3-04-18一5G+現(xiàn)場(chǎng)總線全連接二5G+遠(yuǎn)程控制三5G+數(shù)據(jù)采集四5G+智能物流五5G+能源管理六5G+生產(chǎn)模擬七5G+邊緣計(jì)算245-08一工業(yè)5G概覽二西門子工業(yè)5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)-38-3934第一章一、政策背景1、關(guān)鍵政策引導(dǎo)5G在工業(yè)場(chǎng)景落地，5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展5G作為信息基礎(chǔ)設(shè)施的代表領(lǐng)域和最新一代通訊技術(shù)，在“十三五”期間取得了飛速發(fā)展。其中，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是5G的關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景，是我國(guó)新型工業(yè)化進(jìn)程的重要支撐。早在2015年，政府陸續(xù)出臺(tái)政策，為5G在工業(yè)場(chǎng)景的落地進(jìn)行前期鋪墊。“十四五”期間，在工業(yè)和信息化部牽頭組織的活動(dòng)和印發(fā)的政策引導(dǎo)下，5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用得到了更加明確的方向和高度，全連接工廠的概念應(yīng)運(yùn)而生。2019年，工業(yè)和信息化部印發(fā)《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)"512工程推進(jìn)方案》，明確工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是未來5G技術(shù)落地的重要應(yīng)用場(chǎng)景之一，通過在10大重點(diǎn)行業(yè)培育20個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景，加速5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展。2021年5月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景和五個(gè)重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐》；同年11月發(fā)布第二批《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景和五個(gè)重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐》，明確了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”10大重點(diǎn)行業(yè)和20個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景。2021年7月，工業(yè)和信息化部等十部門聯(lián)合出臺(tái)《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，提出深化5G行業(yè)融合應(yīng)用，通過打造5G全連接工廠標(biāo)桿，推動(dòng)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”服務(wù)于生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)。2022年，工業(yè)和信息化部組織編制《5G全連接工廠建設(shè)指南》，加快“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”向工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域各環(huán)節(jié)深在政策支持下，經(jīng)過幾年的孵化，全國(guó)各行各業(yè)積極探索場(chǎng)景應(yīng)用，同時(shí)越來越多的玩家不斷涌入，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的創(chuàng)新融合取得跨越式發(fā)展，行業(yè)生態(tài)圈不斷建立完善。橫向看5G在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍逐漸拓寬；縱向看應(yīng)用方案日趨成熟，逐步滲透生產(chǎn)制造的重點(diǎn)領(lǐng)域與核心環(huán)節(jié)。5G將作為工業(yè)生產(chǎn)通訊一種泛在的網(wǎng)絡(luò)連接方式，不僅解決通訊本身的問題，同時(shí)會(huì)整合工廠各個(gè)層面的運(yùn)營(yíng)管理，讓生產(chǎn)進(jìn)一步釋放巨大的效率。二、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)1、行業(yè)生態(tài)逐步建立，推動(dòng)行業(yè)融合創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)合作是5G發(fā)展的廣泛共識(shí)。隨著5G商用進(jìn)程加速，越來越多產(chǎn)業(yè)鏈玩家入局，行業(yè)生態(tài)隨之建立并不斷完善。2022年，西門子參加了由工業(yè)和信息化部主辦的全國(guó)性權(quán)威5G賽事——“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽，并取得非常優(yōu)異的成績(jī)。該賽事已經(jīng)舉辦第五屆，推動(dòng)5G應(yīng)用從“一枝獨(dú)秀”到“百花爭(zhēng)艷”，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2018年以來電信運(yùn)營(yíng)商的參與度較為活躍，2022年參賽項(xiàng)目占比過半。但可看到，行業(yè)性解決方案供應(yīng)商等其他玩家愈發(fā)活躍，并將在未來扮演不可或缺的重要角色，為5G行業(yè)生態(tài)注入更新鮮的血液與活力，推動(dòng)5G與行業(yè)融合的創(chuàng)新發(fā)展。52、應(yīng)用行業(yè)范圍不斷拓寬，規(guī)模化發(fā)展賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)在政策支持與“綻放杯”獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的示范作用下，5G應(yīng)用不斷復(fù)制，應(yīng)用行業(yè)日漸增多，促使各行各業(yè)不斷挖掘新的應(yīng)用其中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的參賽項(xiàng)目數(shù)量占比13.56%，是當(dāng)前熱門領(lǐng)域之一，為未來“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”更多場(chǎng)景的挖掘和行業(yè)3、行業(yè)應(yīng)用方案日趨成熟，滲透重點(diǎn)領(lǐng)域核心環(huán)節(jié)根據(jù)“綻放杯”的參賽項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，2022年已實(shí)現(xiàn)“商業(yè)落地”和“解決方案可復(fù)制”的項(xiàng)目數(shù)量比例超過56%，5G的應(yīng)用落地成效顯著，5G在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)入加速期。