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文檔簡介

1、“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個典型應用場景和五個重點行業(yè)實踐一、典型場景(一) 協(xié)同研發(fā)設計場景描述:協(xié)同研發(fā)設計主要包括遠程研發(fā)實驗和異地協(xié)同設計兩個環(huán)節(jié)。遠程研發(fā)實驗是指利用 5G 及增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實(AR/VR)技術建設或升級企業(yè)研發(fā)實驗系統(tǒng),實時采集現(xiàn)場實驗畫面和實驗數(shù)據(jù),通過 5G 網(wǎng)絡同步傳送到分布在不同地域的科研人員;科研人員跨地域在線協(xié)同操作完成實驗流程,聯(lián)合攻關解決問題,加快研發(fā)進程。異地協(xié)同設計是指基于 5G、數(shù)字孿生、AR/VR 等技術建設協(xié)同設計系統(tǒng),實時生成工業(yè)部件、設備、系統(tǒng)、環(huán)境等數(shù)字模型,通過 5G 網(wǎng)絡同步傳輸設計數(shù)據(jù),實現(xiàn)異地設計人員利用洞穴狀自動虛擬環(huán)境(CA

2、VE)仿真系統(tǒng)、頭戴式 5G AR/VR、 5G 便攜式設備(Pad)等終端接入沉浸式虛擬環(huán)境,實現(xiàn)對2D/3D 設計圖紙的協(xié)同修改與完善,提高設計效率?;A條件:企業(yè)具有較為豐富的數(shù)字化研發(fā)與設計經(jīng)驗、較完善的數(shù)字化管理流程,具備跨地域 5G 網(wǎng)絡接入能力,以及 AR/VR 等基礎設施的建設條件。(二) 遠程設備操控場景描述:綜合利用 5G、自動控制、邊緣計算等技術,建設或升級設備操控系統(tǒng),通過在工業(yè)設備、攝像頭、傳感器等數(shù)據(jù)采集終端上內(nèi)置 5G 模組或部署 5G 網(wǎng)關等設備,實現(xiàn)工業(yè)設備與各類數(shù)據(jù)采集終端的網(wǎng)絡化,設備操控員可以通過 5G 網(wǎng)絡遠程實時獲得生產(chǎn)現(xiàn)場全景高清視頻畫面及各類終端

3、數(shù)據(jù),并通過設備操控系統(tǒng)實現(xiàn)對現(xiàn)場工業(yè)設備的實時精準操控,有效保證控制指令快速、準確、可靠執(zhí)行?;A條件:企業(yè)工業(yè)設備已完成自動化改造,具備開放的工業(yè)通信協(xié)議接口,具備穩(wěn)定可靠的 5G 網(wǎng)絡環(huán)境。(三) 設備協(xié)同作業(yè)場景描述:綜合利用 5G 授時定位、人工智能、軟件定義網(wǎng)絡、網(wǎng)絡虛擬化等技術,建設或升級設備協(xié)同作業(yè)系統(tǒng),在生產(chǎn)現(xiàn)場的工業(yè)設備,以及攝像頭、傳感器等數(shù)據(jù)采集終端上內(nèi)置 5G 模組或部署 5G 網(wǎng)關,通過 5G 網(wǎng)絡實時采集生產(chǎn)現(xiàn)場的設備運行軌跡、工序完成情況等相關數(shù)據(jù),并綜合運用統(tǒng)計、規(guī)劃、模擬仿真等方法,將生產(chǎn)現(xiàn)場的多臺設備按需靈活組成一個協(xié)同工作體系,對設備間協(xié)同工作方式進行優(yōu)

4、化,根據(jù)優(yōu)化結果對制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、可編程邏輯控制器(PLC)等工業(yè)系統(tǒng)和設備下發(fā)調(diào)度策略等相關指令,實現(xiàn)多個設備的分工合作,減少同時在線生產(chǎn)設備數(shù)量,提高設備利用效率,降低生產(chǎn)能耗?;A條件:企業(yè)工業(yè)設備支持遠程操控,設備間協(xié)同作業(yè)流程和調(diào)度邏輯清晰,生產(chǎn)現(xiàn)場可實現(xiàn) 5G 網(wǎng)絡覆蓋。(四) 柔性生產(chǎn)制造場景描述:數(shù)控機床和其他自動化工藝設備、物料自動儲運設備通過內(nèi)置 5G 模組或部署 5G 網(wǎng)關等設備接入 5G 網(wǎng)絡,實現(xiàn)設備連接無線化,大幅減少網(wǎng)線布放成本、縮短生產(chǎn)線調(diào)整時間。通過 5G 網(wǎng)絡與多接入邊緣計算(MEC)系統(tǒng)結合,部署柔性生產(chǎn)制造應用,滿足工廠在柔性生產(chǎn)制造過程中對實時

