基于UPF下沉園區的三花5G未來工廠項目
報送單位：中國電信股份有限公司浙江分公司
主營業務：經營與通信及信息業務相關的系統集成、技術開發、技術服務;通信產品的銷售、設計、安裝;信息咨詢;廣告服務。
合作單位：三花集團
01 案例概述
本項目由中國電信和三花集團共同打造“1+2+2”模式云網邊體化工業互聯的未來智慧工廠。其中“1”代表5G定制化工業專網;第一個“2”代表核心云端和邊緣云;第二個“2”代表工業互聯平臺和工業互聯APPS。
通過5G定制化工業專網將分布廣泛，零散的人、機器和設備以數字孿生模型接入邊緣側，形成物理世界資產對象與數字空間業務應用的虛實映射;同時通過在核心云端和邊緣云部署工業互聯平合和工業互聯APPS支撐各類業務應用的開發和實現，目前此項目已在三花紹興濱海工廠落地。
1、對上行并發帶寬的要求不斷提高：以三花熱泵總成這個產品為例，一個產線需要采集600多個生產數據，其中包含了25張高清或3D的圖片，1段音頻，這個需求對上行并發帶寬提出了比以往更高的要求，帶寬不足極其容易出現數據丟包的現象。
2、國家政策加劇升級壓力：現階段國家對汽車行業的節能減排有硬性要求，這樣就需公司不斷的優化生產節拍，減少碳排放以至于達到國家符合的標準。
3、布線改造時間長，亟需“剪辮子”：三花在2021年平均每月需新建4條產線，同時由于產品的快速迭代，產線調整平均每個月就有2次，因此尋求更有效的方式來節省布線時間，實現產線快速上線變得更加緊迫。
基于以上因素，三花構建一個“產品全生命周期采集分析的IT系統和大容量、無線化、低時延的CT網絡”來應對現階段產生的各項問題。
02 關鍵技術
1、三花MEC邊緣部署。通過在5G定制專網下沉的UPF側部署MEC邊緣資源，主要包括邊緣節點、邊緣應用和邊緣設備。平臺邊緣側的智能網關支持以容器的形式將邊緣應用快速部署到邊緣節點運行;通過把邊緣應用程序上傳到倉庫，在平臺上創建邊緣應用，然后將邊緣應用部署到邊緣節點運行;支持對應用進行版本的升級、卸載、監控和日志采集，具體功能包括上傳容器鏡像、部署容器應用、升級容器應用、監控容器應用等。
2、三花5G+全域性溯源系統部署。構建了基于5G的“工業網關+下沉UPF工業互聯網平臺+應用系統”的“全域性溯源系統”。
(1)端側和網側：部署5G工業網關，提供多種工業通信接口和協議，向下接入各種現場設備和數據采集設備，向上通過5G模組接入5G網絡;以室分+宏站實現產線覆蓋，并將UPF下沉至園區，實現數據的本地處理，滿足安全要求的同時，降低業務時延。
(2)平臺側和應用側：在MEC上部署工業互聯網平臺，實現終端的管理和多種數據的融合;部署了全域數據湖源系統，并可根據場景需求靈活部署生產EPR、智能工藝優化等應用。
03 應用實效
此項目將UPF下沉至三花工業園區，在園區內實現5G網絡全覆蓋，同時新增車間產線應用數據采集、AGV、移動辦公場景。在UPF側部署邊緣云MEC，同時在云端和邊緣云分別部署工業互聯平臺和全域性溯源系統。
1、有效提升三花產線上線時長，把產線上線時長由原本的14天縮短到1天。
2、降低了數據丟失導致的廢品率，因數據丟失而導致的廢品率從原來的1%下降到0.3%。
3、縮短了生產瓶頸節拍時長，將生產瓶頸節拍時長由原來的25秒縮短到21秒。
4、優化了碳排放產能，響應國家雙碳戰略目標，通過優化產能，每年可減少碳排放414噸。
項目上線后，僅水泵單產品線收益綜合提升就接近11%，一年將提升收益 704萬元，而僅濱海工廠的總計收益每年將達到約1.76億元。
