引言：江蘇新日電動車股份有限公司（簡稱：新日股份）是主要從事電動自行車的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的大型民營股份制上市公司，目前已擁有無錫、天津、湖北、廣東、浙江等多個生產(chǎn)基地，產(chǎn)品遠銷歐美和東南亞市場，出口全球70多個國家和地區(qū)。2017年4月27日，新日股份（股票代碼：603787）登陸上海主板A股上市，成為電動自行車行業(yè)首家登陸主板上市的公司，2020年全年電動車產(chǎn)量850萬臺，總產(chǎn)量及產(chǎn)值均位居全國前三。公司研發(fā)機構(gòu)建設(shè)于國家火炬計劃輕型多功能電動車產(chǎn)業(yè)基地，位于無錫市錫山區(qū)錫山大道501號，總占地面積為215360平米（約323畝）。公司自成立以來，資產(chǎn)和效益狀況良好，每年都能上一個臺階，公司高層也十分重視產(chǎn)品研發(fā)投入，因此公司研發(fā)經(jīng)費有充分的保障。公司企業(yè)技術(shù)中心（工程技術(shù)中心及工業(yè)設(shè)計中心）擁有專門的辦公及試驗場所，合計面積約8000平米，建有業(yè)內(nèi)最大的電池試驗室，建設(shè)了環(huán)境試驗室、淋雨試驗室、整車性能試驗室等，具備先進的底盤測功機及道路測試系統(tǒng)。具有濃厚的技術(shù)基因，是電動車行業(yè)內(nèi)規(guī)模最大、實力最強的研發(fā)機構(gòu)，引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展。
一、項目概況
1.項目背景
無錫市在《關(guān)于大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深入推進智能制造的政策意見》（錫委辦發(fā)〔2019〕18號）提出：積極構(gòu)建無錫市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡、平臺、安全三大功能體系，重點支持先進制造業(yè)集群領(lǐng)域“建平臺、用平臺”的意見。
以此項意見為契機，結(jié)合中國制造2025戰(zhàn)略導向，以新日電動車為代表的無錫市錫山區(qū)電動車產(chǎn)業(yè)集群先后開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺及應用試點建設(shè)，建燈塔、樹標桿、衍產(chǎn)業(yè)，帶動全國電動車產(chǎn)業(yè)全面向工業(yè)4.0升級轉(zhuǎn)型。
2.項目簡介
經(jīng)過前期全方位的診斷，新日公司當前在生產(chǎn)過程主要存在以下8大問題，包括：（1）產(chǎn)能不清晰：所有產(chǎn)線產(chǎn)能均依賴手工上報，上報產(chǎn)量與實際產(chǎn)能不匹配，管理層的每日報表依賴人工統(tǒng)計；（2）效率不直觀：核心生產(chǎn)設(shè)備焊接機器人未聯(lián)網(wǎng)，無法運行效率、稼動率（OEE），設(shè)備保養(yǎng)、維護缺乏數(shù)據(jù)支撐；（3）能耗不透明：車間及產(chǎn)線能耗不透明，設(shè)備用能、產(chǎn)線用能缺乏統(tǒng)計手段，節(jié)能增效有空間；（4）倉儲不智能：條碼綁定易出錯，零部件裝配、揀配效率待提高，成品調(diào)度與倉儲管理依賴人工作業(yè)；（5）車間未安燈：信息傳遞不便捷，工序過程不透明，生產(chǎn)狀況、質(zhì)量狀況相關(guān)報告無法主動、及時、看板化推送；（6）網(wǎng)絡未重構(gòu)：部門間網(wǎng)絡部署不靈活，網(wǎng)絡架構(gòu)不科學，存在黑客一點突破、全線受災的風險；（7）系統(tǒng)不暢通：企業(yè)目前已有SAP、SRM、MES、OA、數(shù)據(jù)中臺等多個信息化系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間存在信息孤島，沒有及時建立數(shù)據(jù)戰(zhàn)情室，系統(tǒng)數(shù)據(jù)只堆積不清洗，不能充分發(fā)揮信息化系統(tǒng)的效用；（8）優(yōu)化無依據(jù)：當前企業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)化更新及迭代，均深度依賴于市場的銷量反饋，對于產(chǎn)品在研發(fā)過程中通過大數(shù)據(jù)分析進行過程把控及反向優(yōu)化的解決方案嚴重缺失，尤其在供應鏈側(cè)的和售后端，優(yōu)化策略缺乏滯后性，產(chǎn)品質(zhì)量的過程優(yōu)化迫切需要數(shù)據(jù)支撐。
