西门子工业5G全连接工厂白皮书详解

在智能制造时代，大型的仓储、物流系统中，数以百计的AGV小车、堆垛机蕴藏着巨大的智慧化升级的潜力，伴随着5G商用规模的逐步扩大，物流行业也悄然成为5G应用最重要的领域之一。

工业5G让AGV如虎添翼

自动导引车（AGV）是一种移动机器人，设计用于制造或物流设施内移动材料、产品或工具。AGV通常用传感器、摄像机或磁带导航，可以编程按照特定的路线或执行特定的任务。AGV需在每个场景都构建地图，规划路径，配备任务，传统的AGV采用Wi-Fi通讯模式，在工业区域内，有AP切换时延大的问题，这制约了AGV在应用层的渗透。

当结合使用时，5G和AGV可以实现工业操作的先进自动化和优化。例如，5G可以为AGV提供低延迟、高带宽的无线连接，使它们能够与其他机器、传感器和控制系统实时通信。这可以提高它们的准确性、速度和安全性，并使它们能够迅速适应变化的条件或要求。

此外，5G可以实现对AGV的远程监控和控制，这可以减少现场操作员的需求，增加工业操作的灵活性和可扩展性。例如，操作员可以使用5G启用的设备，如智能手机或平板电脑，从远处监视AGV的状态和性能，并在需要时进行实时调整或干预。可以实现超大地图随时动态刷新，覆盖更大工作空间，为柔性制造提供更大的可能。

5G+智能物流典型应用行业

1、汽车制造行业典型应用场景

• 5G+配送型AGV
• 5G+装配型AGV
• 5G+叉车AGV

2、仓储物流行业典型应用场景

• 5G+叉车AGV
• 5G+堆垛AGV
• 5G+穿梭车

3、电子行业典型应用场景

• 5G+物料输送AGV
• 5G+成品输送AGV
• 5G+装配AGV

典型应用：工业5G+AGV在汽车行业的应用

随着汽车企业对于个性化定制、无人化的要求越来越高，相应生产工厂中的生产线、设备需要具备更大的灵活性以及与外界实时的通信能力。此外，部分工位或环节受到工艺设计、布线和设备移动性的影响限制，在未来无线技术将会越来越普及。

目前AGV在汽车制造四大工艺（总装、冲压、焊装、涂装）应用已经十分普及，但是汽车行业作为特殊的离散集成型制造业，伴随智能化转型的深入推进，同一工厂内往往存在不同品牌、不同类型的移动机器人交叉作业，这对移动机器人管理系统的兼容性提出了很高要求，需要统一的标准及规范。

方案架构图

通过西门子工业5G路由器SCALANCE MUM856-1作为5G接入设备，实现底层现场设备与5G专网的接入。利用西门子工业5G路由器的二层通道功能，该功能可以在5G专网架构中建立二层通讯链路，实现现场设备之间二层网络通讯协议PROFINET&PROFIsafe的传输。

SIMOVE标准，在AGV车载端采用西门子部件：PLC、HMI、WLAN、MicroDrive驱动、RFID、SENTRON低压元件、SIRIUS按钮指示灯、SITOP直流电源等标准自动化产品。

CC车载端和MC主控通过基于PROFINET的iDevice智能从站方式实时通讯，并支持PROFIsafe安全通讯，可达到SIL3的安全等级。通过使用SIMOVE提供的标准化控制原件和驱动组件清单，快速高效地完成车辆的控制硬件设计。

西门子工业5G方案优势

通过工业5G低时延特性，可传输实时协议如PROFINET&PROFIsafe，为更多的应用集成工业防火墙，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。

SIMOVE系统提供标准化程序模板，开放的自动化平台，满足客户的定制化需求，同时方便系统的维护，拓展和升级。使AGV集成商和终端客户，快速实现高效柔性生产。

远程AGV调度，减少人工干预，减少现场人员。

典型应用：工业5G+AGV在电子行业的应用

西门子西伯乐斯电子有限公司（BSCE）隶属于西门子智能基础设施集团，主要生产消防安全设备、楼宇自控设备等。西伯乐斯公司一直将先进技术应用于生产环节，通过西门子工业5G技术，目前可以实现AGV通过5G网络和远程调度服务器通信，实现AGV自动取货，质检运输，包装运输等流程。

AGV设备兼容性较高，它的应用可以降低人力成本，提高效率以及优化管理。

客户需求

无Wi-Fi覆盖，Wi-Fi再建设成本高

产品及解决方案

西门子工业5G路由器SCALANCE MUM856-1+SINEMA RC

竞争优势

所有的数据在客户自建服务器传输，保证数据安全

西门子端到端解决方案，设备兼容性较高

通过防火墙进行安全隔离，提高整体网络安全

客户收益

不需额外建设Wi-Fi网络覆盖，降低整体建网成本

控制/监控数据保密性较高，提高安全性

生产智能控制，减少人工干预，减少现场人员

附《西门子工业5G全连接工厂白皮书》全文：