隨著解決方案的成熟，5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸從“外圍邊緣”滲透到“核心環(huán)節(jié)”，呈現(xiàn)縱深式發(fā)展。目前已形成5G+遠(yuǎn)程控制、5G+AGV、5G+數(shù)據(jù)采集、5G+能源管理等場(chǎng)景的解決方案。4、支撐體系助力5G行業(yè)應(yīng)用健康規(guī)范發(fā)展為營(yíng)造健康有序的市場(chǎng)環(huán)境，規(guī)范5G行業(yè)應(yīng)用的繁榮發(fā)展，各類標(biāo)準(zhǔn)化組織相繼制定5G應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，諸多行業(yè)協(xié)會(huì)不斷建立推動(dòng)5G行業(yè)應(yīng)用，創(chuàng)新技術(shù)中心紛紛成立，作為賦能平臺(tái)提供創(chuàng)新服務(wù)。一系列支撐體系的建立健全為5G行業(yè)應(yīng)用的61、重點(diǎn)省份根據(jù)2022年第五屆“綻放杯”大賽中1900多個(gè)項(xiàng)目來源地來看，廣東、北京、山東、浙江、河南、江蘇及四川獲獎(jiǎng)項(xiàng)目占據(jù)所有項(xiàng)目60%。這些地區(qū)依托地區(qū)優(yōu)勢(shì)，加之各地政策的支持，地方企業(yè)呈現(xiàn)高度創(chuàng)新熱情。此外，西部地區(qū)也逐漸嶄露頭角，涌現(xiàn)了一批5G應(yīng)用項(xiàng)目，全國(guó)呈現(xiàn)出爭(zhēng)先恐后之勢(shì)。2、重點(diǎn)政策為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，深化探索“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的應(yīng)用場(chǎng)景，各省相繼出臺(tái)政策，積極響應(yīng)，推進(jìn)應(yīng)用示范園區(qū)建設(shè)。以2022年，山東省人民政府印發(fā)《山東省制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型行動(dòng)方案（2022-2025年）》，提出開展網(wǎng)絡(luò)設(shè)施優(yōu)化行動(dòng)，打造5G全連接工廠。山東省工業(yè)和信息化廳印發(fā)該方案的配套文件《分行業(yè)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)和實(shí)施路徑》、《山國(guó)家與地方政策的推動(dòng)和利好，大大增強(qiáng)企業(yè)的積極性，越來越多的5G應(yīng)用在工廠、車間、產(chǎn)線進(jìn)行布署和實(shí)施，企業(yè)從最開始的政策導(dǎo)向逐步轉(zhuǎn)化為自主導(dǎo)向，通過創(chuàng)新和實(shí)踐的結(jié)合，充分發(fā)揮出5G在工業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型配1、20個(gè)典型行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，10個(gè)重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐2021年，工業(yè)和信息化部先后分兩批發(fā)布“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的典型場(chǎng)景和重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，逐漸形成較為明確的落720個(gè)典型行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景10個(gè)重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐8第二章一、工業(yè)5G概覽1、工業(yè)5G和商用5G的不同5G（第五代移動(dòng)通信技術(shù)）是當(dāng)前最新一代的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，相比于前幾代移動(dòng)通信技術(shù)，5G在速率、時(shí)延、可靠性及連接數(shù)等關(guān)鍵能力指標(biāo)上都有較大地提升，這使得5G面向工業(yè)等行業(yè)推廣應(yīng)用成為可能，但工業(yè)5G和商業(yè)5G有著商用5G和工業(yè)5G場(chǎng)景區(qū)別而商業(yè)5G的硬件設(shè)備相對(duì)來說工況環(huán)境較好，不需要進(jìn)行特別的工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)。因此，工業(yè)5G與OT融合過程中對(duì)5G技術(shù)也有特殊的需求：1）部署的5G網(wǎng)絡(luò)的可靠性是工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用的核心要求。典型的工廠自動(dòng)化系統(tǒng)需要連續(xù)運(yùn)行，不僅要實(shí)現(xiàn)高效率和生產(chǎn)力，還要保證高可用性、安全和不間斷的生產(chǎn)。2）工業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)安全需要融入OT網(wǎng)絡(luò)縱深防御中。3）低抖動(dòng)是低時(shí)延需求的另一關(guān)鍵參數(shù)。4）故障診斷接口是工業(yè)5G運(yùn)維的2、工業(yè)5G的定義工業(yè)5G是滿足工業(yè)應(yīng)用需求的5G通信，工業(yè)5G不僅僅是5G應(yīng)用于工廠，它是滿足工業(yè)嚴(yán)苛應(yīng)用要求，基于3GPP制定的5G標(biāo)準(zhǔn)的無線通信技術(shù)。不同于商業(yè)5G應(yīng)用，工業(yè)5G在專為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件上運(yùn)行，并且可在本地專用網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行并支持工業(yè)協(xié)議（OPCUA、PROFINET、安全等并且具有保障工業(yè)安全的運(yùn)維體系。9工業(yè)5G的定義圖3、工業(yè)5G的架構(gòu)工業(yè)5G組網(wǎng)架構(gòu)工業(yè)5G組網(wǎng)根據(jù)工廠實(shí)際連接需求，接入設(shè)備類型，實(shí)際應(yīng)用有所區(qū)別，圖1-3展示了工業(yè)5G典型邏輯組網(wǎng)架構(gòu)。工業(yè)5G組網(wǎng)架構(gòu)圖具體來看，工業(yè)5G典型邏輯組網(wǎng)架構(gòu)由以下幾部分組成：?工廠接入設(shè)備：需通過5G無線連接的工廠設(shè)備，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景需求，包括各類工業(yè)傳感器、伺服器、控制器PLC、分布式IO、HMI設(shè)備、工業(yè)攝像頭等。?5G終端：用于將各種類型工業(yè)設(shè)備接入至5G網(wǎng)絡(luò)，并支持3GPP定義的終端功能，與5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。5G終端根據(jù)西門子也已經(jīng)發(fā)布了工業(yè)5G終端產(chǎn)品SCALANCEMUM856-1，已經(jīng)應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)場(chǎng)景。