项目情况

在工业和信息化部《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》的指导下，以联通5G技术赋能蜡笔小新智能制造，打造可视化、全连接的5G智慧工厂。项目计总投资约8000万，已完成投资483万元，包括MES系统和设备数据采集、能耗管理、5G生产专网改造、机房建设升级、网络安全升级、远程维护的智能化升级等。充分融合5G、云计算、物联网、大数据等先进技术，对厂区设备进行升级和优化，解决生产过程中遇到的生产不透明、物料粗放、人力浪费等问题。

蜡笔小新5G+智慧工厂

本着提升设备使用效率、提高员工工作效率、提升工厂产品质量、提高生产管理效率的初衷，围绕“科技、绿色、智能”打造5G智慧工厂。

（一）智慧工厂：依托联通5G网络广连接、大带宽、低时延、高安全性的特点，在蜡笔小新厂区内实现全生产要素、全流程互联互通，即设备互联、人员互联、物料互联、产品互联，实现工厂全生产要素全生命周期的实时数据跟踪，并将实时产生的数据在云平台进行大数据智能分析决策，实现全连接工厂实时生产优化。包含基于5G的设备智能化改造、设备运行信息监控、能耗管理、设备故障预测性检测等应用场景。

车间生产管理大屏

（二）全连接工厂：在煮料机、果肉机、灌装机等设备中集成带有5G通信的数据采集设备，依托5G专网，通过直观动态的图像和数据，实时展示车间各生产线或设备的运行状态、关键参数和各种故障报警信息。让现场操作人员一目了然地了解现场的环境和运行情况，让管理者可以在办公室实时了解整个企业生产的实际情况，实现从原料到成品的双向追溯，打造透明化工厂，全面提升生产管理效率。

主要创新

项目运用5G、云计算、物联网、大数据等技术，实现原料全要素管理、生产指令智能化执行、生产批次记录电子化、设备管理智能化、生产过程可视化管控等。

蜡笔小新园区5G网络建设架构图

一是基于5G虚拟专网建设的创新。联通5G网络赋能蜡笔小新智慧工厂，依托网络上层分离的企业专网和公众的核心网实现绝对物理隔离，通过下沉的AMF（接入和移动管理功能）和UPF（用户面功能）网元实现网络切片，网络根据切片进行用户接入管理，同时分区域做到精细化管理。下沉的网络架构下，可以实现数据本地化部署，做到数据安全可靠，同时实现本地应用低时延和用户的网络响应高感知。

二是基于5G的全连接工厂的创新。基于5G网络广连接的特点，利用硬件+软件实现人、物、流程、生产之间的全面连接。把依靠表单管理、制度管理、经验管理的传统工厂管理方式，升级为系统化、标准化、流程化、数字化、智能化的工厂管理。管理层的计划、指令能够快速下达，并及时收到执行层的反馈。

5G智慧工厂功能示意图

应用成效

（一）提高企业对市场的响应速度：实现接单、安排生产计划、编制作业计划、生产加工过程、入库、交货等一连串环节的信息畅通，使计划层与控制层（生产加工过程）之间保持紧密的信息交流。

（二）保证产品质量：对生产加工过程中每个环节进行实时的质量监控，保证每个环节之间不互相影响。即便出现质量问题也可通过溯源系统直达源头。

（三）降低生产成本：通过MES系统降低产品生产成本，综合体现在提高生产设备利用率、缩短生产周期和减少制品库存量3个方面。

（四）节能减排：借助能耗管理系统，可通过能耗KPI考核、设备亚健康监测等一系列手段有效实现生产过程的节能减排。

（五）精益生产：通过生产过程的透明化和管理精细化，实现企业对产品制造过程的实时监控和跟踪，从而不断改善产品品质、缩短交货期，持续提升客户满意度，进而提高企业的综合竞争力。

推广展望

蜡笔小新5G+智慧工厂，作为食品制造业智能化数字化转型的典型应用项目，可推广领域有：

（一）5G专网按照“公网专网融合、按需隔离、灵活部署、安全可靠”建设原则，可在绝大部分工业企业中规模复制推广。

（二）基于5G的MES系统为企业提供了一套具有强执行力的系统，实现精益生产，并使生产过程透明、实时可追溯，可推动企业工业生产变革。

（三）能源管理体系能够促进企业节能提效，推动绿色生产生活方式的形成，建立并有效运行能源管理体系，对碳达峰、碳中和有着意义深远的作用。