奔馳56號工廠案例
引言：此項目是由愛立信和梅賽德斯奔馳合作，在德國56號工廠，將5G技術完全融入到了工業(yè)4.0標準所打造出來的未來工廠，從而可以在其靈活，零碳排放的56號工廠中制造多種類型的汽車。
一、項目概況
1. 項目背景
愛立信是全球最大的移動通訊設備商， 目前5G全球網絡建設的領跑者。
梅賽德斯奔馳世界著名企業(yè)名牌。“56號工廠” 是梅賽德斯-奔馳最現代化的生產基地，一座 “超級工廠”，是全新梅賽德斯-奔馳S級轎車的誕生地。工廠內部署400多輛通過無線局域網和專用5G網絡運行的自動引導車(AGV)，可以靈活運轉，生產各種車型、混合動力車型和純電動車型。同一生產線既可以生產全新S級車型，也可以生產純電動EQS車型。成功地將靈活性、效率、數字化和可持續(xù)性結合在一起。
圖1 奔馳56號工廠
2. 項目簡介
56號工廠在二戰(zhàn)后1946年重建并生產汽車。1972年，該廠開始生產到現在仍在生產的Mercedes-Benz S-Class。它每年生產超過30萬輛汽車，約占戴姆勒汽車總產量的15％。2015年之前，該工廠一直是戴姆勒產量最大的生產工廠，但在之后被位于德國不萊梅的工廠超過。就規(guī)模而言，它是德國第三大汽車制造廠，在大眾汽車的沃爾夫斯堡工廠和奧迪的英戈爾施塔特工廠之后。
56號工廠一直在尋找一個靈活和互聯的基礎設施，用無人駕駛運輸系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的裝配線，以顯著提高生產大量不同車輛的效率和靈活性，為柔性化、高效、可持續(xù)性和數字化生產設定新的標準， 提高生產效率。
圖2 5G專網解決企業(yè)遇到的挑戰(zhàn)
愛立信以強大的5G網絡設備為基礎，針對56號工廠智能制造，工業(yè)4.0，柔性生產的需求特點，打造了新一代的5G企業(yè)專網解決方案，將標準蜂窩網絡引入現代制造。
3. 項目目標
愛立信攜手西班牙電信（Telefonica）為德國梅賽德斯-奔馳 56號工廠全部220,000平方米廠房提供5G企業(yè)專網信號覆蓋，使用這一靈活的、高性能的網絡基礎設施滿足新一代產線設備的高效、柔性化、高容量連接需求，以期實現：
?通過產線數據鏈接和產品追蹤，優(yōu)化現有生產流程
?靈活而又快速適應的流程優(yōu)化
?生產系統(tǒng)和設備通過智能化鏈接，來支持高效而精準的生產流程
?保證敏感的生產數據的安全傳輸和存儲
?在不改變產線結構的前提下擴展單個裝配線單元
?改進56號工廠橫跨整個價值鏈的端到端網絡——從開發(fā)、設計到供應、生產和銷售
二、項目實施概況
1. 項目總體架構和主要內容
項目從幾年前開始，這是全球首個商用5G汽車工廠項目，基于愛立信5G行業(yè)專網和愛立信5G無線DOT點系統(tǒng)，應用方式包括生產線 AGVs、汽車軟件灌裝“Data Shower”以及生產設備和工具網聯等，而后期將會逐步擴展到整個工廠區(qū)域。
圖3 5G專網架構
利用最先進的5G網絡技術，梅賽德斯-奔馳汽車可以借助新功能優(yōu)化其工廠現有的生產流程。例如，裝配線數據鏈接或產品跟蹤。此外，移動通信標準將生產系統(tǒng)與機器智能連接，提高生產過程的效率和精度，同時還不必向第三方提供敏感的生產數據。通過5G網絡，快速處理未來汽車各種測試場景所需的大量數據。
隨著這一5G專網與奔馳生產流程的持續(xù)深度融合，56號工廠中的生產系統(tǒng)和機器將通過安全的5G連接和操作，借助5G具有千兆數據速率和幾乎實時的低延遲時間，能同時處理大量數據，5G網絡也將使奔馳提高靈活性、生產精度和效率。
圖4 56號工廠中愛立信無線DOT點系統(tǒng)
為了更好的推動行業(yè)專網建設，愛立信也攜手眾多合作伙伴，構建了愛立信工業(yè)4.0無線生態(tài)系統(tǒng)，與運營商以及上下游的諸多合作伙伴一起，共同推動5G以及5G行業(yè)專網的建設與發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)中包括下游的終端廠商，上游的軟件和應用服務商和大型的系統(tǒng)集成商等。
