本文内容摘选自《西门子工业5G全连接工厂》白皮书。
5G+ 边缘计算将驱动一个面向行业的局域生态系统，以满足企业和工厂的网络、计算和数据处理需求，促进行业的数字化创新。这将带来计算模式的改变，网络中的每一个节点都将成为一个完整的分布式计算机，既转发数据，又完成计算，最终实现网络基础设施和计算基础设施的融合。
工业边缘云计算系统依托相应的平台，借助平台可以对其能力方向进行基本划分。在平台的南向，可以借助 5G 技术来做好内置云化驱动工作，将其和工业设备有效连接在一起，这样可以实现对各类信息数据的有效采集，同时也可以帮助企业迅速对采集到的信息进行反馈。在平台的北面，可以进行工业应用赋能操作，如节拍分析、云边协同、OEE 分析、异常检测、数据透明运维、节能分析以及预测性维护等应用。
5G+边缘计算典型应用行业
汽车行业典型应用场景：
● 5G+ 焊点智能预测
● 5G+ 产线节拍分析
● 5G+ 弧焊参数分析监控
食品包装行业典型应用场景：
● 5G+ 产线 OEE 分析
● 5G+ 车间级数据采集
● 5G+IT/OT 数据云边协同
电子行业典型应用场景：
● 5G+ 预测性维护
● 5G+ 焊点分析
● 5G+ 识别分拣
工业 5G+ 边缘计算 ( 预测性维护 ) 在电子行业的应用
行业痛点
电子设备制造业自动化水平高，数字化、网络化基础好，产品迭代速度快，存在降低劳动力成本、减少物料库存、严控产品质量、快速响应客户差异化要求等迫切需求，发展智能化制造、个性化定制、精益化管理等模式。厂内普遍存在设备种类多，产线设备复杂，人员检修难度大，人员流动性大等问题。由于电子产线的特殊性，设备的部件（如电机、传送轴、气缸、丝杆等）出现问题时很难被预测、检测手段不足，主要靠人工经验、非计划停机，这样导致影响生产效率，造成经济损失。
电子产线中一些核心设备（PCB 切割机）处于长时间不间断生产状态，并且由于切割工艺对生产环境产生粉尘影响，设备对主轴电机的稳定要求极高，有预测性维护技术的需求。客户现场设备布置离控制室较远，在实现远程集中管理方面，5G+ 边缘计算的结合更好更灵活地满足客户设备预测性维护的需求。
方案架构图
解决方案
● 5G 网络与边缘设备结合，实现边缘设备更贴近产线侧，打通 IT/OT 数据连接
● 开箱即用的本地化全栈方案，从数采到实时异常检测
● 支持基于多源异构数据作为判断依据
● 无需 AI 专家，轻松建模，训练后一键部署
● 实时异常监测，发现异常自动预警
● 基于生产实践，本地模型复训，不断优化
客户收益
● 无线部署：高速稳定的 5G 网络实现无线通信，灵活部署
● 质量保障：基于历史生产特征值，满足预期产品质量
● 高效生产：更早洞察设备异常，及时运维保养
● 减少损失：降低不确定性，防止非计划停机
工业 5G+边缘计算在食品饮料行业的应用
食品饮料产品迭代加快，客户对于产品的柔性自动化与信息化的要求越来越高。与所有制造企业一样，想要全面打造先进的智慧工厂，夯实设备间通信的底层建筑很重要，在食品、饮料工厂实现 5G 大带宽的无线覆盖，将能提高通信的承载力，避免不同数据流的冲突，确保数据不丢包。助力实现原材料全程溯源化、产品制造智能化、产品定制精准化以及冷链物流便捷化等。
工业 5G 边缘数据采集 + 云端方案
● 西门子工业 5G 路由器 SCALANCE MUM856-1
● MindSphere 基于云的开放式物联网操作系统
● 通过设备联网可视化，把控企业生产过程，5G 与现场 PLC 数据采集的结合，实现设备互通互联，采集设备实时运行数据
西门子工业 5G 方案优势
● 通过工业 5G 直接将生产数据传到互联网公有云
● 通过西门子工业 5G 方案和工业骨干网融合
● 集成工业防火墙，可设置访问策略，隔绝来自公网的非法访问，保护设备网络安全
● 通过工业 5G 实现直接将数据传输至互联网，减少整体建设成本，成本优化 10%