太瘋狂了（中國(guó)移動(dòng)研究中心官網(wǎng)）中國(guó)移動(dòng)研究中心招聘，

近日，中國(guó)移動(dòng)研究院聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)山東公司青島分公司、青島海爾、華為、展銳、移遠(yuǎn)、宏電等8家單位，在青島海爾中德滾筒洗衣機(jī)工廠聚焦拖鏈易損問(wèn)題導(dǎo)致產(chǎn)線頻繁停機(jī)檢修的痛點(diǎn)問(wèn)題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)拖鏈系統(tǒng)5G化的確定性解決方案，實(shí)現(xiàn)了拖鏈系統(tǒng)剪辮子，提升了生產(chǎn)效率，節(jié)約了產(chǎn)線運(yùn)維成本，打造了5G融入生產(chǎn)賦能全連接工廠的標(biāo)桿案例。

海爾滾筒洗衣機(jī)廠房的現(xiàn)有生產(chǎn)線采用串聯(lián)控制結(jié)構(gòu)，即一條產(chǎn)線由一個(gè)主控柜（主PLC）控制整條產(chǎn)線數(shù)十個(gè)閥島從站（從PLC）的機(jī)械控制以及運(yùn)動(dòng)，主/從PLC之間的通信采用工業(yè)電纜進(jìn)行連接。滾筒洗衣機(jī)產(chǎn)線需要完成洗衣機(jī)缸體的翻轉(zhuǎn)、托舉、夾抱等動(dòng)作，這些動(dòng)作的完成依賴拖鏈電纜進(jìn)行通信連接。但是持續(xù)的移動(dòng)和彎折，會(huì)導(dǎo)致拖鏈電纜的折損，進(jìn)而影響主/從PLC之間的通信穩(wěn)定性，致使整個(gè)產(chǎn)線停機(jī)。

整個(gè)海爾洗衣機(jī)廠房擁有10條產(chǎn)線，其中采用拖鏈電纜的系統(tǒng)約有400個(gè)，據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)月拖鏈電纜會(huì)故障4~5次，每個(gè)月約造成20小時(shí)/產(chǎn)線的停機(jī)，海爾工廠亟待解決拖鏈系統(tǒng)頻繁故障問(wèn)題。

在采用拖鏈系統(tǒng)5G化方式解決車間痛點(diǎn)問(wèn)題時(shí)，又面臨工業(yè)Profinet協(xié)議基于5G進(jìn)行二層承載、主/從PLC點(diǎn)對(duì)點(diǎn)5G直連通信、PLC控制要求5G網(wǎng)絡(luò)達(dá)到[email protected]%的確定性通信保障能力等技術(shù)挑戰(zhàn)。中國(guó)移動(dòng)研究院基于5G確定性工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)技術(shù)框架，整合5G LAN、原生雙發(fā)選收、低時(shí)延和動(dòng)態(tài)QoS四大技術(shù)方案，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了拖鏈控制系統(tǒng)5G化升級(jí)的解決方案，在中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)技術(shù)部的組織和指導(dǎo)下，聯(lián)合海爾卡奧斯工業(yè)智能研究院、中國(guó)移動(dòng)山東公司以及華為，在青島海爾中德滾筒洗衣機(jī)工廠進(jìn)行了試點(diǎn)驗(yàn)證。

5G-LAN技術(shù)，通過(guò)二層組網(wǎng)、組播通信和PRP冗余傳輸機(jī)制，可以原生的承載海爾工廠拖鏈電纜的Profinet協(xié)議，避免主、從PLC之間通過(guò)增加額外隧道或者配置其他設(shè)備實(shí)現(xiàn)互通，減少實(shí)施復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)主控柜中主PLC和從PLC之間的直接數(shù)據(jù)通信。

原生的雙發(fā)選收技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了主PLC和從PLC之間的高可靠數(shù)據(jù)通信能力（[email protected]%）。相較于端側(cè)方案，基于原生的雙發(fā)選收可以簡(jiǎn)化PLC之間的無(wú)線組網(wǎng)，減少PLC前置工業(yè)交換機(jī)的部署，減少故障風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

低時(shí)延技術(shù)，基于主/從PLC之間周期性業(yè)務(wù)特征，實(shí)現(xiàn)定向的調(diào)度，可以降低傳輸時(shí)間。此外，基于業(yè)務(wù)特征在無(wú)線上提前分配資源，實(shí)施預(yù)調(diào)度和免調(diào)度，進(jìn)一步降低5G空口的時(shí)延，將端到端時(shí)延穩(wěn)定控制在16毫秒甚至更低，從而滿足整個(gè)PLC之間的通信需求。

動(dòng)態(tài)QoS技術(shù)，基于網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)配置，保障多業(yè)務(wù)共用5G時(shí)主/從PLC間控制數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定有序。該技術(shù)也達(dá)成了一網(wǎng)多用和靈活業(yè)務(wù)調(diào)度的目的。

在本次試點(diǎn)中，項(xiàng)目組采用雙端無(wú)線方案完成了拖鏈控制系統(tǒng)的5G化改造，即在主控柜中內(nèi)置5G-LAN網(wǎng)關(guān)模組，在夾具I/O旁掛5G-LAN網(wǎng)關(guān)模組，之后通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線直連通信，實(shí)現(xiàn)了拖鏈控制系統(tǒng)剪辮子。經(jīng)測(cè)試，本方案可以保證整個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定工作在[email protected]%可靠性的指標(biāo)狀態(tài)，并順利通過(guò)72小時(shí)持續(xù)穩(wěn)定測(cè)試驗(yàn)收。

本次試點(diǎn)的成功是5G深入全連接工廠核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)的一個(gè)重要里程碑，得到多方領(lǐng)導(dǎo)的高度認(rèn)可。海爾卡奧斯工業(yè)智能研究院魯效平副院長(zhǎng)充分肯定了本次試點(diǎn)效果，他指出本次試點(diǎn)幫助工廠縮短了每個(gè)月二十小時(shí)左右的產(chǎn)線停機(jī)維護(hù)時(shí)間，并提高了整體生產(chǎn)效率，為打造深入核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)的5G全連接工廠做出了積極有效的探索，具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)示范作用；集團(tuán)政企事業(yè)部工業(yè)能源行業(yè)拓展部楊鵬副總經(jīng)理指出，本次試點(diǎn)在5G網(wǎng)絡(luò)和車間生產(chǎn)網(wǎng)方面做了很好的結(jié)合，并且在解決信息孤島、提升網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延高可靠能力等方面都做出了很有效的嘗試，希望以項(xiàng)目為起點(diǎn)，快速形成可推廣的技術(shù)方案，讓5G在工廠有更好的應(yīng)用。

中國(guó)移動(dòng)將總結(jié)好本地試點(diǎn)的成果，將其打造成為5G融入工業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)桿案例，為后續(xù)滑動(dòng)、擺動(dòng)控制系統(tǒng)5G化的規(guī)模復(fù)制提供真實(shí)有效的范本。同時(shí)，進(jìn)一步做深做實(shí)5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新能力，探索5G在工業(yè)產(chǎn)線的新應(yīng)用和新價(jià)值。

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