隨著R16的芯片模組日趨完善，西門子還即將發(fā)布多款工業(yè)5G新設(shè)備，用于滿足國(guó)內(nèi)不同場(chǎng)景的不同需求，助力客戶5G全連接工廠建設(shè)。?5G無線接入網(wǎng)：通過主要負(fù)責(zé)與5G終端的無線連接，物理層信號(hào)處理，無線資源管理等。?5G核心網(wǎng)：負(fù)責(zé)5G核心控制以及用戶數(shù)據(jù)路由，主要由控制面（CP）與用戶數(shù)據(jù)面(UP)組成，控制面(CP)基于服務(wù)化架構(gòu)。負(fù)責(zé)5G用戶開通、鑒權(quán)、計(jì)費(fèi)、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、QoS策略管理、切片等功能，用戶數(shù)據(jù)面(UP)主要指UPF網(wǎng)元，負(fù)責(zé)用戶數(shù)據(jù)路由、流量上報(bào)、QoS策略執(zhí)行等功能。將需要5G無線接入的工業(yè)設(shè)備，通過二層或三層連接，接入到工廠內(nèi)網(wǎng)。10二、西門子工業(yè)5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)1、實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)PROFINET與5G通信的融合PROFINET是自動(dòng)化領(lǐng)域領(lǐng)先的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，支持創(chuàng)建端到端并可配置的網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)所有層級(jí)的自動(dòng)化生產(chǎn)，并最大化利用資源。PROFINET在開放性、靈活性、高效率和高性能等諸多方面已然成為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)桿。工業(yè)自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品組合廣泛得采用PROFINET開放式工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備和系統(tǒng)通過PROFINET進(jìn)行通信。PROFINET的通訊架構(gòu)如圖所示。為了應(yīng)對(duì)IT和工廠自動(dòng)化的不同需求，具體來說是對(duì)實(shí)時(shí)性的要求不同，PROFINET使用了三種通信服務(wù)：?實(shí)時(shí)（PROFINETRT此時(shí)為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化應(yīng)用1-10件的解決方案，適用于典型I/O應(yīng)用，包括運(yùn)動(dòng)控制和?同步實(shí)時(shí)（PROFINETIRT此時(shí)信號(hào)處理具有優(yōu)先級(jí)和有調(diào)度的發(fā)送，如運(yùn)動(dòng)控制，需要同步精度高的應(yīng)用。PROFINET通訊架構(gòu)如何讓越來越多的支持PROFINET的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以通過工業(yè)5G互聯(lián)互通，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制？一直以來，西門子積極投身于工業(yè)5G這一全新通信標(biāo)準(zhǔn)的研究，專注于研發(fā)工業(yè)5G產(chǎn)品組合和相關(guān)解決方案。西門子是西門子演示了通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)PROFINET通信對(duì)AGV進(jìn)行控制。西門子也正式面向中國(guó)市場(chǎng)推出了工業(yè)5G方案，為廣大工業(yè)企業(yè)提供更安全、高速、靈活的工業(yè)5G端到端通信。通過西門子工業(yè)5G支持工業(yè)協(xié)議的傳輸，控制PLC可以和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)I/O模塊實(shí)現(xiàn)PROFINETRT通信，從而讓越來越多的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用可以通過工業(yè)5G互聯(lián)互通。112、西門子工業(yè)邊緣和5GMEC的融合西門子工業(yè)邊緣平臺(tái)分別由工業(yè)邊緣中心（IndustrialEdgeHub，簡(jiǎn)稱IEH）、工業(yè)邊緣管理平臺(tái)（IndustrialEdge能層級(jí)共同構(gòu)成了西門子工業(yè)邊緣的整體系統(tǒng)架構(gòu)。貫穿其中的是邊緣應(yīng)用APP，可以在頂層的邊緣中心找到合適的應(yīng)用除了提供整套軟硬件產(chǎn)品的架構(gòu)，西門子還致力于建立工業(yè)邊緣生態(tài)，為用戶和合作伙伴創(chuàng)造更多價(jià)值。依托于開放的技術(shù)平臺(tái)，目前，已有多家工業(yè)企業(yè)和設(shè)備制造商作為用戶加入生態(tài)，率先感受到了技術(shù)的變革。他們借助工業(yè)邊緣的技術(shù)與此同時(shí)，來自O(shè)T和IT領(lǐng)域的多家應(yīng)用程序開發(fā)伙伴、解決方案伙伴和工程服務(wù)伙伴，也加入了工業(yè)邊緣的生態(tài)，他們將技術(shù)應(yīng)用，如人工智能、機(jī)器視覺、預(yù)測(cè)性維護(hù)等超強(qiáng)技術(shù)融入到邊緣計(jì)算中，為企業(yè)解決了生產(chǎn)中難以用傳統(tǒng)自動(dòng)化而西門子，作為生態(tài)的創(chuàng)建者，為大家提供了全套體系的軟硬件產(chǎn)品、應(yīng)用商店、技術(shù)支持、社群等，也將在未來自動(dòng)化2.3西門子工業(yè)邊緣和MEC的融合2.3.1MEC邊緣云MEC的全稱為Multi-AccessEdgeComputing（多接入邊緣一些計(jì)算和基于云的流程轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的邊緣來實(shí)現(xiàn)更5G技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域的全面推進(jìn)，也逐步在制造業(yè)進(jìn)行應(yīng)用。MEC邊緣云也伴隨著5G業(yè)務(wù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型在制造業(yè)12從MEC技術(shù)的發(fā)展路線來說，MEC邊緣云會(huì)作為CT和IT技術(shù)融合的產(chǎn)物，工業(yè)邊緣計(jì)算會(huì)作為補(bǔ)充IT和OT的融合部分和MEC邊緣云來實(shí)現(xiàn)從集團(tuán)、工廠、現(xiàn)場(chǎng)側(cè)實(shí)現(xiàn)云、網(wǎng)、邊、端的結(jié)合。MEC邊緣適用場(chǎng)景主要為應(yīng)對(duì)5G大帶寬、低時(shí)延、本地化垂直行業(yè)應(yīng)用，MEC邊緣云主要可以節(jié)省數(shù)據(jù)在通訊過程中數(shù)據(jù)回傳部分的帶寬，降低在5G通訊過程中網(wǎng)的傳輸壓力。基于5G核心網(wǎng)C/U分離式架構(gòu)，用戶面功能UPF同樣會(huì)下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣部署從而降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延，達(dá)到2.3.2西門子工業(yè)邊緣計(jì)算和MEC邊緣云的融合架構(gòu)在上述MEC邊緣云的描述部分，提到了工業(yè)邊緣計(jì)算會(huì)作為OT和IT融合的部分，和IT、CT交互的MEC部分為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合5G更好的提供數(shù)據(jù)解決方案。