福建省5G工厂

典型应用实践

锦源纺织5G智慧工厂

为深入实施工业互联网创新发展战略，加快推进“5G+工业互联网”高质量发展和规模化应用，工业和信息化部遴选发布了100个技术先进、标杆引领的5G工厂典型应用实践项目，有效推动“5G+工业互联网”从单点探索向系统集成拓展、从外围辅助环节向生产核心环节延伸，加速工业互联网融合应用，成为我国5G领跑全球的重要引擎。为推动我省企业互学互鉴，现将我省入选国家典型应用实践案例编制发布，希望能帮助企业找到工业5G应用切入点和提升路径，进一步推动全省工业数智化转型扩面提质。

福州市长乐锦源纺织有限公司

一

项目概述

锦源纺织5G智慧工厂项目以5G技术为核心，建设了厂区5G专网，围绕研发设计、生产制造、经营管理、物流配送、售后服务、节能减排、安全生产等规划建设了智能数字生产中心，物联网采集平台、全流程业务管控平台，打通各生产要素，实现全厂设备联网与生产、设备及能耗环境等数据的全量采集。通过5G+全链条全场景数字化赋能，助力工厂降本增效，大幅提升管理效率。

二

建设需求

由于纺纱厂流程长、工序多、设备种类多，数据采集难度，数据未充分发挥其价值，难以真正实现降本增效，锦源纺织工厂车间管理模式相对传统，管理完全依赖人治，未充分发挥数治价值。

随着计算和网络技术的发展，特别是信息化与工业化深度融合以及物联网的快速发展，制造业生产数据在工程控制系统上愈发显得重要，且锦源纺织工厂车间管理模式相对传统，各个设备数据孤岛较为严重，通过有线组网方式成本过大，设计过于复杂，基于此，福建锦源纺织有限公司需要建设5G专网加强网络安全建设，依托5G网络大带宽、高可靠、低时延等特性提升网络5G安全保障能力，实现企业数据不出企业，确保数据生产数据安全，有效支撑锦源纺织物联网与数据分析应用。

三

建设方案

锦源纺织5G智慧工厂项目充分发挥5G网络聚合作用，有机集成人工智能、数字孪生、云计算等各类新一代信息技术，打造新型工业互联网基础设施，形成生产单元广泛连接、信息（IT）运营（OT）深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能的先进工厂，实现“5G+应用”在生产辅助环节的规模化部署和核心环节的深层次拓展，从而进一步推动锦源纺织数字化转型升级。

主要包含以下几个方面：

（一）5G网络建设

构建5G虚拟专网，在厂区内部建设12台5G宏站，实现全厂区5G覆盖，在工厂内部，每个车间都增加建设4台5GAAU，实现厂区内9个车间内部5G网络增强，保障生产车间内5G网络信号；基于共享UPF资源，为锦源源提供隔离的边缘分流服务，采用专用DNN方式进行本地分流，针对锦源纺织的生产类业务、设备采集类等与生产经营相关的数据在本地进行卸载，保障数据安全。

（二）锦源纺织5G全连接工厂大数据平台

通过车间设备5G+边缘计算能力的部署，借助多种类型的智能采集终端和物联网采集监控平台，实现生产制造全过程数据连接，实现不同生产要素间的高效协同。

（三）5G+智能化生产管理中心

通过车间设备5G+边缘计算能力的部署，数据研发全流程生产管理中心，实现生产过程追溯、设备预测维护、能源数字化、仓储系统智能化。

（四）5G+AI数据分析处理平台

基于纺织行业大模型，面向经营分析、生产分析、能耗分析等多个应用场景，为企业提供生产效能、产品回溯等多维度的洞察。

通过上述措施，锦源纺织的数字化转型项目不仅提升了生产效率和产品质量，而且通过5G技术的深度融合，为纺织行业的智能制造树立了新的标杆。

四

应用场景

场景类型1：机器视觉质检

在细纱机设备上加装单锭检测系统，可以显著减少断头，提高产能。单锭检测系统通过在每个锭子上安装单锭检测识别系统，实时监测纱线的运行状态，包括断头、弱捻等问题。该系统还具备落纱记录展示分析、断头（弱捻）最高锭位分析、落纱趋势统计分析、落后锭子分析等功能，帮助管理人员实时了解生产状况，优化生产流程，提高生产效率。人均看台提高300%，设备效率提高1.0%，回花率降低51%，干锭时断头降低2%，弱捻纱基本杜绝。

