工业制造企业千兆光网建设指南白皮书（2022年 ）

i iv 11.1工业制造企业千兆光网的内涵 11.2工业制造企业千兆光网典型技术 21.2.1工业PON技术 31.2.2可靠性保障技术 31.2.3网络切片技术 41.2.4多协议兼容技术 41.2.5智能运维技术 41.2.6低时延确定性技术 51.2.7边缘计算技术 51.2.8远程供电技术 61.2.9融合组网技术 62建设目标 73建设原则 114建设内容 134.1电子器件制造领域 134.1.1建立数字化的生产调度管理能力 144.1.2构建厂区智能化仓储物流 164.1.2产线部署机器视觉检测 174.1.3生产现场的装配辅助 184.1.4构建工业PON千兆光网承载底座 194.2金属加工机械制造领域 214.2.1构建设计与生产环节互动的PDM系统 224.2.2建立生产数据分析显示中心 254.2.3建立智能化的仓储物流系统 264.2.4构建工业PON千兆光网承载底座 274.3汽车配件制造领域 304.3.1实现自动化、精细化的汽车配件质量追溯 314.3.2构建汽车配件生产服务智能化平台 334.3.3建立视觉监测系统 344.3.4构建工业PON千兆光网承载底座 354.4化工领域 374.4.1建设智能环保监测系统 384.4.2建设智能安全监测系统 394.4.3建设智能检斤系统 394.4.4构建工业PON千兆光网承载底座 40v4.5泵、阀门及类似机械制造领域 434.5.1部署视觉检测，提升产品工艺 444.5.2建立生产质量控制和追溯能力 454.5.3建立供应链协同生产机制 464.5.4构建工业PON千兆光网承载底座 474.6通用仪器仪表制造领域 494.6.1建立生产质量追溯机制 504.6.2完善企业的信息化管理水平 514.6.3构建工业PON千兆光网承载底座 525建设路径 556规划设计 6.1ODN网络规划 586.2设备部署位置规划 606.2.1OLT设备部署位置 606.2.2工业ONU的部署位置 607运营模式 628缩略语 1 概述1.1工业制造企业千兆光网的内涵在工业制造企业，千兆光网通过光纤网络互2三是高可靠高安全。千兆光网具有线路保护倒换和流程变动时，需要对已部署的千兆光网新增或减少网络节点，工业现场设备繁多的通信协议映射为统一的协议类型进行传输。六是自主运营管理。千兆光网可在工业制造企1.2工业制造企业千兆光网典型技术31.2.1工业PON技术4统一协议实现信息的交互，实现工业现场通信协议的统一，降工业制造企业的网络属于自有网络，根据企业的网络运维能力和安全要求，企业需要选择是否独立进行网络资源管理和运维。随着工业企业网络规模和复杂度的持续增加，网络运维的5技能要求，降低OPEX。千兆光网的智能运维和处理。此外通过结合人工智能技术可以向用户提供网络故障自动检测和网络状态主动预测能力，帮助企业降低运维门槛，6由于工业现场环境复杂，在工厂内经常存在现场通信设备或融合组网特性，网络可以提供固定区域内的Wi-Fi连接能力，7建设目标2建设目标工业制造是中国国民经济基础，近几年中国工业制造行业实89建设千兆光网的目标是接入工业终端层的各类设备，汇聚企企业数字化转型根本的目的是提升企业竞争力的同时进一步建设原则3建设原则按需建设循序渐进。根据企业数字化战略布局和业务开展需控制网络建设成本。建网成本是影响制造业数字化转型进程保障建网安全可靠。网络安全可靠是制造企业网络建设中的提供便捷网络运维。针对各个制造业企业网络运维能力差异推动技术融合创新。将千兆光网与企业计划部署的5G、Wi-建设内容4建设内容4.1电子器件制造领域缺乏数字化生产调度管理能力物料的储、炼、配环节仍大量依赖人工生产制造工艺要求逐步提高，需要更优的质量控制方法生产产品更新快，现场装配遇到挑战随着电子器件制造领域上游客户的更高要求和下游产业技术电子制造业后端的物料的储、拣、配环节仍过度依赖传统人4.1.1建立数字化的生产调度管理能力部署千兆光网承载电子器件生产过程的海量数据，建立工业全事故发生，并结合安全数据分析，24H异常抓拍报警，广4.1.2构建厂区智能化仓储物流4.1.3产线部署机器视觉检测4.1.4生产现场的装配辅助4.1.5构建工业PON千兆光网承载底座电子器件制造企业以千兆光网作为数据承载底座，建立完善根据电子制造领域生产网络的数据信息的特点，需要保证生电子器件产线部署大量的摄像头、工业相机等可能存在设备过无线方式接入。在生产现场部署集成Wi-Fi功能的工业ONU，提供有线接入能力的同时支持通过Wi-Fi无线方式接入部署节点周围的摄像头、仓储AGV，PDA等工业终端，提供了便捷的融4.2金属加工机械制造领域金属加工机械制造企业当前遇到的痛点难点主要集中在三个设计环节数据不易流动，形成信息孤岛生产过程管理混乱，数字化程度低仓储物流管理方式效率低，耗费人力和资金金属加工制造多采用来图加工，产品全定制。