太瘋狂了（中國移動研究中心官網）中國移動研究中心招聘，
近日，中國移動研究院聯合中國移動山東公司青島分公司、青島海爾、華為、展銳、移遠、宏電等8家單位，在青島海爾中德滾筒洗衣機工廠聚焦拖鏈易損問題導致產線頻繁停機檢修的痛點問題，創新設計拖鏈系統5G化的確定性解決方案，實現了拖鏈系統剪辮子，提升了生產效率，節約了產線運維成本，打造了5G融入生產賦能全連接工廠的標桿案例。
海爾滾筒洗衣機廠房的現有生產線采用串聯控制結構，即一條產線由一個主控柜（主PLC）控制整條產線數十個閥島從站（從PLC）的機械控制以及運動，主/從PLC之間的通信采用工業電纜進行連接。滾筒洗衣機產線需要完成洗衣機缸體的翻轉、托舉、夾抱等動作，這些動作的完成依賴拖鏈電纜進行通信連接。但是持續的移動和彎折，會導致拖鏈電纜的折損，進而影響主/從PLC之間的通信穩定性，致使整個產線停機。
海爾洗衣機產線整個海爾洗衣機廠房擁有10條產線，其中采用拖鏈電纜的系統約有400個，據統計每個月拖鏈電纜會故障4~5次，每個月約造成20小時/產線的停機，海爾工廠亟待解決拖鏈系統頻繁故障問題。
海爾洗衣機產線拖鏈通信系統在采用拖鏈系統5G化方式解決車間痛點問題時，又面臨工業Profinet協議基于5G進行二層承載、主/從PLC點對點5G直連通信、PLC控制要求5G網絡達到[email protected]%的確定性通信保障能力等技術挑戰。中國移動研究院基于5G確定性工業生產網技術框架，整合5G LAN、原生雙發選收、低時延和動態QoS四大技術方案，創新設計了拖鏈控制系統5G化升級的解決方案，在中國移動集團技術部的組織和指導下，聯合海爾卡奧斯工業智能研究院、中國移動山東公司以及華為，在青島海爾中德滾筒洗衣機工廠進行了試點驗證。
海爾洗衣機產線拖鏈系統5G化升級方案5G-LAN技術，通過二層組網、組播通信和PRP冗余傳輸機制，可以原生的承載海爾工廠拖鏈電纜的Profinet協議，避免主、從PLC之間通過增加額外隧道或者配置其他設備實現互通，減少實施復雜度，實現主控柜中主PLC和從PLC之間的直接數據通信。
原生的雙發選收技術，實現了主PLC和從PLC之間的高可靠數據通信能力（[email protected]%）。相較于端側方案，基于原生的雙發選收可以簡化PLC之間的無線組網，減少PLC前置工業交換機的部署，減少故障風險點。
低時延技術，基于主/從PLC之間周期性業務特征，實現定向的調度，可以降低傳輸時間。此外，基于業務特征在無線上提前分配資源，實施預調度和免調度，進一步降低5G空口的時延，將端到端時延穩定控制在16毫秒甚至更低，從而滿足整個PLC之間的通信需求。
動態QoS技術，基于網絡自適應配置，保障多業務共用5G時主/從PLC間控制數據的優先級，確保生產的穩定有序。該技術也達成了一網多用和靈活業務調度的目的。
在本次試點中，項目組采用雙端無線方案完成了拖鏈控制系統的5G化改造，即在主控柜中內置5G-LAN網關模組，在夾具I/O旁掛5G-LAN網關模組，之后通過5G網絡進行無線直連通信，實現了拖鏈控制系統剪辮子。經測試，本方案可以保證整個5G網絡穩定工作在[email protected]%可靠性的指標狀態，并順利通過72小時持續穩定測試驗收。
本次試點的成功是5G深入全連接工廠核心生產環節的一個重要里程碑，得到多方領導的高度認可。海爾卡奧斯工業智能研究院魯效平副院長充分肯定了本次試點效果，他指出本次試點幫助工廠縮短了每個月二十小時左右的產線停機維護時間，并提高了整體生產效率，為打造深入核心生產環節的5G全連接工廠做出了積極有效的探索，具有很強的產業示范作用；集團政企事業部工業能源行業拓展部楊鵬副總經理指出，本次試點在5G網絡和車間生產網方面做了很好的結合，并且在解決信息孤島、提升網絡低時延高可靠能力等方面都做出了很有效的嘗試，希望以項目為起點，快速形成可推廣的技術方案，讓5G在工廠有更好的應用。
中國移動將總結好本地試點的成果，將其打造成為5G融入工業生產的標桿案例，為后續滑動、擺動控制系統5G化的規模復制提供真實有效的范本。同時，進一步做深做實5G工業互聯網新能力，探索5G在工業產線的新應用和新價值。
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