3. 項目目標
從上面描述的局限性可以看到，目前8個痛點問題已經(jīng)影響到新日的良性發(fā)展，以解決上述問題為契機，中國電信股份有限公司無錫分公司聯(lián)合江蘇新日電動車股份有限公司共同建設(shè)新日X Cloud工業(yè)互聯(lián)全連接平臺，以“一中心（可視化數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心）”+“六應用（5G+全參數(shù)產(chǎn)線、5G+焊接機器人、5G+能源管理、5G+視覺檢測、5G+AGV倉儲管理、5G+數(shù)字孿生）”為核心的新日X Cloud工業(yè)互聯(lián)全連接平臺，整合已有的信息化系統(tǒng)，打通信息壁壘，完成新日電動車智能制造戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，提升公司柔性化、自動化、智能化水平，打造“百年新日”新品牌。
二、項目實施概況
1. 項目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
1.1 項目總體架構(gòu)
1.2 主要內(nèi)容
（1）邊緣層
邊緣層主要物理設(shè)施設(shè)備，用于參數(shù)感知、監(jiān)控數(shù)據(jù)采集，安裝在監(jiān)測現(xiàn)場，包括焊接機器人、電表、智能網(wǎng)關(guān)、AGV、攝像頭、PDA等，利用現(xiàn)代化智能感知技術(shù)，全天候不間斷采集并監(jiān)測焊接機器人工作信息、產(chǎn)線打標機等數(shù)據(jù)，通過通訊層將數(shù)據(jù)上傳至平臺層，經(jīng)過平臺層進行分類、清洗、匯總等處理，以應用方式在展示層的大屏或者PC端進行展示。
（2）通訊層
通訊層用于邊緣層硬件設(shè)施的數(shù)據(jù)傳輸及上云，包括有線以太網(wǎng)、無線WIFI、無線4G/5G等多種常用通訊方式，以通訊可靠、傳輸穩(wěn)定、經(jīng)濟環(huán)保為原則，根據(jù)現(xiàn)場實際傳輸條件為硬件設(shè)施選擇最合適的通訊方式，本方案采用電信5G網(wǎng)絡和工業(yè)PON（光網(wǎng)絡）相結(jié)合的方式。
（3）平臺層
本項目中的平臺層即新日X Cloud工業(yè)互聯(lián)全連接平臺（又稱新日Cloud工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺），用于對數(shù)據(jù)進行存儲、分析、清洗、交互等。
（4）應用層
應用層為基于平臺數(shù)據(jù)開發(fā)功能模塊，包括可視化數(shù)據(jù)監(jiān)控中心、焊接機器人、全參數(shù)產(chǎn)線、能耗管理、倉儲管理、視覺檢測、數(shù)字孿生等新增功能，以及原有的MES、SAP、OA、MDM等模塊的數(shù)據(jù)接口等。
（5）展示層
用于平臺的呈現(xiàn)與使用，包括監(jiān)控中心大屏、電腦PC端、手機端等多種方式。
2. 具體應用場景和應用模式
2.1 應用場景1： 5G+全參數(shù)產(chǎn)線
應用場景介紹：對電動車總裝車間的產(chǎn)線進行全參數(shù)監(jiān)測，監(jiān)測參數(shù)包括產(chǎn)能、能耗、合格率、計劃完成率、生產(chǎn)節(jié)拍等關(guān)鍵參數(shù)；通過對產(chǎn)線控制系統(tǒng)采用5G網(wǎng)關(guān)接入，實現(xiàn)產(chǎn)線的裝配節(jié)拍等參數(shù)采集；在下線處安裝激光對射裝置，實時采集下線成品數(shù)量，并與車架打標機的實時打標數(shù)量進行對比；通過安裝電表，實現(xiàn)產(chǎn)線、設(shè)備的能耗實時監(jiān)測，實現(xiàn)整條產(chǎn)線的產(chǎn)能、能耗、合格率、計劃完成率、生產(chǎn)節(jié)拍等關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)測。