圖5 愛立信工業(yè)4.0無線生態(tài)系統(tǒng)
圖6 汽車軟件灌裝“Data Shower”
圖7 56號工廠有400多臺生產線 AGVs
圖8 生產設備和工具網聯
隨著這一5G專網與奔馳生產流程的持續(xù)深度融合，56號工廠中的生產系統(tǒng)和機器將通過安全的5G連接和操作，借助5G具有千兆數據速率和幾乎實時的低延遲時間，能同時處理大量數據，5G網絡也將使奔馳提高靈活性、生產精度和效率。
三、下一步實施計劃
據我們的研究和預測，5G專網和工業(yè)應用會在接下來的幾年中大量廣泛的使用在各行各業(yè)。愛立信早期的進入市場，提供了最先經的蜂窩網絡基礎，加上我們商業(yè)化的預包裝和集成，為使用5G的企業(yè)帶來了大大的方便性。同事我們在積極的和下游終端和上游軟件和應用服務商積極合作，創(chuàng)造5G工業(yè)生態(tài)，提高5G專網的可復制推廣。
圖9 愛立信專網的特點
愛立信全球具備超過190張網絡部署經驗，企業(yè)專網全面兼容從4G到5G的愛立信全套產品，是運營商共網，共設備建設的基礎保障和技術保證。同時，愛立信獨立型以及與運營商現有網絡整合型解決方案能夠復用現有網絡資源和擴大規(guī)模，并保持行業(yè)專網的演進策略、進度與公網同步，幫助企業(yè)平滑過渡5G，保障運營商企業(yè)級解決方案競爭力。
圖10 愛立信專網全球部署案例
此外，愛立信可根據實際的企業(yè)或園區(qū)部署場景以及當地運營商頻率資源等，靈活選擇具體的部署方案，通過多種標準化的專網架構模型，支持企業(yè)差異化需求，實現“千廠千網”、“千網千面”。
四、項目創(chuàng)新點和實施效果
1. 項目先進性及創(chuàng)新點
5G在工業(yè)的應用目前還是在很早期的階段，愛立信和國際制造業(yè)領軍企業(yè)合作，測試5G在工業(yè)的早期應用，為企業(yè)的數字化轉型，柔性制造和工業(yè)4.0的實現打下了堅定的基礎。
此項目具備以下創(chuàng)新和先進亮點：
· 5G專網提供高度控制，企業(yè)不必為重構產線重新布線，支持辦公/生產/監(jiān)控等切片的流量區(qū)隔和控制，支持終端用戶的權限控制（可使用的網絡能力，切片等）；
· 優(yōu)異的全覆蓋無線寬帶網絡：作為邊緣網絡，5G專網使得工業(yè)SAAS時延從秒級縮短為毫秒級，設備/人的無線通信不受帶寬/室內外限制，海量物聯網設備高可靠并行工作，不必擔心隨著接入設備變多而出現網絡能力下降
· 安全：容器化安裝最小化了網絡威脅，單個容器崩潰不影響其他容器業(yè)務。隔離防止其他問題導致服務中斷, 如突發(fā)網絡負荷等。終端、網元雙向認證，數據全流程強加密（128位多種加密算法），關鍵數據偽碼傳輸等等。
· 提升企業(yè)數字化水平：為企業(yè)提供全區(qū)域無線接入，自動控制每個接入終端的數據流向，配合企業(yè)內部數據隔離需求，針對不同業(yè)務的需求提供切片服務，實現一網多用
· 完美業(yè)務護航：對關鍵應用提供99.999%保障，移動設備無縫切換，授權頻譜、抗干擾
2. 實施效果
梅塞德斯-奔馳汽車生產與供應鏈事業(yè)部管理委員會成員Jorg Burzer表示，“我們不僅在打造未來的智能汽車生產，還將在汽車裝配廠建立全球首個5G移動網絡。我們將生產數字化提升到了全新的水平。隨著本地5G網絡的安裝，梅賽德斯-奔馳汽車工廠所有生產系統(tǒng)和機器網絡將變得更智能、高效。”
圖11 奔馳56號工廠提高生產效率15%
“56號工廠”是奔馳首輛EQ電動汽車、新款S級轎車、以及多款自動駕駛車型誕生的地方。在“56號工廠”，在5G專網的基礎上，大刀闊斧地取消了傳統(tǒng)的裝配線，轉而采用無驅動傳送系統(tǒng)，能夠在生產過程中新型移動。可以說，這是奔馳的“未來工廠”，顯然，奔馳充分考慮到隨著車輛類型變得愈加廣泛，生產方式也要隨之改變。
聲明
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