全光網(wǎng)絡加持，智能工廠開啟“追光之旅”

  過去，網(wǎng)絡傳輸每走100米就得停在中繼站歇歇，補充能量后再繼續(xù)前行;現(xiàn)在，網(wǎng)絡傳輸可以一口氣走完全程，十分絲滑，省時還不費力。過去，網(wǎng)線亂得像蜘蛛網(wǎng)一樣，且點位擴容困難;現(xiàn)在，網(wǎng)線井然有序地排列著，擴容也變得簡單輕松。

  在制造工廠中，網(wǎng)絡的建設(shè)和應用正在發(fā)生翻天覆地的變化，這一切都得益于F5G全光網(wǎng)絡方案的應用。作為基于光纖聯(lián)接的新一代網(wǎng)絡技術(shù)，F(xiàn)5G具有架構(gòu)綠色極簡、穩(wěn)定可靠、靈活易調(diào)整等諸多優(yōu)勢，在智能工廠中所扮演的角色日益凸顯。

  而作為行業(yè)最早使用F5G全光網(wǎng)絡的工廠，雙良硅材料(包頭)有限公司通過落地F5G全網(wǎng)網(wǎng)絡方案，利用光網(wǎng)無源易擴展、廣覆蓋的特點，建網(wǎng)周期降低50%，只需要在末端接數(shù)米長的線，就可以調(diào)整和擴容，點位調(diào)整擴容由小時級降低為分鐘級……

  轉(zhuǎn)型F5G加持 雙良“智能工廠”煉成記

  成立于1982年的雙良集團，是一家以節(jié)能環(huán)保裝備制造產(chǎn)業(yè)為核心，集清潔能源集中供熱產(chǎn)業(yè)、水環(huán)境治理產(chǎn)業(yè)、生物科技產(chǎn)業(yè)、化工新材料產(chǎn)業(yè)于一體的公司。2021年，雙良集團開始向光伏業(yè)務領(lǐng)域拓展延伸，并成立雙良硅材料(包頭)有限公司。

  為了打造單晶硅生產(chǎn)的行業(yè)標桿，雙良硅材料(包頭)有限公司的網(wǎng)絡建設(shè)需要覆蓋單晶爐車間，適應高溫高粉塵的生產(chǎn)環(huán)境;同時，工控機和服務器之間更是涉及高精度大圖像數(shù)據(jù)傳輸，并滿足近兩千個工控機臺及AGV小車無線覆蓋;此外，網(wǎng)絡還需覆蓋辦公區(qū)域，這些都離不開高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡支撐。

  具體來說，雙良硅材料(包頭)有限公司對網(wǎng)絡的主要要求體現(xiàn)在以下四個層面：

  可靠

  網(wǎng)絡設(shè)備要達到“5個9”工業(yè)級可靠性、智能無損，網(wǎng)絡冗余設(shè)計、支持無損倒換/升級，網(wǎng)絡運維能夠?qū)崿F(xiàn)故障預測、故障快速定位、快速自愈;

  安全

  網(wǎng)絡要具備應對未知威脅、高級威脅的能力，可實現(xiàn)全局關(guān)聯(lián)、預見未知，并擁有持續(xù)進化的安全防護能力;

  靈活

  無線化擺脫有線約束，物聯(lián)化實現(xiàn)融合接入，多元化支持多種IOT協(xié)議、多種接口速率;

  先進

  支持極簡部署和管理，可實現(xiàn)智能運維，面向未來則要支持至少6年以上的網(wǎng)絡發(fā)展。

  什么樣的網(wǎng)絡才能滿足雙良硅材料(包頭)有限公司對網(wǎng)絡的苛刻要求?答案是：F5G全光網(wǎng)絡。F5G即第五代固定網(wǎng)絡，其代表為千兆光纖網(wǎng)絡，與5G為代表的第五代移動網(wǎng)絡共同構(gòu)成“雙千兆”網(wǎng)絡。

  相比較傳統(tǒng)網(wǎng)絡，F(xiàn)5G全光方案具備以下四重優(yōu)勢：

  高能網(wǎng)絡

  高帶寬、高效能、高覆蓋

  無源優(yōu)勢

  省能耗、省線纜、省機房

  介質(zhì)可靠

  抗干擾、抗腐蝕、抗老化

  架構(gòu)簡單

  易建網(wǎng)、易擴展、易運維

  落地智能工廠 F5G全光網(wǎng)優(yōu)勢盡顯

  站在打造智能工廠的戰(zhàn)略高度上，雙良硅材料(包頭)有限公司決定在網(wǎng)絡建設(shè)上引入最新的F5G全光方案，在滿足當下業(yè)務需求的同時，支撐企業(yè)未來創(chuàng)新發(fā)展需要。因此，在雙良硅材料(包頭)有限公司制造工廠網(wǎng)絡建設(shè)中，生產(chǎn)網(wǎng)、監(jiān)測網(wǎng)、辦公和無線網(wǎng)全部采用了F5G工業(yè)無源光網(wǎng)絡+WiFi-6架構(gòu)。

  F5G全光方案在生產(chǎn)車間的應用，除了讓網(wǎng)絡傳輸更加順暢、網(wǎng)絡擴容更加簡單以外，也通過采用無源分光器替代傳統(tǒng)的有源交換機，無需在產(chǎn)線放置集中機柜，機柜面積節(jié)省了80%以上，布線空間降低90%以上。這樣一來，工廠不僅可以有足夠的空間去建設(shè)弱電間，放置傳統(tǒng)機柜;也可以在省下來的空間布置更多產(chǎn)線，大大提升了生產(chǎn)效能。