應用場景的普適性：該應用適用于汽車、白色家電、電動車等多個行業(yè)，就新日而言，單個應用幫助企業(yè)節(jié)約產(chǎn)線電費10%、產(chǎn)線設(shè)備故障率下降90%，數(shù)據(jù)實時性提升85%，管理成本降低20%，每年節(jié)省費用35萬元。
應用場景的主要問題：解決行業(yè)內(nèi)外裝配線上產(chǎn)能不清晰、參數(shù)不透明等痛點，為企業(yè)管理優(yōu)化、產(chǎn)線節(jié)拍調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐。
2.2 應用場景2： 5G+焊接機器人
應用場景介紹：對焊接車間的60臺焊接機器人進行聯(lián)網(wǎng)采集，包括38臺埃斯頓的焊接機器人和22臺松下的焊接機器人，通過5G網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)設(shè)備通訊接口類型選擇采集的參數(shù)，采集參數(shù)包括設(shè)備狀態(tài)、報警、稼動率（OEE）、焊接數(shù)量、能耗等，實現(xiàn)整個焊接車間的設(shè)備效率、用電器、用氣量、焊接完成數(shù)、計劃完成率等關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)測。
應用場景的普適性：該應用適用于汽車、機加、電動車、汽車零部件等多個行業(yè)，就新日而言，單個應用幫助企業(yè)節(jié)約焊接車間電費15%、設(shè)備故障率下降90%，數(shù)據(jù)實時性提升85%，管理成本降低25%、生產(chǎn)效率提升20%，每年節(jié)省費用80萬元。
應用場景的主要問題：解決行業(yè)內(nèi)外上焊接機器人不聯(lián)網(wǎng)導致的生產(chǎn)效率不清晰、報警滯后、設(shè)備故障處理不及時等痛點。
2.3 應用場景3： 5G+能源管理
應用場景介紹：對全廠用能進行管理，用能參數(shù)包括水、電、氣等參數(shù)，監(jiān)測范圍包括配電房、焊接車間設(shè)備、裝配車間車間設(shè)備等，實現(xiàn)設(shè)備級的能源管理監(jiān)測。
應用場景的普適性：該應用適用于冶金、化工、機械、電子等大部分行業(yè)，就新日而言，單個應用幫助企業(yè)節(jié)約電費10%、水費15%、用氣量下降18%，年均用能成本降低128萬/年。
應用場景的主要問題：解決行業(yè)內(nèi)外企業(yè)用能不清晰、能耗高等痛點，為企業(yè)的節(jié)能減排、綠色用能提供數(shù)據(jù)支撐。
2.4 應用場景4： 5G+視覺檢測
應用場景介紹：將入庫前的整車人工檢、焊接車的成品AOI檢測替換為5G+云端視覺檢測，提供攝像頭+5G網(wǎng)絡實時將數(shù)據(jù)傳輸至云端，并根據(jù)檢測結(jié)果、配合機械臂實現(xiàn)檢測結(jié)果的優(yōu)劣精選、自動分揀。
應用場景的普適性：該應用適用于汽車、白色家電、電動車、電子制造等行業(yè)，就新日而言，單個應用幫助質(zhì)檢人員由14人下降至4人，年均人工成本降低120萬；質(zhì)檢節(jié)拍從人工檢的2臺（車）/分鐘提升到4臺（車）/分鐘，提高100%。
應用場景的主要問題：解決行業(yè)內(nèi)外人工檢測效率低、AOI檢測設(shè)備算法更新復雜等問題，提供自動分揀設(shè)備的改造，大幅下降用工成本，幫助企業(yè)降本增效。
2.5 應用場景5： 5G+AGV倉儲管理
應用場景介紹：將企業(yè)現(xiàn)有的AGV小車進行5G改造并加裝攝像頭，每臺AGV車安裝5G網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)網(wǎng)絡隨車走、激光+視覺雙導航。
