发现“灯塔” | 全国首创“5G+IPv6全连接工厂”是如何建成的？

作为光通信行业的代表之作，“5G+IPv6全连接工厂”采用升级版的5G“共享”MEC专网模式，将加快智能制造、助推实体经济振兴与转型升级、推动5G融合应用纵深发展。

继入选“江苏省2022年度5G全连接工厂”后，近日，亨通光电“5G+IPv6全连接工厂”又入选了工信部2022年“5G+工业互联网”先进成果展区，展示了光通信行业在产业数字化方面的成绩。同时，这座5G全连接工厂也是光通信行业的代表之作。

“5G+IPv6全连接工厂”在加快智能制造、助推实体经济振兴与转型升级、推动5G融合应用纵深发展上具备哪些优势？怎么建？社会效益如何？

为什么要建5G全连接工厂？

随着工信部《5G全连接工厂建设指南》的发布，5G全连接工厂建设已然提升到一个重要的战略高度，为工厂发展提供了更智能的生产选择，为行业提供更便捷、更高效的生产方式。5G全连接工厂建设将实现企业提质、降本、增效、绿色、安全发展。

我国的工业企业设备对外依赖严重、联网率低、中小企业设备数字化基础薄弱。江苏亨通光电股份有限公司副总经理轩传吴在接受《通信产业报》全媒体记者采访时指出，中小企业要用极少成本快速提升行业数字化能力，形成产业化数字能力和智能化水平，推动产业链企业核心竞争力的提升。

江苏亨通光电股份有限公司成立于1993年，于2003年8月在上海证券交易所挂牌上市（600487）。现已形成完整的光棒-光纤-光缆-光器件产业链，产品广泛用于通信、国防、航空、海洋、新能源等领域，全球前三光纤光缆生产商。

为了有效支撑企业数字化转型，亨通光电与中国移动通信集团江苏有限公司苏州分公司、华为技术有限公司、中国移动上海产业研究院，以中国移动5G技术+亨通HioT工业互联网平台为切入口，依托中国移动5G网络技术，结合IPv6、工业标识解析等技术，率先打造线缆行业亨通光电“5G+IPv6全连接工厂”。

据了解，5G所需要的高频传输效率，取决于基站和末端光纤，以目前的速度，5G所需的光纤是4G的16倍，通过本项目提高光纤产量，有利于5G网络建设。

该项目于2020年3月完成工厂5G内网改造，2020年7月部署应用，2021年1月升级改造5G网络，2021年12月系统正式运行，2022年6月完成验收。

案例实施过程中形成了2项行业标准，为线缆行业和工业园区实施5G+IPv6全连接工厂提供具有可操作性、可实施性的参考样板。

亨通光电“5G+IPv6全连接工厂”覆盖人、机、料、法、环、测等生产环节，融合工业互联网标识技术，大幅提升企业柔性化生产能力，项目实施后，单位面积产出提升20%，用电单耗下降11%。实现了关键设备数控化率达到100%，中台人均产值增长21%，制造费用率下降8.5%。在产能、质量改进和公司整体运营上，提供了助力，提升了企业综合竞争力。

据轩传吴介绍，预计至2023年底，总体数字化能力将提升25%。其中，移动生产设备、产品的数字化能力提升70%，运营成本将降低25%，生产效率将提升18%，产品不良率将降低27%，生产能源利用率将提升20%。此外，案例实施过程中形成了2项行业标准，为线缆行业和工业园区实施5G+IPv6全连接工厂提供具有可操作性、可实施性的参考样板。

怎么建？

5G全连接工厂是利用5G为代表的新一代信息技术，利用工业互联网新型基础设施，新建或改造生产现场，包括产线、车间、工厂。全连接工厂的建设，要实现充分5G+网络化，构建“智能端+边缘计算+云计算、大数据、云决策”的全连接工厂全流程业务闭环，实现“智能在端、智慧在云、管控在屏”的5G+全连接工厂各类场景应用。

记者了解到，“5G+IPv6全连接工厂”通过以5G通信传输为基础，建立人工智能物联网，实现了包括智能化生产控制中心、智能化生产执行过程管控、智能化仓储/运输物流、智能化设备和生产线集群、以及信息安全管控等环节的智能工厂项目成功落地。达到设备无线化采集、AGV小车、仓储物流等智能化自动运输、产品全生命周期移动终端命令下达及管控、客户个性化定制仿真设计和虚拟排产、协同采购交付和质量管理、使用APS排产系统柔性优化生产计划并导入MES系统完成生产制造执行的目标。

亨通光电“5G+IPv6全连接工厂”覆盖人、机、料、法、环、测等生产环节，融合工业互联网标识技术，大幅提升企业柔性化生产能力，项目实施后，单位面积产出提升20%，用电单耗下降11%。

首先，具备全国首创的质检业务低成本解决方案。5G工业网关替代工控机，前端设备小型化和轻量化，AI检测算法云端部署，计算后移到云端，降低前端设备算力成本；采用2.6GHZ+4.9GHZ混合组网，外接65度定向天线控制覆盖，开通DMM小区，为热点区域提供超大上行容量，实现前端质检仪高清图像实时上传；5G工业网关部署压缩SDK，对原始图像进行6~10倍数据压缩后上传，大幅降低上行带宽需求和无线网络成本。

