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全光网络加持,智能工厂开启“追光之旅”

过去,网络传输每走100米就得停在中继站歇歇,补充能量后再继续前行;现在,网络传输可以一口气走完全程,十分丝滑,省时还不费力。过去,网线乱得像蜘蛛网一样,且点位扩容困难;现在,网线井然有序地排列着,扩容也变得简单轻松。

在制造工厂中,网络的建设和应用正在发生翻天覆地的变化,这一切都得益于F5G全光网络方案的应用。作为基于光纤联接的新ICT技术,F5G具有架构绿色极简、稳定可靠、灵活易调整等诸多优势,在智能工厂中所扮演的角色日益凸显。

而作为行业最早使用F5G全光网络的工厂,双良硅材料(包头)有限公司通过落地F5G全网网络方案,利用光网无源易扩展、广覆盖的特点,建网周期降低50%,只需要在末端接数米长的线,就可以调整和扩容,点位调整扩容由小时级降低为分钟级……

F5G加持,双良“智能工厂”炼成记

成立于1982年的双良集团,是一家以节能环保装备制造产业为核心,集清洁能源集中供热产业、水环境治理产业、生物科技产业、化工新材料产业于一体的公司。2021年,双良集团开始向光伏业务领域拓展延伸,并成立双良硅材料(包头)有限公司。

为了打造单晶硅生产的行业标杆,双良硅材料(包头)有限公司的网络建设需要覆盖单晶炉车间,适应高温高粉尘的生产环境;同时,工控机和服务器之间更是涉及高精度大图像数据传输,并满足近两千个工控机台及AGV小车无线覆盖;此外,网络还需覆盖办公区域,这些都离不开高速稳定的网络支撑。

具体来说,双良硅材料(包头)有限公司对网络的主要要求体现在以下四个层面:

1、可靠,网络设备要达到“5个9”工业级可靠性、智能无损,网络冗余设计、支持无损倒换/升级,网络运维能够实现故障预测、故障快速定位、快速自愈;

2、安全,网络要具备应对未知威胁、高级威胁的能力,可实现全局关联、预见未知,并拥有持续进化的安全防护能力;

3、灵活,无线化摆脱有线约束,物联化实现融合接入,多元化支持多种IoT协议、多种接口速率;

4、先进,支持极简部署和管理,可实现智能运维,面向未来则要支持至少6年以上的网络发展。

什么样的网络才能满足双良硅材料(包头)有限公司对网络的苛刻要求?

答案是:F5G全光网络。F5G即第五代固定网络,其代表为千兆光纤网络,与5G为代表的第五代移动网络共同构成“双千兆”网络。

相比较传统网络,F5G全光方案具备以下四重优势:一、高能网络:高带宽、高效能、高覆盖;二、无源优势:省能耗、省线缆、省机房;三、介质可靠:抗干扰、抗腐蚀、抗老化;四、架构简单:易建网、易扩展、易运维。

落地智能工厂,F5G全光网优势尽显

站在打造智能工厂的战略高度上,双良硅材料(包头)有限公司决定在网络建设上引入最新的F5G全光方案,在满足当下业务需求的同时,支撑企业未来创新发展需要。因此,在双良硅材料(包头)有限公司制造工厂网络建设中,生产网、监测网、办公和无线网全部采用了F5G工业无源光网络+Wi-Fi 6架构。

F5G全光方案在生产车间的应用,除了让网络传输更加顺畅、网络扩容更加简单以外,也通过采用无源分光器替代传统的有源交换机,无需在产线放置集中机柜,机柜面积节省了80%以上,布线空间降低90%以上。这样一来,工厂不仅可以有足够的空间去建设弱电间,放置传统机柜;也可以在省下来的空间布置更多产线,大大提升了生产效能。