應用場景的普適性：該應用適用于電子制造、家電、3C等行業(yè)，就新日而言，單個應用大幅提高了AGV小車的網(wǎng)絡可靠性和導航準確性，帶動倉儲物流效率提升32%。
應用場景的主要問題：解決目前市場采用二維碼導航的AGV導航不準確，長時間使用之后二維碼磨損、導致物流效率下降等問題；同時5G網(wǎng)絡隨車走，保障在5G網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕鉀Q傳統(tǒng)WIFI通訊的AGV在網(wǎng)絡切換時導致的丟包等問題，相對于傳統(tǒng)的單激光精確導航，在硬件成本方面有顯著下降。
2.6 應用場景6： 5G+數(shù)字孿生
應用場景介紹：建設(shè)全廠數(shù)據(jù)駕駛艙，通過3D+數(shù)字孿生，實現(xiàn)MES、ERP、SCADA等信息化系統(tǒng)全景化展示，并實現(xiàn)全廠設(shè)備、機械臂、焊接機器人、廠區(qū)動作節(jié)拍同步。
應用場景的普適性：該應用適用于汽車、機械等行業(yè)，就新日而言，單個應用將過去的報表統(tǒng)計時間有3小時降低至3分鐘，大幅降低統(tǒng)計人員工作量，綜合管理成本下降20萬/年。
應用場景的主要問題：解決企業(yè)缺乏數(shù)據(jù)駕駛艙的問題，將過去需要人工統(tǒng)計日報表、月報表等問題該由系統(tǒng)直接生成，實現(xiàn)全國戰(zhàn)情一張圖；通過3D+數(shù)字孿生實現(xiàn)樣品車輛的虛擬化生產(chǎn)，提前優(yōu)化，不斷迭代，產(chǎn)品的試制研發(fā)周期由過去的6個月縮短至2個月，大幅提高新品競爭力。
3.其他亮點
無錫錫山電動車產(chǎn)業(yè)園每年的電動車產(chǎn)量占全國年產(chǎn)量40%，是無錫市錫山區(qū)政府的重點打造產(chǎn)業(yè)，以新日項目為燈塔，該項目應用目前已輻射至無錫地區(qū)其他企業(yè)，帶動上下游相關(guān)企業(yè)產(chǎn)生訂單2462萬,帶來全市相關(guān)應用項目簽約1350萬,包括無錫小天鵝（320萬）、飛翎電子（255萬）、松下新能源（128萬）等多個項目，具體示范作用可見下文：
（1）營造燈塔效應 賦能百企千線
中國電信與新日集團強強聯(lián)合，以新日項目為燈塔，帶動錫山區(qū)190家車企、1500條產(chǎn)線5G智能制造升級，以新日X Cloud工業(yè)互聯(lián)全連接平臺為載體，聯(lián)動錫山區(qū)450家配套企業(yè)、3000條產(chǎn)線實現(xiàn)E2E全生命周期管理，沉淀全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)，感知行業(yè)態(tài)勢、提供決策依據(jù)。
（2）賦能千億級產(chǎn)業(yè) 助力高質(zhì)量發(fā)展
無錫電信聯(lián)合錫山區(qū)政府、?？ㄖ菐欤衙}電動車產(chǎn)業(yè)集群，全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模1084億元，5G引領(lǐng)的數(shù)字經(jīng)濟對錫山區(qū)GDP貢獻率達68.6%，未來新日電動車將依托5G碳中和能耗管理平臺，將單位產(chǎn)品能耗降低13%，力爭實現(xiàn)生產(chǎn)流程碳中和。
（3）5G驅(qū)動數(shù)字轉(zhuǎn)型 構(gòu)建行業(yè)標準
新日項目的落地，在同行業(yè)中造成了很大的影響，越來越多的電動車生產(chǎn)企業(yè)顯著認識到5G是驅(qū)動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量，逐步走向數(shù)字轉(zhuǎn)型深水區(qū)；同時新日集團聯(lián)合中自協(xié)，籌備《電動車5G全生命周期管理白皮書》，號召車企提升核心零部件自主研發(fā)意識和能力，探索行業(yè)惡性競爭破局之道。
三、下一步實施計劃