  與此同時，生產(chǎn)車間中的AGV小車也大幅“提速”，過去，AGV小車在生產(chǎn)車間不同位置穿梭時，會發(fā)生漫游切換，存在因漫游切換時間過長而導致丟包甚至業(yè)務中斷的問題;如今，Wi-Fi 6的應用，保障了運行中AGV漫游不丟包，有效保證了AGV小車在漫游切換過程中不丟包、不掉線。

  在車間內(nèi)，除了看得見的粉塵，還有許多看不見的電輻射，這些都是干擾數(shù)據(jù)和信號的因素，現(xiàn)在通過Wi-Fi 6的應用也解決了網(wǎng)絡干擾、信號覆蓋不足等問題。其中，華為新一代Wi-Fi 6產(chǎn)品憑借創(chuàng)新天線技術(shù)，信號更強更聚焦，覆蓋半徑比傳統(tǒng)天線遠20%;而華為新一代AP高吞吐速率、低時延、智能無線射頻調(diào)優(yōu)的特性也能滿足設(shè)備對網(wǎng)絡的苛刻要求，保障生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

  在智慧工廠中，大量的自動化生產(chǎn)設(shè)備需要通過控制中心統(tǒng)一調(diào)控，這對工廠內(nèi)固網(wǎng)的帶寬與可靠性提出了很高的要求。面對這一要求，F(xiàn)5G工業(yè)無源光網(wǎng)絡憑借高帶寬、大聯(lián)接與固定可靠的特性，則可以很好地滿足實時監(jiān)測調(diào)配的需求。比如，在生產(chǎn)中，遠程監(jiān)測與精準控制的實現(xiàn)也需要F5G工業(yè)無源光網(wǎng)絡低時延和低丟包率的支持，在確保數(shù)據(jù)傳輸可靠的前提下，最大程度地降低延遲，提高生產(chǎn)的精細程度。

  借助F5G全光網(wǎng)提供的千兆到機臺到桌面到房間的能力，雙良硅材料(包頭)有限公司已經(jīng)為數(shù)字化轉(zhuǎn)型構(gòu)建起高帶寬的光網(wǎng)絡底座，并達成了網(wǎng)絡承接零故障、網(wǎng)絡運維一人一園區(qū)的目標，既實現(xiàn)了提質(zhì)增效、加快數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，也實現(xiàn)了節(jié)能減耗、綠色生產(chǎn)，守護自然環(huán)境。

  打造行業(yè)標桿 F5G為智能制造夯實網(wǎng)絡基礎(chǔ)

  雙良硅材料(包頭)有限公司F5G全光網(wǎng)絡解決方案的成功商用，不僅為硅材料行業(yè)制造工廠網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)樹立起一個行業(yè)標桿，也為更多的制造企業(yè)開展智能工廠、智能制造建設(shè)時，如何構(gòu)建新型網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施提供了參考借鑒。

  如今，伴隨著網(wǎng)絡基礎(chǔ)的創(chuàng)新發(fā)展，以F5G工業(yè)無源光網(wǎng)絡為代表的光纖網(wǎng)絡技術(shù)已經(jīng)成為智能制造的重要“基礎(chǔ)設(shè)施”。

  尤其在制造業(yè)通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速邁向智能制造的今天，制造業(yè)可利用F5G千兆光網(wǎng)的超大帶寬、毫秒延時和高可靠性串聯(lián)工業(yè)網(wǎng)絡各個層級，包括感知、處理和應用層多場景，以支撐層級間的數(shù)據(jù)傳輸，優(yōu)化制造的決策質(zhì)量和效率。據(jù)測算，F(xiàn)5G千兆光網(wǎng)每100萬元投入，將撬動約14.6億元工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場。

  在光伏龍頭企業(yè)東方日升滁州工廠建設(shè)智慧工廠過程中，在網(wǎng)絡上選擇全光網(wǎng)，將光纖直達機器，以助力產(chǎn)線7x24小時持續(xù)高效作業(yè)。F5G全光工業(yè)網(wǎng)絡在光纖鏈路或者端口故障時，可實現(xiàn)50毫秒內(nèi)的故障恢復，保障生產(chǎn)流程穩(wěn)定開展;同時也能實現(xiàn)光伏產(chǎn)線檢測環(huán)節(jié)TB級數(shù)據(jù)量的高效傳輸。

  在智慧電動品牌東風嵐圖建設(shè)的工業(yè)4.0標準的智能綠色工廠，F(xiàn)5G全光工業(yè)網(wǎng)絡則實現(xiàn)了工廠車間“0”機柜、“10”年不換線和“1”人運維“1”廠房的新一代網(wǎng)絡部署體驗，既提升了廠內(nèi)物流效率，也提高了生產(chǎn)管理水平，為打造定制化、數(shù)字化、柔性化智能綠色工廠奠定了堅實基礎(chǔ)。

  在比亞迪常州工廠，F(xiàn)5G全光工業(yè)網(wǎng)絡突破了傳統(tǒng)網(wǎng)線的百米限制，無需中間匯聚層，輕松實現(xiàn)極簡的工程布線，將布線綜合成本降低50%，由于減少了匯聚層機柜和機房，實現(xiàn)整網(wǎng)能耗節(jié)省40%。不僅如此，F(xiàn)5G網(wǎng)絡還實現(xiàn)了辦公和生產(chǎn)業(yè)務網(wǎng)絡相互獨立，避免了互相干擾，并為未來新業(yè)務快速上線預留了巨大的帶寬升級空間。

  在中國制造全面邁向智能制造的今天，構(gòu)建面向未來的網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施勢在必行;而F5G在架構(gòu)、演進和運維等方面的創(chuàng)新優(yōu)勢，既可以為各類工業(yè)場景提供高品質(zhì)的網(wǎng)絡聯(lián)接，提升生產(chǎn)效率，也將推動制造業(yè)節(jié)能減排，實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。