從西門子工業(yè)邊緣的特點(diǎn)上來說，工業(yè)邊緣計(jì)算可以很好的下沉到現(xiàn)場(chǎng)側(cè)為現(xiàn)場(chǎng)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析和處理，再通過MEC邊緣層實(shí)現(xiàn)工廠數(shù)據(jù)層的整合在更廣度的層面將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理實(shí)現(xiàn)整廠或集團(tuán)層面的橫向或縱向的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后反饋至現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)邊緣側(cè)。從另一個(gè)角度上來說，MEC邊緣層負(fù)責(zé)大數(shù)據(jù)的處理以從現(xiàn)場(chǎng)通訊的角度考慮，在MEC技術(shù)的運(yùn)用下，5G也在其中扮演著重要的角色，為了獲得更低時(shí)延的數(shù)據(jù)通訊效率以及現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)接線的方便性，利用5G技術(shù)將UPF下沉到現(xiàn)場(chǎng)側(cè)可以更高效的幫助用戶提升無線通訊方式下的傳輸效率。5G可以提供更低時(shí)延的通訊網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)邊緣可以在現(xiàn)場(chǎng)側(cè)提供實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)處理和分析服務(wù)，基于邊緣側(cè)的VirtualPLC在未來會(huì)開啟PLC控制系統(tǒng)邊緣化、智能化應(yīng)用的新篇章，改變傳統(tǒng)硬件和現(xiàn)場(chǎng)有線連接方式。在更開放化的邊緣計(jì)算平能源管理在各個(gè)工業(yè)行業(yè)都有廣泛需求，隨著工業(yè)5G的發(fā)展，工業(yè)能源的合理利用和碳排放的控制有了更多的能源管理13SIMATIC能源管理解決方案整體符合ISO50001和GB/T23331能源管理標(biāo)準(zhǔn)，可集成底層測(cè)量?jī)x表或手動(dòng)導(dǎo)入的能源數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)從設(shè)備到車間再到企業(yè)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)能源計(jì)量。除本地的C/S和B/S部署方式外，也支持部署至云平臺(tái)，進(jìn)行遠(yuǎn)程能3.1SIMATIC能源數(shù)據(jù)采集套件（SIMATICEnergySuite）-集成、簡(jiǎn)單的能源數(shù)據(jù)采集在能源數(shù)據(jù)采集的過程中，SIMATIC能源數(shù)據(jù)采集套件可以快速、輕松地獲取、歸檔和可視化能源數(shù)據(jù)。SIMATIC能源數(shù)據(jù)采集套件同時(shí)也提供了負(fù)載管理的功能，可以直接集成至控制器層級(jí)，直接控制已設(shè)置優(yōu)先級(jí)的用電設(shè)備及供電設(shè)備的析其在不同工作狀態(tài)下的能耗情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)設(shè)備的能源效率標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估，可以輕松分析不同單體設(shè)備的能耗等級(jí)，及時(shí)3.3SIMATIC能源管理系統(tǒng)（SIMATICEnergyManager）-工廠和企業(yè)級(jí)能源分析SIMATIC能源管理系統(tǒng)是一個(gè)可擴(kuò)展且具有ISO50001和GB/T23331認(rèn)證的能源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。其內(nèi)置的大量KPI能耗分析算法及報(bào)表模板可以詳細(xì)地呈現(xiàn)生產(chǎn)過程中的能量流和消耗值，用戶可以結(jié)合能源預(yù)測(cè)算法，根據(jù)性能指標(biāo)和顯示選項(xiàng)輔助設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)哪苄Т胧?jié)省用能成本；靈活的報(bào)告和分析功能確保能源管理系統(tǒng)保持高效運(yùn)行；開放的OPCUA接口可接入其他應(yīng)用及設(shè)備數(shù)據(jù)；并提供B/S和C/S端兩種部署模式；內(nèi)置CO2排放展示模塊，可以使用清潔能源折算的形式4.工業(yè)5G賦能SCADA和MES系統(tǒng)當(dāng)前工業(yè)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)以及越來越多的工業(yè)設(shè)備投入使用，使得SCADA軟件和MES系統(tǒng)面臨著現(xiàn)場(chǎng)層采集的海量數(shù)據(jù)與中央服務(wù)器之間的通訊速率和安全的問題，傳統(tǒng)的本地現(xiàn)場(chǎng)控制已經(jīng)轉(zhuǎn)型為中央集控調(diào)度不同的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行合理高效的生產(chǎn)與各個(gè)層級(jí)的協(xié)同配合管理以及將IT系統(tǒng)與OT系統(tǒng)進(jìn)行更好的融合。技術(shù)的發(fā)展令整個(gè)工業(yè)制造業(yè)對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)不能僅限于工廠車間和機(jī)器的本地遠(yuǎn)程控制。未來的趨勢(shì)應(yīng)該是SCADA系統(tǒng)與下層工廠控制級(jí)和上層的MES系統(tǒng)之間無14伴隨著5G技術(shù)的應(yīng)用可以使生產(chǎn)制造過程更加無線化、柔性化和智能化。各個(gè)行業(yè)可以根據(jù)5G獨(dú)有的大帶寬、低延時(shí)和高可靠性將SCADA系統(tǒng)與辦公網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)控制系統(tǒng)結(jié)合，不再有傳統(tǒng)繁瑣的有線多層級(jí)交換機(jī)分層，企業(yè)可以利用5G技術(shù)更好的進(jìn)行制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，將SCADA系統(tǒng)建設(shè)成為工廠到云端的紐帶，數(shù)據(jù)透明化和智能化可以將集控的管理人西門子公司于2020年推出一款全新的、基于Web技術(shù)的、B/S架構(gòu)的、面向未來的組態(tài)軟件WinCCUni?ed，契合了5G賦能未來SCADA系統(tǒng)的需求。