無錫錫山電動車產(chǎn)業(yè)園匯集190家車企、450家配套企業(yè)、5000條左右產(chǎn)線、占全國年產(chǎn)量40%，是無錫市錫山區(qū)政府的重點打造產(chǎn)業(yè)，其中雅迪、愛瑪、小牛等行業(yè)龍頭企業(yè)發(fā)展階段與新日類似、需求也相近，以新日為燈塔，帶動450家配套企業(yè)、3000條產(chǎn)線E2E全生命周期管理，沉淀全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)，感知行業(yè)態(tài)勢、提供決策依據(jù)。
具體可以場景化應用為切入點，落實“千企千策”打法，以企業(yè)（新日）在產(chǎn)業(yè)中的影響力（TOP2），輻射產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，以新日X Cloud工業(yè)互聯(lián)全連接平臺為核心，接入上下游企業(yè)的相關(guān)訂單信息、庫存信息，做到信息互通、訂單互聯(lián)、資源互用、合作共贏的“三互一贏”；在此基礎(chǔ)上，參考“京東模式”，提供開放式的API應用接口，可由接入單位自行開發(fā)APP應用，也可直接復用新日現(xiàn)有的6大應用進行復制推廣，實現(xiàn)大協(xié)調(diào)、小定制，重點推廣“5G+AGV倉儲管理”和“5G+云端視覺檢測”應用，以真實建設(shè)的場景強化項目說服力。
四、項目創(chuàng)新點和實施效果
1. 項目先進性及創(chuàng)新點
（1）5G+視覺檢測：本項目中視覺檢測設(shè)備采用5G+云端處理模式，相比于傳統(tǒng)的本地AOI視覺檢測設(shè)備，云端處理在服務器性能、數(shù)據(jù)處理量、自學習方面都有較大的優(yōu)勢，同時利用5G大帶寬、低時延、廣連接的優(yōu)越特性，實時將數(shù)據(jù)傳輸至云端，并根據(jù)檢測結(jié)果、配合機械臂實現(xiàn)檢測結(jié)果的優(yōu)劣精選、自動分揀，釋放人工，減少人力資源投入，提高檢測效率，帶動企業(yè)降本增效，使企業(yè)的質(zhì)檢人員由14人下降至4人，年節(jié)省人工成本120萬元/年；質(zhì)檢節(jié)拍從人工檢的2臺（車）/分鐘提升到4臺（車）/分鐘，提高100%。
（2）5G+AGV雙導航倉儲管理：將企業(yè)現(xiàn)有的AGV小車進行5G改造并加裝攝像頭，每臺AGV車安裝5G網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)網(wǎng)絡隨車走、激光+視覺雙導航，該技術(shù)創(chuàng)新解決目前市場采用二維碼導航的AGV導航不準確，長時間使用之后二維碼磨損、導致物流效率下降等問題；同時5G網(wǎng)絡隨車走，保障在5G網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，解決傳統(tǒng)WIFI通訊的AGV在網(wǎng)絡切換時導致的丟包等問題，相對于傳統(tǒng)的單激光精確導航，在硬件成本方面有顯著下降。
（3）5G+數(shù)字孿生：建設(shè)全廠數(shù)據(jù)駕駛艙，通過3D+數(shù)字孿生，實現(xiàn)MES、ERP、SCADA等信息化系統(tǒng)全景化展示，并實現(xiàn)全廠設(shè)備、機械臂、焊接機器人、廠區(qū)動作節(jié)拍同步；有數(shù)字孿生代替過去的PLM產(chǎn)品全壽命管理模式，實現(xiàn)樣品車輛的虛擬化生產(chǎn)，提前優(yōu)化，不斷迭代，降低研發(fā)成本，提高研發(fā)效率，產(chǎn)品的試制研發(fā)周期由過去的6個月縮短至2個月，大幅提高新品競爭力。
2. 實施效果
系統(tǒng)建設(shè)完成后，企業(yè)用電量降低10%、用水量降低15%、用氣量下降18%，年均用能成本降低128萬/年；產(chǎn)線設(shè)備故障率下降90%，數(shù)據(jù)實時性提升85%，生產(chǎn)效率提升22%，倉儲物流效率提升32%，成品檢質(zhì)檢人員由14人下降至4人，年均人工成本降低120萬；質(zhì)檢節(jié)拍從人工檢的2臺（車）/分鐘提升到4臺（車）/分鐘，提高100%，管理成本降低15%，綜合管理成本節(jié)省190萬/年。