡垒机实现审计，所有数据的进出实现统一的管理，实现服务器运维标准化。在数据安全方面：在各网络出口进行接入点附近部署IoT无线安全感知系统，及运用山石网科防火墙关闭了所有有可能存在安全风险的端口，并开通指定端口，保证所有服务器数据进出安全。

同时全球主流运营商也积极拓耕MEC领域，希望通过边缘计算，实现从管道经营到算力经营转变，强化2B市场能力，完善2C业务体验。美国电信公司AT&T将边缘计算定位为5G战略三大支柱之一，与微软、Goole等联合部署基于5G的边缘云平台，并主导发起了Airship、Akraino等边缘开源项目，加快边缘计算生态建设和商用部署。

五、案例应用效益分析

此项目结合5G网络技术实现工厂的流程优化，数字化透明车间、提高生产过程的可控性、减少产线人工干预、即时正确地采集产线数据，制定适合企业自身的APS计划排程与生产进度控制，从而有效的降低了生产成本，提高生产效率，确保产品质量的稳定与可靠，提高企业的竞争能力。

目前已实施了4条生产线端到端5G应用改造，全部改造完成后预计达到设备联网2300多台、接入监控生产I/O输入/输出数据点4000多个，这将节约400个热点、30公里网线，5G技术的引进将助力公司提高超过10%的生产效率。

人均产值提升14%：智能装备联网，设备数据直采自动生成大数据管理报表，促进了现场透明化和持续改善，制造过程数据实时监控。

降低运营成本8％：设备OEE监控，大数据分析形成派工推荐，提高设备利用率，通过大数据的高级分析，总结出一套更加完整的技术路线或综合技术方案。

总体库存下降10%：原材料、在制品、成品库存实时100%精准，提高了库存周转率，节约库存资金6000万元。