其次，在AII测试床方面，AR双发选收实现10ms级稳定低时延，产线设备通过5G网络便捷接入和实时控制。

再次，固定IP、IPv6网络部署。工业终端组网内外网地址转换不利于故障定位、准确寻址，希望每台终端都能分配一个固定IP地址。非固定IP情况下，时延抖动较大，而固定IP时延抖动可控制在非固定IP地址的1/3以内。

最后，M+业务体验管理平台，实现业务质量可视可管，实时监控园区网络运行状态和业务SLA，主动预防，消除隐患，对端侧、无线、承载、核心网、服务器各域的故障快速定界和排障，保障生产长期稳定运行。

5G专网如何升级？

“5G+IPv6全连接工厂”采用5G共享MEC数据流不落地的园区网络部署方式，并完成近2万平米的厂内覆盖，已接入终端数量达600个，研制3款5G工业网关，并在项目中进行部署应用，首次在线缆行业建设完成“5G+IPv6全连接工厂”，实现8大典型应用方向，17个细分场景，覆盖研发设计、生产制造、运营管理、运维服务等核心生产环节，实现客户需求个性化、产品设计模块化、生产柔性化、管理透明化、系统平台化等功能，有效支撑企业数字化转型。

“该项目部署的5G共享MEC模式，与运营商以往虚拟专网、混合虚拟专网、独立专网三种组网模式相比，有所升级。”轩传吴强调，基于中国移动“专享”模式，配合自主研制5G工业网关和5G LAN技术，结合IPv6协议，提供固定网络地址，提升网络确定性，实现网络延时10ms、确定性3ms的成果。

构建共享MEC边缘计算，实现数据不落地。

同时，室外采用宏站，室内采用室分系统，使用2.6GHZ与4.9GHZ混合组网；网络架构采用SA组网，支持网络切片，接入时延低，支持更多终端接入；带宽上行800Mbps /下行800Mbps，满足多路质检、安防监控并发处理等需求。“构建共享MEC边缘计算，实现数据不落地。SA组网+MEC边缘计算方式，在确保数据安全的基础上提高处理效率、降低网络时延，满足工业场景需要。”轩传吴表示。

目前，用于生产线柔性控制、智慧物流控制、排线机器人控制等，解决了工厂对无线控制技术的需求，实现了局部设备部件柔性化控制问题，支撑了基于人工智能的智慧工厂建设，特别是基于5G/4G的电能分析系统为年度单耗降低10%奠定了基础。

值得注意的是，虽然通过共享在运营商机房部署的MEC方案具有资费较低优点，但会面临多用户共用时MEC调整会相互影响的隐患。轩传吴认为，下一步主要是运营商要研究好多用户共享时降低彼此影响，为工业用户提供性价比高的网络服务，同时，做好5G、4G网络融合能力建设，实现混合网络应用。此方案将会有巨大推广潜力。

效益怎样？

目前，5G技术在老工厂智能化改造、数字化建设方面正发挥着越来越重要的作用，其商业价值将逐步得到体现。

在轩传吴看来，工业用户增加将摊薄建设、运维成本，运营商通过技术升级，采用共享MEC等技术，会降低建设成本，成本进一步降低，用户资费也会大幅下降，使用户使用积极性增加，用户使用综合成本将会逐步低于自建有线或Wi-Fi网络成本。同时，随着5G技术不断演进，新技术新能力的推出也会为工业用户带来收益。

此外，“5G+IPv6全连接工厂”在B2B模式上，实现5G 2B制造行业商业正循环，运营商提供专网服务，由传统网络管道提供商向ICT集成商转变，获取集成服务收入。

在B2B2B模式上，运营商-智能制造解决方案企业-制造企业间形成合作，运营商（中国移动）与解决方案企业（亨通光电）共同打造创新型应用，提供可租可售的智能化设备、软硬件平台销售模式，为制造业企业提供智能设备的全生命周期管理的服务，获取流量收入、连接管理收入等。

在上下游产业链上，推动全产业链网络设备、应用设备的大量使用，孵化产业链成熟。

据悉，亨通光电与中国移动、中国联通、中国电信等运营商在5G领域都有合作，重点探索全部定制化生产条件下柔性化高质量生产问题。其实，亨通光电早在十年前就启动工厂智能化、制造精益化、管理信息化的“三化”工厂建设。

如今，伴随5G互联网与制造业不断融合，又打造“新三化”先进智能制造的升级版，建成首批国家级智能示范工厂，24个省部级智能制造示范车间，形成个性化定制、柔性化生产、便捷化交付、远程可视化监造等先进制造模式，成为国家工业互联网标识解析示范企业，智能制造成熟度评估达到4级，通过两化融合AAA级评定，单位能耗下降11%。

亨通光电还将基于5G网络覆盖的情况下改造老车间，目标在面积不变的情况下产出提升30%，推动更多企业加快向产业数字化升级转型。

采写：胡媛

编辑：胡媛

指导：新文

延伸阅读：“灯塔”系列调研

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