场景类型2：生产现场监测

通过5G网络在线实现工厂全局掌控，提供直观展示工厂生产运营综合状况的一体化平台，通过大数据可视化展示，订单、产量、设备、用工、仓库、备件、成本等关键指标一目了然，通过实时监控和优化生产流程，能够显著提高生产效率，实现了自动纠错防错能力提升约2倍，作业自动化率增长约1.2倍。同时优化资源配置，从而降低运营成本，实现了管理协同人员减少约22.5%，质量数据采集分析提升约10.8%，人均产出提升约145.5%。

场景类型3：设备预测维护

针对当前厂区内各工序设备运行现状，实施对全工序设备运行实时参数的采集工作，包括设备的运行速度、温度、压力、振动等。采用大数据技术和机器学习算法对设备运行参数进行分析，对同工序、同型号设备运行参数中出现的异常行为进行精准识别，并据此进行设备故障预测报警。同时及时进行维保提醒，自动推送解决方案。提高机台利用率22%，减少异常停机时间13%，提高平均生产效率5%。

场景类型4：设备故障诊断

还原工厂设备布局，显示设备实时状态；整合多维度机台看板功能，实时呈现工序开机率、临停、计划停机、效率等效率指标，穿透查询机台实时参数（锭速、罗拉转速、捻度）、电能数据（电压、电流、总能耗）及工艺库（定长、阈值系数），辅助快速定位生产瓶颈。异常情况通过智能报警中心推送相关人员，提醒处理，实现降低设备维护损耗16%、提升生产效率20%、运营成本减少10%，不断积累维保知识库，实现维护保养规范化，故障维修知识化，不断提高OEE。

场景类型5：能耗数据监测

针对机台能耗监测分析需求，可借助能耗采集终端，实时采集设备的电压、电流、功率等电相关数据，一是可以对设备的健康状态进行实时监测，二是可以对能耗情况、能耗费用进行统计分析，三是可以通过能耗数据的对比分析，有效减少了设备异常、人为操作异常等造成的高能耗情况，单位产值能耗降低2%。吨纱耗电降低5%、通过主辅机联动控制降低空调滤尘等设备17%的电能损耗。

场景类型6：生产过程溯源

锦源将生产现场的生产过程每个工序的物料编码，实时传输到云平台，后通过5G网络将产品生产过程中的人、机、料信息进行数据采集、关联整合形成溯源数据库，质量数字化管理预防质量事故。质检实验室数字化管控，质检设备数据自动采集，及时跟踪生产过程质量数据，生成质量分析报表，达到及时止损和问题追溯的效果。确保从原材料到成品的全程质量追溯，解决产品的质量问题扯皮。质量成本降低35%、质量合格率提高7%。

场景类型7：厂区智能理货

对仓储业务进行数字化规划建设，多仓统一管理。实现仓库业务全过程管理；通过系统策略配置实现柔性智能仓储管理。其中对废棉实行自动化收集回花下脚称重，提高仓储作业效率、货物流转效率，提升精细化管理水平，提高库存周转率28%，减少呆滞库存；提高出入库及盘点效率40%，降低库管员工作量38%。

场景类型8：生产单元模拟

通过锦源车间的全量数据采集，结合数字孪生车间建模，让企业管理人员可以更直接了解实时生产状态，辅助生产经营管理决策。通过数字孪生技术对厂区、车间物理实物进行精准建模，在虚拟空间中重现其运行状态和特性，对工厂内部各元素的分布情况，及车间产线、设备的布局进行等比例展示；通过收集并分析工厂内部的各种数据，整合生产各工序的产量、效率、能耗、质量、维保、用工、制成率、温湿度、生产计划完成率等数据，对其分析展示，提供直观展示工厂各产线、设备生产运营综合状况。

五

建设价值

1.经济价值：

工厂生产效率显著提升，经内部评测，机台利用率提高25%，平均生产效率提升5%，员工人均产量增加8%，优等品率从88%提升至95%。在成本降低方面，通过能耗数字化管理实现吨纱综合能耗降低5%，年节约电费超百万元。通过主辅机联动降耗系统优化设备运行，推动绿色制造，吨纱碳排放降低10%，助力“双碳”目标实现。

2.社会价值：

一方面，提高纺织行业生产力：利用5G和数字化技术，实现高度自动化和智能化的生产方式，提高生产效率、降低成本，通过有效挖掘和利用生产制造数据，激发社会挖掘数据价值的能力和创新活力，进一步推动纺织行业的发展。另一方面，打通高端要素壁垒：通过数字化改革，智慧工厂能够消除企业与企业之间、企业与社会之间的技术、市场和资本等壁垒，实现供需之间的精准对接，减少流程损耗和交易成本，提高经济社会的运行效率和资源要素的配置效率。