它不同于傳統(tǒng)的SCADA組態(tài)軟件的C/S架構(gòu)，任何支持HTML5瀏覽器的設(shè)備如HMI面板，PC系統(tǒng)，邊緣設(shè)備，手機(jī)等均可方便訪問，真正的客戶端零安裝；它還支持動(dòng)態(tài)SVG和JavaScript腳本，當(dāng)傳統(tǒng)SCADA軟件的功能不滿足客戶需要時(shí)，可以通過高級(jí)語言由工程師開發(fā)自定義Web控件來滿足個(gè)性化、定制化的需求，畫面對(duì)象，開發(fā)控件可擴(kuò)展于所有面板和PC系統(tǒng)；協(xié)作功能可以讓W(xué)inCCUni?ed的不同項(xiàng)目甚至其他的西門子SCADA軟件快速的進(jìn)行畫面、變量、報(bào)警信息的數(shù)據(jù)傳輸；集成的工廠智能選件可以實(shí)現(xiàn)工廠的日、周，月、年的生產(chǎn)、排班、檢修計(jì)劃，對(duì)設(shè)備的產(chǎn)量、質(zhì)量、OEE分析等MES功能；Openness功能讓W(xué)inCCUni?ed可以與第三方IT語言開發(fā)的系統(tǒng)如Phython，JavaScript進(jìn)行海量數(shù)據(jù)交換，支持GraphQL語言與Unity3D、ApacheKafka、Node-Red、HTML和Excel進(jìn)行15針對(duì)EMS的應(yīng)用場(chǎng)景，西門子根據(jù)生產(chǎn)工藝的需求，開發(fā)了用于實(shí)現(xiàn)制造環(huán)節(jié)輸送及裝配應(yīng)用的EMS整體解決方案。相比于普通的工藝設(shè)備，EMS系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和通信要求顯得更為苛刻，任何網(wǎng)絡(luò)的波動(dòng)均可能導(dǎo)致主控制器與載具端的通在EMS方案中，傳統(tǒng)的通訊方式大部分采用滑觸線通信或者波導(dǎo)通信，該方案雖然可以保證通訊的穩(wěn)定性，但在復(fù)雜的車西門子的工業(yè)5G方案，通過在EMS載具端部署工業(yè)5G終端，實(shí)現(xiàn)了載具端小車和地面主控制器之間的PROFINET實(shí)時(shí)通信和PROFIsafe安全通信。終端的安裝更為簡(jiǎn)單靈活，完全擯棄了傳統(tǒng)有線數(shù)據(jù)傳輸媒介的束縛，無需敷設(shè)波導(dǎo)管或者5G方案與EMS系統(tǒng)的完美結(jié)合使得工廠在實(shí)現(xiàn)智能化改造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)工業(yè)控制等方面邁向了一個(gè)新的應(yīng)用166、西門子工業(yè)5G5G為工業(yè)環(huán)境提供了網(wǎng)絡(luò)布局可調(diào)整及布局的靈活性，以及以多種方式滿足最終用戶的基礎(chǔ)設(shè)施。不同的需求導(dǎo)向引發(fā)了5G在工業(yè)領(lǐng)域部署的不同模式討論及實(shí)踐。從廣義上講，客戶可以通過以下四種部署模式構(gòu)建面向工業(yè)的5G專用網(wǎng)絡(luò)：模式一：基于運(yùn)營(yíng)商公共網(wǎng)絡(luò)搭建的5G專網(wǎng)，通過端到端網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)為用戶部署虛擬專網(wǎng)。一定程度上保障業(yè)務(wù)邏輯隔離，以及網(wǎng)絡(luò)速率、時(shí)延、可靠性的優(yōu)先級(jí)。適用于廣域移動(dòng)性業(yè)務(wù)場(chǎng)景，或者廣域虛擬專網(wǎng)場(chǎng)景。模式一的5G控制面和用遠(yuǎn)程監(jiān)控等，但由于是全共享架構(gòu)，安全以及性能指標(biāo)應(yīng)該說很難滿足工業(yè)5G的特性需求。模式二：基于運(yùn)營(yíng)商公共網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)時(shí)延敏感等需求，將5G網(wǎng)絡(luò)中核心網(wǎng)數(shù)據(jù)面UPF網(wǎng)元下沉至邊緣或者本地園區(qū)，滿足行業(yè)客模式三：基于運(yùn)營(yíng)商公共網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)安全及專用需求更高的行業(yè)客戶需求，將更多的5G功能下沉至廠區(qū)。比如專用5G基站，或更多核心網(wǎng)設(shè)備等。較適用于對(duì)于無線性能要求較高的局域性工廠業(yè)務(wù)。模式二和模式三的5G用戶面下沉到企業(yè)園區(qū)，5G控制面還在公網(wǎng)范疇，一定程度上保證了數(shù)據(jù)不出廠，縮短5G數(shù)據(jù)面時(shí)延，但這種模式存在的問題在于，很多工業(yè)確定性場(chǎng)景，特別是實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)，很大程度都依賴于5G控制面的調(diào)優(yōu)，而控制面不在廠區(qū)的話，這些優(yōu)化存在很大局限性，因此，一般來說，這種模式比較適合工業(yè)IT，以及OT非實(shí)時(shí)類業(yè)務(wù)，比如數(shù)據(jù)采集等，對(duì)于工業(yè)實(shí)時(shí)通訊，還存在很大17模式四：基于這種模式，做到5G端到端可管可控，可以針對(duì)廠區(qū)內(nèi)，各種不同工業(yè)場(chǎng)景的話務(wù)模型需求，實(shí)現(xiàn)定制化的優(yōu)化適配，并且也可以從工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求出發(fā)，設(shè)計(jì)合適的5G冗余可靠架構(gòu)，保證工業(yè)級(jí)確定性嚴(yán)苛要求。另外從管理運(yùn)維角度，這種模式也能更好的把5G融入到現(xiàn)有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中來，更好的支持工業(yè)5G的網(wǎng)管及運(yùn)維需求。西門子的工業(yè)5G方案能夠靈活部署，和上述四種典型的工業(yè)5G專網(wǎng)模式都可以進(jìn)行有效適配和融合。從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)最大西門子也在設(shè)計(jì)和研發(fā)基于模式四的5G獨(dú)立專網(wǎng)，將提供工業(yè)5G全套設(shè)備，包括工業(yè)5G路由器，無線單元，傳輸及工業(yè)5G能力中心等基礎(chǔ)設(shè)施，并且全部基于西門子工業(yè)專用硬件。18第三章西門子工業(yè)5G應(yīng)用全景圖1920工業(yè)5G可為工業(yè)中各種不同的用例和應(yīng)用提供無線連接。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，它實(shí)際上可能使得當(dāng)今使用的許多不同通信技術(shù)進(jìn)行融合，從而大大減少相關(guān)工業(yè)連接解決方案的數(shù)量。工業(yè)5G是推動(dòng)在工廠環(huán)境中大規(guī)模使用數(shù)字技術(shù)的推動(dòng)力。它快速和安全的通信成為可能。由于所有機(jī)器都將不斷連接并準(zhǔn)備好相互交互，這是實(shí)現(xiàn)前所未有的自動(dòng)化水平的途徑，也5G與西門子技術(shù)融合西門子PLC、分布式I/O、5G路由器及PROFINET整體解決方案與5G網(wǎng)絡(luò)融合，打造工廠數(shù)據(jù)全連接，為客戶實(shí)現(xiàn)數(shù)字化5G與西門子AGV方案SIMOVE結(jié)合，基于安全、實(shí)時(shí)的PROFINET網(wǎng)絡(luò)通訊，開放性的網(wǎng)絡(luò)接口及豐富的標(biāo)準(zhǔn)化庫(kù)，可西門子能源管理系統(tǒng)與5G的結(jié)合，發(fā)揮5G低時(shí)延、高可靠性的優(yōu)勢(shì)，將能耗數(shù)據(jù)上傳到企業(yè)數(shù)字化平臺(tái)，為數(shù)據(jù)采集搭一、5G+現(xiàn)場(chǎng)總線全連接1、描述當(dāng)具有單獨(dú)控制器的設(shè)備交互以執(zhí)行共享任務(wù)時(shí)，需要控制器到控制器的通信。