通信世界网消息（CWW）作为典型的离散制造业，我国压铸制造行业尽管长期呈向好态势，各类压铸产品需求量持续增加、产值连年提升，但从整体上看，集中度低和企业规模小等问题仍较为突出。据统计，我国车用铝合金压铸件前五名市场份额总和仅为13%。在传统行业转型升级的背景下，提升制造数字化和管理精益化水平是实现压铸制造业高质量发展的重要举措。
爱柯迪股份有限公司（以下简称爱柯迪）是我国汽车铝压铸件制造领域的“隐形冠军”，作为行业引领者，爱柯迪于2016年7月启动“IKD精益数字化工厂战略”，基于4G、光纤等网络手段开展信息化改造，实现车间数据、排产、调度、库存、质量和人力资源管理等全流程的数字化。
然而，随着数字化建设的深入推进，传统网络的局限性逐渐凸显：有线网络难以支撑爱柯迪柔性化的生产需求，且布线和运维成本高；4G网络的带宽与时延难以支撑多场景应用，且网络数据安全性难以保障。随着“5G+工业互联网”战略布局的全面推进，爱柯迪提出建设全5G智慧工厂的战略发展需求，为压铸制造数字化和智慧化转型升级提供了有效路径。
解决方案
2019年5月，中国移动浙江公司宁波分公司联合爱柯迪、中国移动通信研究院、中国移动上海产业研究院、中移物联网有限公司等合作伙伴启动5G智慧工厂建设；先后完成五号厂、四号厂和六号厂的5G网络搭建、验证与实施，并深入了解爱柯迪实际生产过程中的核心痛点，量身定制了15个面向关键生产环节的场景化应用，综合打造全国首家全5G智慧工厂，实现5G网络对全厂区“有线+Wi-Fi”的整体替代，为压铸制造全流程透明化、数字化、智能化提供有效的解决方案。
爱柯迪全5G智慧工厂的现场实景如图1所示，整体架构如图2所示。
图1 爱柯迪全5G智慧工厂现场实景
全5G专网建设
以全5G工业专网技术为基础，定制安全可靠、超大带宽、超低时延、海量连接的高品质5G网络，实现对原有“有线+Wi-Fi”建网模式的整体替代。
图2 爱柯迪全5G智慧工厂网络架构
无线覆盖方案
在建设初期，针对五号工厂在加工车间和压铸车间部署6个主用基站，6个冗余基站；针对六号工厂在加工车间和压铸车间部署10个主用基站，在熔炼车间部署1个主用基站。该方案采用4.9GHz组网为主，辅以2.6GHz的网络频段，实现5G SA、NSA混合应用，确保全厂区5G网络覆盖。
终端接入方案
根据终端类型，采取两种终端接入方案：CPE+隧道路由器和集成5G模组的MES工控终端。2019年5月首先试点并启用基于CPE+隧道路由器的产线接入模式，2020年3月自研5G模组集成方案完成原型开发和产线接入，5G接入方式迭代升级为“MES工控机”作为网关，实现了接入模式的简化。
MEC部署方案
MEC建设分两个阶段开展，前期采用市级MEC共享模式，实现在核心机房的流量卸载，缩短数据路径。后期结合爱柯迪的工厂主要集聚在江北工业园区的特点，利用园区的集聚效应，通过将地区级MEC云计算中心进一步下沉，实现园区内MEC节点1+1主备建设，满足数据不出园区的高可靠要求。
场景化应用部署
图3 爱柯迪15个5G应用场景
项目围绕铝合金压铸制造的工序流程，开展了5G赋能数字化工厂建设的持续探索和迭代，综合打造了15个5G应用场景（如图3所示），包括5G设备全联、5G三维扫描、MR辅助模修、5G视频安全分析、5G AGV、5G智能仓储、5G质量溯源等，并自研了基于5G工业模组的MES工控终端。2020年7月上线了全国首个全5G智慧工厂，利用自研工控机、工业CPE等终端，结合生产场景提供多种接入解决方案，实现了爱柯迪六号工厂所有设备5G联网，达到了企业建网、用网模式的创新变革。
项目价值
爱柯迪全5G数字化工厂解决方案在国内首次实现了全5G网络建设模式的规模应用，并全国首发集成5G工业模组的MES终端，实现规模量产和产线接入。项目成果颠覆工厂网络的运维模式，实现5G网络对“有线+Wi-Fi”的整体替代，产线联网率达100%。同时15个场景化应用有效解决了以爱柯迪为代表的压铸制造企业的生产环节核心痛点，实现生产制造和管理手段数字化，为同类离散制造业的转型升级提供样本。
该项目作为全国首个全5G数字化工厂，先后获得工业互联网大赛全国百强、绽放杯全国总决赛优秀奖，入选2020年工业互联网试点示范项目、国家发改委5G“新基建”工业互联网课题、中国移动集团龙头标杆示范项目、“5G+智慧工厂”示范基地等。
对产业链的影响
本项目自研了集成5G模组的工控终端，并完成100台设备的产线接入，规模化生产后，预计还将完成700台产线接入。高度整合模组供应商、终端供应商和工业解决方案商等产业链重要节点，有效推动5G产业发展。
社会效益分析
国际竞争力提升：项目成果为压铸制造业水平跃升提供强有力的驱动力，国内车用铝压铸行业企业有了更好的技术基础，助推我国压铸制造业跻身国际水平。
国内示范性显著：2020年5月17日，中国移动集团以爱柯迪为起点启动5G+智慧工厂“燎原行动”，向全国推介宁波爱柯迪5G+智慧工厂的发展经验和做法，为践行数字化改造及制造业转型升级提供可借鉴样板。
降本增效明显：项目成果显著提升产品合格率3%，提升人均产值17%，提升设备平均生产效率19%，提升半成品库存周转率35%，降低铝锭库存40%，实现压铸制造企业降本增效。
市场需求及未来空间
全国压铸件企业共计3000多家，其中宁波有200多家，预计全国市场规模7700亿元。由于行业集中度低，迫使各家企业将数字化改造及质量提升作为主要抓手，构成了扎实的市场基础。同时，汽车市场产业集聚并高速发展，行业趋势显著有利于汽车零配件行业，也进一步加大了车用铝行业的持续向好发展。
本项目成果将依托压铸行业的客户，以爱柯迪的地位优势进行直接辐射和输出，并间接扩展到供应链上下游及其他离散制造行业。此外，中国移动为压铸数字化质量管控解决方案引入了发改委国拨投资、5G智慧工厂首家示范基地等大量优质资源，从而获得了全国范围的广泛关注及解决方案交流。这类客户以福建南平铝业为代表，已扩展到重庆、安徽、甘肃等全国各地，未来市场空间广阔。