企业需要对客金属加工机械制造企业多采用传统的仓储物流管理方式，容金属加工机械制造企业经常遇到定制化的加工需求，企业需通过千兆光网互联PDM与ERP、ME无纸化生产模式是金属加工机械制造领域新的生产模式，依数控系统可根据生产任务信息加载相应的加工程序文件进行加统的相关信息，并向存放电子图档的文件管理服务器（如FTP通过千兆光网承载海量数据，建设企业的生产数据分析显示建设千兆光网为金属加工机械制造企业的数字化转型提供坚图12是在金属加工机械制造企业部署千兆光网的整由于金属加工制造的生产网对于安全的要求较高，在使用工重性价比，也需要保障链路安全，建议采用TYPEB保护方式组金属加工机械制造企业的生产网设备数据采集是需要突破的难点，涉及到ModbusTCP、Modbus端设备中或利用工业ONU接入数采网关实现多协议接入和协议能够接入和保障生产现场AGV物流的运行无中断和移动质检等金属加工制造企业车间现场环境复杂，部分接入点位的设备合连接器集中供电单元把光信号和电信号通过光电混合连接4.3汽车配件制造领域汽车配件制造企业遇到的痛点难点主要集中在三个方面：缺乏自动化、精细化的汽配生产质量追溯机制生产服务效率相对低下、管理平台智能化水平不足质检环节依赖人工，成本居高不下汽车配件是构成汽车系统的重要组成部分,配件的加工质量当前汽车零部件生产过程的质量检测智能化程度不高，检测针对上述痛点，企业需要建设精细化的质量追溯系统、搭建汽车配件是构成汽车系统的重要组成部分,对汽车功能的实现具有重要意义,配件质量不过关将直接危害汽车行驶的安全性，汽配生产制造企业可基于千兆光网，实现配件成品质量数据（1）采用图像识别、AI算法实现汽配件产品对质量异常进行实时预警，在线优化设备/工艺的作业参数，实依托网络接入并采集大量终端的实时生产数据，支撑实时在线图中的生产制造各环节的质量追溯数据通过千兆光网承载，汽车配件生产服务智能化平台依托高速互联网络和汽配信息联，承载各类生产数据采集，支撑一体化的汽车配汽配制造行业会大量使用注塑件，对生产环境的安全防护要络通过配置后端的检测服务器对前端的摄像头进行不同任务的汽车配件制造企业建设千兆光网作为网络底座，实现企业内部署工业ONU采集生产流程数据以及人员行为腐蚀、抗干扰的皮线光缆进行连接，保障网络的虑到汽配生产制造对数据承载的安全性的要求很高，工业ONU可极速倒换，在生产环境中做到无感切换，保障4.4化工领域化工领域企业遇到的痛点难点主要集中在三个方面：环保监测缺乏智能化手段企业数字化能力差异大、生产安全存在隐患生产管理效率低、缺乏有效协同化工企业生产过程存在污染较大，治理成本高等问题，且具化工企业因其行业的特殊性，对于污染物排放标准要求极其化工原料资源管理和产品运输前必须检斤流程，传统的人工RS485/RS232等业务接口实现现场仪表的开关量数据采集。用主控盘的上联口;b.切片分配不同的上联口,各切片的上联口可以组成TRUNK组实现保护;配置单播/组播业务;/插件，可以在ONU处完成化工生产现场数据采集和协议转换。4.5泵、阀门及类似机械制造领域泵、阀门及类似机械制造领域企业遇到的痛点难点主要集中产业链协同困难，无法进行生产动态调度高端阀门产品对制造工艺水平要求高，国内阀门企业生产制阀门生产制造存在批量小，品种多的特点，如何实时跟踪供针对上述痛点，企业需要建设提升产品工艺的智能化检测方阀门生产需要重点关注产品的工艺控制。阀门生产具有多批秒。检测产生的高清图像在检测进行过程中瞬时可以产生高达1G的图像数据。部署千兆光网，提供大带宽的数据承载能力和阀门生产制造过程如焊接、试压等封闭式生产操作对设备参为满足阀门制造企业的转型需求，建设千兆光网赋能企业的4.6通用仪器仪表制造领域通用仪器仪表制造企业当前遇到的痛点难点主要集中在以下三缺乏生产制造质量追溯机制缺乏数字化的生产管理模式国内通用仪器仪表企业的产品制造种类丰富，但高端产品依针对上述痛点，企业需要建设全流程的生产质量追溯机制、法如在线统计过程控制（SPC）等数据，辅助实现生产质量的全通用仪器仪表企业当前信息化水平有待提高，需要逐步建立千兆光网提供稳定可靠的网络连接，互联互通各个信息化系统，形成信息化模块间的有效数据流动，实现对销售端、生产端、研数据通过部署在车间的显示大屏和后台管理端可视化显示，可以入的设备进行模组化/DTU升级改造，建设从管理到生产现场的针对通用仪器仪表制造企业的业务特点，工业PON采用融合享，UPF下沉部署到企业工厂机房内，工业数据业务通过UPF建设路径（1）构建千兆光网的信息化底座，满足企业未来一段时间序渐进，优先建设局部的信息化/数字化子系统，实现业务的快规划设计6规划设计OLT机房光纤汇聚点分光点OLT机房光缆分光分纤盒光分路器设备光分路器设备一级配光缆一级配光缆