如果設(shè)備在單個(gè)環(huán)境中彼此靠近放置，則這種情況存在本地方面，例如，這些設(shè)備是大型機(jī)器的組件，或者是單個(gè)生產(chǎn)大樓內(nèi)的多臺(tái)機(jī)器。在這些情況下，因?yàn)樗鶎?duì)于大型產(chǎn)線或者移動(dòng)型設(shè)備，在傳統(tǒng)網(wǎng)線傳輸實(shí)現(xiàn)困難的情況下，可通過5G傳達(dá)其位置或其他控制數(shù)據(jù)。由于移動(dòng)設(shè)從而導(dǎo)致停機(jī)。5G與現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)合可以完美滿足這類需求。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”正在加速賦能千行百業(yè)，典型應(yīng)用場(chǎng)景已在采礦、電力、鋼鐵等20個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)深度應(yīng)用、快速推廣，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”支撐實(shí)體經(jīng)濟(jì)降本、提質(zhì)增效、綠色發(fā)展的重要作用不斷顯現(xiàn)。212、應(yīng)用場(chǎng)景西門子工業(yè)5G在汽車總裝EMS吊具系統(tǒng)的應(yīng)用底盤和重要零部件的運(yùn)輸和工藝裝配，是柔性化產(chǎn)線和智能制造工廠的重要組成部分。針對(duì)EMS的應(yīng)用場(chǎng)景，西門子汽車行業(yè)根據(jù)生產(chǎn)工藝的需求，開發(fā)了用于實(shí)現(xiàn)制造環(huán)節(jié)輸送及裝配應(yīng)用的EMS整體解決方案。相比于普通的工藝設(shè)備，EMS系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和通信要求顯得更為苛刻，任何網(wǎng)絡(luò)的波動(dòng)均可能導(dǎo)致主控制器與小車端的通信失效，影響生產(chǎn)效率。因此，這對(duì)該系統(tǒng)通訊方式的選擇提出了更高的要求。在本次項(xiàng)目改造中，通過在EMS小車上部署工業(yè)5G終端SCALANCEMUM856-1，實(shí)現(xiàn)了小車和地面主控制器之間的PROFINET實(shí)時(shí)通信和PROFIsafe安全通信。該項(xiàng)目的成功驗(yàn)證了：西門子工業(yè)5G解決方案是可以作為西門子EMS整體解決方案的重要組成部分，滿足系統(tǒng)通信要求的。完全擯棄了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸媒介的束縛，不用再考慮敷設(shè)波導(dǎo)管或者通訊滑觸軌道等，極大程度上節(jié)省了人工和硬件成本，西門子工業(yè)5G技術(shù)特點(diǎn)西門子提供的工業(yè)5G解決方案，側(cè)重于滿足現(xiàn)場(chǎng)控制層和現(xiàn)場(chǎng)層設(shè)備之間實(shí)時(shí)通信的需求，實(shí)現(xiàn)基于工業(yè)5G專網(wǎng)的PROFINET&PROFIsafe解決方案。在工業(yè)控制場(chǎng)景中，用戶普遍會(huì)從工業(yè)實(shí)時(shí)通信的穩(wěn)定性、工業(yè)安全通信的可靠性、生產(chǎn)設(shè)備的信息安全性、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的抗干擾能力、生產(chǎn)設(shè)備維護(hù)和診斷的便捷性、系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行的持久性等維度對(duì)基于5G西門子工業(yè)5G在物流行業(yè)的應(yīng)用物流公司通過西門子工業(yè)5G實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)遠(yuǎn)程控制物流客戶建設(shè)工業(yè)5G創(chuàng)新工廠，打造諸多應(yīng)用場(chǎng)景，AGV，堆垛機(jī)，實(shí)時(shí)控制應(yīng)用，工業(yè)骨干網(wǎng)通過工業(yè)5G實(shí)現(xiàn)。通過工業(yè)5G低時(shí)延特性，可傳輸實(shí)時(shí)協(xié)議如PROFINET，為更多的應(yīng)用通過工業(yè)5G實(shí)現(xiàn)可能，減少整體建設(shè)成本，成本優(yōu)化20%。集成工業(yè)防火墻，可設(shè)置訪問策略，隔絕來自公網(wǎng)的非法訪問，保護(hù)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)安全。22二、5G+遠(yuǎn)程控制1、描述5G技術(shù)的出現(xiàn)給移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來了高帶寬、低時(shí)延、本地分流等新的特性。同時(shí)，遠(yuǎn)程控制作為5G技術(shù)的先導(dǎo)，其對(duì)于智能化時(shí)代具備重要價(jià)值，5G可以滿足遠(yuǎn)程控制應(yīng)用中更多信息的同步需求。可以說，5G技術(shù)的成熟促進(jìn)了遠(yuǎn)程操控的加目前，5G遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操控的典型應(yīng)用場(chǎng)景主要是：港口、露天礦等封閉區(qū)情況下的遠(yuǎn)程接管，以及天車、吊機(jī)、化工、地下232、典型行業(yè)典型應(yīng)用：?5G+天車控制?5G+機(jī)械臂遠(yuǎn)程控制?5G+智慧運(yùn)焦車典型應(yīng)用：?5G+塔吊集中控制?5G+智能理貨?5G+遠(yuǎn)程岸橋典型應(yīng)用：?5G+無人礦車裝卸?5G+挖機(jī)、鉆機(jī)遠(yuǎn)程控制?5G+井下運(yùn)輸設(shè)備遠(yuǎn)程控制3、應(yīng)用場(chǎng)景西門子工業(yè)5G在空港行業(yè)的應(yīng)用直至靠近并精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)接機(jī)艙門。與此同時(shí)大型機(jī)場(chǎng)往往擁有數(shù)百條登機(jī)橋，相互之間間隔較遠(yuǎn)，登機(jī)橋駕駛員需要在多個(gè)24隨著空港行業(yè)對(duì)設(shè)備自動(dòng)化要求的提升，以及對(duì)人力成本減縮的需求，數(shù)字化乃至無人化的“智慧空港”已成為機(jī)場(chǎng)建設(shè)改造的重要趨勢(shì)。一直以來，無線通信技術(shù)都是限制機(jī)場(chǎng)改造的瓶頸。光纖雖然速度快且穩(wěn)定，但在機(jī)場(chǎng)改造時(shí)，需要路面開挖和管道敷設(shè)，不僅施工難度大、運(yùn)維成本高，更會(huì)給機(jī)場(chǎng)正常作業(yè)帶來巨大影響。而3G、4G無線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性欠佳，會(huì)給空港設(shè)備的穩(wěn)定作業(yè)、監(jiān)控的實(shí)時(shí)性等埋下諸多隱患。放眼未來，運(yùn)用高帶寬、低時(shí)延、大連接的5G通信技術(shù)，機(jī)場(chǎng)空港設(shè)備都能夠輕松實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)、多路視頻等信息的遠(yuǎn)程、高效和可靠傳輸。