西門子工業5G全連接工廠白皮書詳解
http://www.debgrams.com 2023-08-09 09:24 來源：西門子工業業務領域
在智能制造時代，大型的倉儲、物流系統中，數以百計的AGV小車、堆垛機蘊藏著巨大的智慧化升級的潛力，伴隨著5G商用規模的逐步擴大，物流行業也悄然成為5G應用最重要的領域之一。
工業5G讓AGV如虎添翼
自動導引車（AGV）是一種移動機器人，設計用于制造或物流設施內移動材料、產品或工具。AGV通常用傳感器、攝像機或磁帶導航，可以編程按照特定的路線或執行特定的任務。AGV需在每個場景都構建地圖，規劃路徑，配備任務，傳統的AGV采用Wi-Fi通訊模式，在工業區域內，有AP切換時延大的問題，這制約了AGV在應用層的滲透。
當結合使用時，5G和AGV可以實現工業操作的先進自動化和優化。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器、傳感器和控制系統實時通信。這可以提高它們的準確性、速度和安全性，并使它們能夠迅速適應變化的條件或要求。
此外，5G可以實現對AGV的遠程監控和控制，這可以減少現場操作員的需求，增加工業操作的靈活性和可擴展性。例如，操作員可以使用5G啟用的設備，如智能手機或平板電腦，從遠處監視AGV的狀態和性能，并在需要時進行實時調整或干預。可以實現超大地圖隨時動態刷新，覆蓋更大工作空間，為柔性制造提供更大的可能。
5G+智能物流典型應用行業
1、汽車制造行業典型應用場景
- 5G+配送型AGV
- 5G+裝配型AGV
- 5G+叉車AGV
2、倉儲物流行業典型應用場景
- 5G+叉車AGV
- 5G+堆垛AGV
- 5G+穿梭車
3、電子行業典型應用場景
- 5G+物料輸送AGV
- 5G+成品輸送AGV
- 5G+裝配AGV
典型應用：工業5G+AGV在汽車行業的應用
隨著汽車企業對于個性化定制、無人化的要求越來越高，相應生產工廠中的生產線、設備需要具備更大的靈活性以及與外界實時的通信能力。此外，部分工位或環節受到工藝設計、布線和設備移動性的影響限制，在未來無線技術將會越來越普及。
目前AGV在汽車制造四大工藝（總裝、沖壓、焊裝、涂裝）應用已經十分普及，但是汽車行業作為特殊的離散集成型制造業，伴隨智能化轉型的深入推進，同一工廠內往往存在不同品牌、不同類型的移動機器人交叉作業，這對移動機器人管理系統的兼容性提出了很高要求，需要統一的標準及規范。
方案架構圖
通過西門子工業5G路由器SCALANCE MUM856-1作為5G接入設備，實現底層現場設備與5G專網的接入。利用西門子工業5G路由器的二層通道功能，該功能可以在5G專網架構中建立二層通訊鏈路，實現現場設備之間二層網絡通訊協議PROFINET&PROFIsafe的傳輸。
SIMOVE標準，在AGV車載端采用西門子部件：PLC、HMI、WLAN、MicroDrive驅動、RFID、SENTRON低壓元件、SIRIUS按鈕指示燈、SITOP直流電源等標準自動化產品。
CC車載端和MC主控通過基于PROFINET的iDevice智能從站方式實時通訊，并支持PROFIsafe安全通訊，可達到SIL3的安全等級。通過使用SIMOVE提供的標準化控制原件和驅動組件清單，快速高效地完成車輛的控制硬件設計。
西門子工業5G方案優勢
通過工業5G低時延特性，可傳輸實時協議如PROFINET&PROFIsafe，為更多的應用集成工業防火墻，可設置訪問策略，隔絕來自公網的非法訪問，保護設備網絡安全。
SIMOVE系統提供標準化程序模板，開放的自動化平臺，滿足客戶的定制化需求，同時方便系統的維護，拓展和升級。使AGV集成商和終端客戶，快速實現高效柔性生產。
遠程AGV調度，減少人工干預，減少現場人員。
典型應用：工業5G+AGV在電子行業的應用
西門子西伯樂斯電子有限公司（BSCE）隸屬于西門子智能基礎設施集團，主要生產消防安全設備、樓宇自控設備等。西伯樂斯公司一直將先進技術應用于生產環節，通過西門子工業5G技術，目前可以實現AGV通過5G網絡和遠程調度服務器通信，實現AGV自動取貨，質檢運輸，包裝運輸等流程。
AGV設備兼容性較高，它的應用可以降低人力成本，提高效率以及優化管理。
客戶需求
無Wi-Fi覆蓋，Wi-Fi再建設成本高
產品及解決方案
西門子工業5G路由器SCALANCE MUM856-1+SINEMA RC
競爭優勢
所有的數據在客戶自建服務器傳輸，保證數據安全
西門子端到端解決方案，設備兼容性較高
通過防火墻進行安全隔離，提高整體網絡安全
客戶收益
不需額外建設Wi-Fi網絡覆蓋，降低整體建網成本
控制/監控數據保密性較高，提高安全性
生產智能控制，減少人工干預，減少現場人員
附《西門子工業5G全連接工廠白皮書》全文：
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