与此同时,生产车间中的AGV小车也大幅“提速”,过去,AGV小车在生产车间不同位置穿梭时,会发生漫游切换,存在因漫游切换时间过长而导致丢包甚至业务中断的问题;如今,Wi-Fi 6的应用,保障了运行中AGV漫游不丢包,有效保证了AGV小车在漫游切换过程中不丢包、不掉线。

在车间内,除了看得见的粉尘,还有许多看不见的电辐射,这些都是干扰数据和信号的因素,现在通过Wi-Fi 6的应用也解决了网络干扰、信号覆盖不足等问题。其中,华为新一代Wi-Fi 6产品凭借创新天线技术,信号更强更聚焦,覆盖半径比传统天线远20%;而华为新一代AP高吞吐速率、低时延、智能无线射频调优的特性也能满足设备对网络的苛刻要求,保障生产的连续性和稳定性。

在智慧工厂中,大量的自动化生产设备需要通过控制中心统一调控,这对工厂内固网的带宽与可靠性提出了很高的要求。面对这一要求,F5G工业无源光网络凭借高带宽、大联接与固定可靠的特性,则可以很好地满足实时监测调配的需求。比如,在生产中,远程监测与精准控制的实现也需要F5G工业无源光网络低时延和低丢包率的支持,在确保数据传输可靠的前提下,最大程度地降低延迟,提高生产的精细程度。

借助F5G全光网提供的千兆到机台到桌面到房间的能力,双良硅材料(包头)有限公司已经为数字化转型构建起高带宽的光网络底座,并达成了网络承接零故障、网络运维一人一园区的目标,既实现了提质增效、加快数据流转,也实现了节能减耗、绿色生产,守护自然环境。

打造行业标杆,F5G为智能制造夯实网络基础

双良硅材料(包头)有限公司F5G全光网络解决方案的成功商用,不仅为硅材料行业制造工厂网络基础设施建设树立起一个行业标杆,也为更多的制造企业开展智能工厂、智能制造建设时,如何构建新型网络基础设施提供了参考借鉴。

如今,伴随着网络基础的创新发展,以F5G工业无源光网络为代表的光纤网络技术已经成为智能制造的重要“基础设施”。

尤其在制造业通过数字化转型加速迈向智能制造的今天,制造业可利用F5G千兆光网的超大带宽、毫秒延时和高可靠性串联工业网络各个层级,包括感知、处理和应用层多场景,以支撑层级间的数据传输,优化制造的决策质量和效率。据测算,F5G千兆光网每100万元投入,将撬动约14.6亿元工业互联网市场。

在光伏龙头企业东方日升滁州工厂建设智慧工厂过程中,在网络上选择全光网,将光纤直达机器,以助力产线7x24小时持续高效作业。F5G全光工业网络在光纤链路或者端口故障时,可实现50毫秒内的故障恢复,保障生产流程稳定开展;同时也能实现光伏产线检测环节TB级数据量的高效传输。

在智慧电动品牌东风岚图建设的工业4.0标准的智能绿色工厂,F5G全光工业网络则实现了工厂车间“0”机柜、“10”年不换线和“1”人运维“1”厂房的新一代网络部署体验,既提升了厂内物流效率,也提高了生产管理水平,为打造定制化、数字化、柔性化智能绿色工厂奠定了坚实基础。

在比亚迪常州工厂,F5G全光工业网络突破了传统网线的百米限制,无需中间汇聚层,轻松实现极简的工程布线,将布线综合成本降低50%,由于减少了汇聚层机柜和机房,实现整网能耗节省40%。不仅如此,F5G网络还实现了办公和生产业务网络相互独立,避免了互相干扰,并为未来新业务快速上线预留了巨大的带宽升级空间。

在中国制造全面迈向智能制造的今天,构建面向未来的网络基础设施势在必行;而F5G在架构、演进和运维等方面的创新优势,既可以为各类工业场景提供高品质的网络联接,提升生产效率,也将推动制造业节能减排,实现绿色可持续发展。