西門子新一代工業(yè)5G通西門子工業(yè)5G登機(jī)橋遠(yuǎn)程控制方案西門子工業(yè)5G方案優(yōu)勢(shì)憑借西門子對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的深刻理解和在工業(yè)通信領(lǐng)域幾十年的經(jīng)驗(yàn)積累，西門子工業(yè)5G解決方案不但實(shí)現(xiàn)了控制器和控25三、5G+數(shù)據(jù)采集1、描述某些制造業(yè)自動(dòng)化水平高，網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)好，但存在降低勞動(dòng)力成本、減少物料庫(kù)存、嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)量、快速響應(yīng)客制化要求2、典型行業(yè)典型應(yīng)用：?5G+生產(chǎn)數(shù)據(jù)檢測(cè)?5G+數(shù)據(jù)采集云化管理?5G+產(chǎn)線OEE分析3、應(yīng)用場(chǎng)景西門子工業(yè)5G在電子行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用典型應(yīng)用：?5G+生產(chǎn)能效場(chǎng)景采集?5G+傳輸井口平臺(tái)設(shè)備檢測(cè)?5G+無人化高清視頻巡檢典型應(yīng)用：?5G+數(shù)據(jù)采集云化管理?5G+SMT產(chǎn)線標(biāo)準(zhǔn)化?5G+電子元器件檢測(cè)26電子產(chǎn)線中，SMT產(chǎn)線為核心生產(chǎn)工藝。而在傳統(tǒng)的SMT產(chǎn)線中，由于各家SMT設(shè)備通信協(xié)議不兼容以及開放程度不高，會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)孤島，每段工藝都需要人工掃碼進(jìn)行產(chǎn)線內(nèi)設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。在客戶需要進(jìn)行柔性化生產(chǎn)時(shí)，則需要大量人工參與進(jìn)行輔助生產(chǎn)。5G+數(shù)據(jù)采集+HERMES標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)SMT產(chǎn)線柔性化、省人化、數(shù)字化等需求。西門子工業(yè)5G+數(shù)據(jù)采集+HERMES標(biāo)準(zhǔn)化方案HERMES(IPC-HERMES-9852)標(biāo)準(zhǔn)是SMT裝配生產(chǎn)線中M2M(機(jī)器對(duì)機(jī)器)通信的全球標(biāo)準(zhǔn)。HERMES規(guī)范(IPC-HERMES-9852)是一種基于TCP/IP通信和XML(擴(kuò)展標(biāo)記語言)編碼的協(xié)議。它是SMEMA標(biāo)準(zhǔn)(IPC-SMEMA-9851)的繼承者，用于在SMT(Surface-MountTechnology)裝配線中溝通和協(xié)調(diào)PCB和相關(guān)數(shù)據(jù)的切換過程。一臺(tái)HERMES機(jī)器由上游和下游代理/客戶端組成，用于與生產(chǎn)線上的上游和下游機(jī)器通信。該標(biāo)準(zhǔn)包括所需的功能，如基此外，還有一些可選的功能，可以更有效地生產(chǎn)和交換信息，比如用于預(yù)測(cè)產(chǎn)品變化的板預(yù)測(cè)，查詢和發(fā)送已生產(chǎn)板的板信息的能力，以及允許通過MES系統(tǒng)遠(yuǎn)程配置HERMES客戶端的垂直通信通道。西門子工業(yè)5G方案優(yōu)勢(shì)HERMES為未來的機(jī)器對(duì)機(jī)器連接提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ):HERMES使工廠的工作流程顯著改善:?站內(nèi)程序下載和激活?過程聯(lián)鎖沿線沒有額外的硬件實(shí)現(xiàn)SMTHERMES標(biāo)準(zhǔn)+5G利用5G替代網(wǎng)線連接，使得更布局便捷靈活。從網(wǎng)絡(luò)安全性和數(shù)據(jù)安全方面考慮，西門子5G同樣可以滿足要求，將用戶的認(rèn)證請(qǐng)求報(bào)文采用了加密處理，避免了信息泄露。URLLC低延時(shí)，高可靠性，滿足智能制造對(duì)連接的需求。西門子工業(yè)5G在食品飲料行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用食品飲料產(chǎn)品迭代加快，客戶對(duì)于產(chǎn)品的柔性自動(dòng)化與信息化的要求越來越高。與所有制造企業(yè)一樣，想要全面打造先進(jìn)避免不同數(shù)據(jù)流的沖突，確保數(shù)據(jù)不丟包。助力實(shí)現(xiàn)原材料全程溯源化、產(chǎn)品制造智能化、產(chǎn)品定制精準(zhǔn)化以及冷鏈物流27西門子工業(yè)5G數(shù)據(jù)采集+云端方案?西門子工業(yè)5G路由器SCALANCEMUM856-1?MindSphere基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)?通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)可視化，把控企業(yè)生產(chǎn)過程，5G與現(xiàn)場(chǎng)PLC數(shù)據(jù)采集的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備互通互聯(lián)，采集設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)西門子工業(yè)5G方案優(yōu)勢(shì)?通過工業(yè)5G直接將生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳到互聯(lián)網(wǎng)公有云?通過西門子工業(yè)5G方案和工業(yè)骨干網(wǎng)融合?通過工業(yè)5G實(shí)現(xiàn)直接將數(shù)據(jù)傳輸至互聯(lián)網(wǎng)，減少整體建設(shè)成本，成本優(yōu)化10%四四、5G+智能物流1、描述工業(yè)網(wǎng)絡(luò)往往更注重低延遲和高可用性，可以配置專用5G網(wǎng)絡(luò)來滿足這些要求。專用5G網(wǎng)絡(luò)還提供數(shù)據(jù)安全性：在自管理的網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)保留在企業(yè)內(nèi)部，所有者可以決定在何處處理哪些數(shù)據(jù)。自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）是一種移動(dòng)機(jī)器人，設(shè)計(jì)28用于在制造或物流設(shè)施內(nèi)移動(dòng)材料、產(chǎn)品或工具。AGV通常用傳感器、攝像機(jī)或磁帶導(dǎo)航，可以編程按照特定的路線或執(zhí)行特定的任務(wù)。AGV需在每個(gè)場(chǎng)景都構(gòu)建地圖、規(guī)劃路徑、配備任務(wù)，傳統(tǒng)的AGV采用Wi-Fi通訊模式，在工業(yè)區(qū)域內(nèi)，有AP切換時(shí)延大的問題，這制約了AGV在應(yīng)用層的滲透。當(dāng)結(jié)合使用時(shí)，5G和AGV可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)操作的先進(jìn)自動(dòng)化和優(yōu)化。例如，5G可以為AGV提供低延遲、高帶寬的無線連接，使它們能夠與其他機(jī)器、傳感器和控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信。這可以提高它們的準(zhǔn)確性、速度和安全性，并使它們能夠迅速適應(yīng)此外，5G可以實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，這可以減少現(xiàn)場(chǎng)操作員的需求，增加工業(yè)操作的靈活性和可擴(kuò)展性。例如，2、典型行業(yè)典型應(yīng)用：?5G+配送型AGV?5G+裝配型AGV?5G+叉車AGV典型應(yīng)用：?5G+叉車AGV?5G+堆垛AGV?5G+穿梭車典型應(yīng)用：?5G+物料輸送AGV?5G+成品輸送AGV?5G+裝配AGV3、應(yīng)用場(chǎng)景西門子工業(yè)5G+AGV在汽車行業(yè)的應(yīng)用29隨著汽車企業(yè)對(duì)于個(gè)性化定制、無人化的要求越來越高，相應(yīng)生產(chǎn)工廠中的生產(chǎn)線、設(shè)備需要具備更大的靈活性以及與外目前AGV在汽車制造四大工藝（總裝、沖壓、焊裝、涂裝）應(yīng)用已經(jīng)十分普及，但是汽車行業(yè)作為特殊的離散集成型制造業(yè)，伴隨智能化轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，同一工廠內(nèi)往往存在不同品牌、不同類型的移動(dòng)機(jī)器人交叉作業(yè)，這對(duì)移動(dòng)機(jī)器人管理通過西門子工業(yè)5G路由器SCALANCEMUM856-1作為5G接入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與5G專網(wǎng)的接入。利用西門子工業(yè)5G路由器的二層通道功能，該功能可以在5G專網(wǎng)架構(gòu)中建立二層通訊鏈路，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間二層網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議SIMOVE標(biāo)準(zhǔn)，在AGV車載端采用西門子部件：PLC、HMI、WLAN、MicroDrive驅(qū)動(dòng)、RFID、SENTRON低壓元件、SIRIUS并支持PROFIsafe安全通訊，可達(dá)到SIL3的安全等級(jí)。通過使用SIMOVE提供的標(biāo)準(zhǔn)化控制原件和驅(qū)動(dòng)組件清單，快速高西門子工業(yè)5G方案優(yōu)勢(shì)通過工業(yè)5G低時(shí)延特性，可傳輸實(shí)時(shí)協(xié)議如PROFINET&PROFIsafe，為更多的應(yīng)用集成工業(yè)防火墻，可設(shè)置訪問策略，SIMOVE系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化程序模板，開放的自動(dòng)化平臺(tái)，滿足客戶的定制化需求，同時(shí)方便系統(tǒng)的維護(hù)，拓展和升級(jí)。使AGV集成商和終端客戶，快速實(shí)現(xiàn)高效柔性生產(chǎn)。遠(yuǎn)程AGV調(diào)度，減少人工干預(yù)，減少現(xiàn)場(chǎng)人員。西門子工業(yè)5G+AGV在電子行業(yè)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)AGV自動(dòng)取貨，質(zhì)檢運(yùn)輸，包裝運(yùn)輸?shù)攘鞒獭GV設(shè)備兼容性較高，它的應(yīng)用可以降低人力成本，提高效率以及優(yōu)化30客戶需求：產(chǎn)品及解決方案：西門子工業(yè)5G路由器SCALANCEMUM856-1+SINEMARC競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：?所有的數(shù)據(jù)在客戶自建服務(wù)器傳輸，保證數(shù)據(jù)安全?通過防火墻進(jìn)行安全隔離，提高整體網(wǎng)絡(luò)安全客戶收益：31五、5G+能源管理1、描述隨著5G技術(shù)的成熟，利用5G技術(shù)高帶寬、低時(shí)延、廣連接的特性，以及西門子的能源管理解決方案可以更加簡(jiǎn)單高效的同時(shí)，在雙碳目標(biāo)和各類政策的驅(qū)動(dòng)下，借助5G+能源管理系統(tǒng)之上幫助企業(yè)監(jiān)控產(chǎn)線級(jí)的碳排放水平的同時(shí)，建立一套2、典型行業(yè)典型應(yīng)用：?5G+能源監(jiān)控管理?5G+能源優(yōu)化控制典型應(yīng)用：?5G+智能電網(wǎng)控制?5G+能源監(jiān)控管理典型應(yīng)用：?5G+能源監(jiān)控管理?5G+能源優(yōu)化控制?5G+碳足跡管理323、應(yīng)用場(chǎng)景西門子5G能源管理系統(tǒng)在電子制造業(yè)中的一個(gè)應(yīng)用是智能工廠。該系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)和管理設(shè)備的能源消耗，通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法來提高生產(chǎn)效率和能源利用率。通過西門子SCALANCEMUM856-15G路由器連接各種底層設(shè)備，包括傳感器、計(jì)量器和控制器，利用5G網(wǎng)絡(luò)廣連接、大帶寬的特性，智能工廠可以對(duì)產(chǎn)線設(shè)備能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，為制造商提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少生產(chǎn)成本。作為一個(gè)生產(chǎn)制造企業(yè)，工業(yè)產(chǎn)品碳排放超過90%來自于供應(yīng)鏈流程。如果企業(yè)已經(jīng)建立一套數(shù)字化能源管理產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，建立一個(gè)碳朔源的系統(tǒng)，追蹤產(chǎn)品來自于通過5G網(wǎng)絡(luò)在工廠部署數(shù)字化解決方案采集相關(guān)的碳排放的數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)計(jì)算生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放，幫助企業(yè)記錄和計(jì)算產(chǎn)5G技術(shù)有望解決智慧電網(wǎng)中的一些關(guān)鍵問題，包括數(shù)據(jù)傳輸速度、網(wǎng)絡(luò)可靠性、設(shè)備互聯(lián)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等。在智能電網(wǎng)中，通過部署5G專網(wǎng)以及西門子SCALANCEMUM856-15G路由器，PLC可以用于遠(yuǎn)程無線控制電力系統(tǒng)中的各種設(shè)備，包括變電站、變壓器、開關(guān)等，以確保能源的高效傳輸和分配。電力公司可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制，以最大限度地另一方面，5G技術(shù)與西門子能源管理系統(tǒng)的融合可以傳輸實(shí)時(shí)的電力負(fù)荷數(shù)據(jù)，以便智能電網(wǎng)可以更好地預(yù)測(cè)能源需求，目前鋼鐵行業(yè)在效率提升和降低能耗方面都遇到了瓶頸，提高生產(chǎn)力、降低能耗、改善工作環(huán)境成為了首要解決的問題。33西門子的能源管理系統(tǒng)可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析和優(yōu)化鋼鐵工廠的能源使用，實(shí)現(xiàn)能源效率的最大化，降低生產(chǎn)