5、控制、數(shù)據(jù)集成與互操作、安全與隱私保護等方面的關鍵需求,支持生產(chǎn)線根據(jù)生產(chǎn)要求進行快速重構,實現(xiàn)同一條生產(chǎn)線根據(jù)市場對不同產(chǎn)品的需求進行快速配置優(yōu)化。同時,柔性生產(chǎn)相關應用可與企業(yè)資源計劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、倉儲物流管理系統(tǒng)(WMS)等系統(tǒng)相結合,將用戶需求、產(chǎn)品信息、設備信息、生產(chǎn)計劃等信息進行實時分析、處理,動態(tài)制定最優(yōu)生產(chǎn)方案。基礎條件:企業(yè)生產(chǎn)設備高度自動化、智能化,生產(chǎn)線可根據(jù)要求進行設備自主組合和參數(shù)自動配置,現(xiàn)場實現(xiàn) 5G網(wǎng)絡覆蓋,設備具有 5G 網(wǎng)絡接入能力。(五) 現(xiàn)場輔助裝配場景描述:通過內(nèi)置 5G 模組或部署 5G 網(wǎng)關等設備,實現(xiàn) AR/VR 眼鏡、智能

6、手機、PAD 等智能終端的 5G 網(wǎng)絡接入,采集現(xiàn)場圖像、視頻、聲音等數(shù)據(jù),通過 5G 網(wǎng)絡實時傳輸至現(xiàn)場輔助裝配系統(tǒng),系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析處理,生成生產(chǎn)輔助信息,通過 5G 網(wǎng)絡下發(fā)至現(xiàn)場終端,實現(xiàn)操作步驟的增強圖像疊加、裝配環(huán)節(jié)的可視化呈現(xiàn),幫助現(xiàn)場人員進行復雜設備或精細化設備的裝配。另外,專家的指導信息、設備操作說明書、圖紙、文件等也可以通過 5G 網(wǎng)絡實時同步到現(xiàn)場終端,現(xiàn)場裝配人員簡單培訓后即可上崗,有效提升現(xiàn)場操作人員的裝配水平,實現(xiàn)裝配過程智能化,提升裝配效率。基礎條件:企業(yè)具有AR/VR 應用基礎,具備設備數(shù)采、設備系統(tǒng)運維管理經(jīng)驗,現(xiàn)場可實現(xiàn) 5G 網(wǎng)絡覆蓋,智能終端具備 5G

7、 網(wǎng)絡接入能力。(六) 機器視覺質檢場景描述:在生產(chǎn)現(xiàn)場部署工業(yè)相機或激光器掃描儀等質檢終端,通過內(nèi)嵌 5G 模組或部署 5G 網(wǎng)關等設備,實現(xiàn)工業(yè)相機或激光掃描儀的 5G 網(wǎng)絡接入,實時拍攝產(chǎn)品質量的高清圖像,通過 5G 網(wǎng)絡傳輸至部署在MEC 上的專家系統(tǒng),專家系統(tǒng)基于人工智能算法模型進行實時分析,對比系統(tǒng)中的規(guī)則或模型要求,判斷物料或產(chǎn)品是否合格,實現(xiàn)缺陷實時檢測與自動報警,并有效記錄瑕疵信息,為質量溯源提供數(shù)據(jù)基礎。同時,專家系統(tǒng)可進一步將數(shù)據(jù)聚合,上傳到企業(yè)質量檢測系統(tǒng),根據(jù)周期數(shù)據(jù)流完成模型迭代,通過網(wǎng)絡實現(xiàn)模型的多生產(chǎn)線共享。基礎條件:企業(yè)對產(chǎn)品/物料缺陷種類有明確定義,具有一定

8、數(shù)量的缺陷樣本用于機器算法模型訓練,現(xiàn)場環(huán)境開闊,具備穩(wěn)定的光源條件及視覺質檢設備安裝條件,現(xiàn)場可實現(xiàn) 5G 網(wǎng)絡覆蓋,質檢終端具備 5G 網(wǎng)絡接入能力。(七) 設備故障診斷場景描述:在現(xiàn)場設備上加裝功率傳感器、振動傳感器和高清攝像頭等,并通過內(nèi)置 5G 模組或部署 5G 網(wǎng)關等設備接入 5G 網(wǎng)絡,實時采集設備數(shù)據(jù),傳輸?shù)皆O備故障診斷系統(tǒng)。設備故障診斷系統(tǒng)負責對采集到的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)和現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)進行全周期監(jiān)測,建立設備故障知識圖譜,對發(fā)生故障的設備進行診斷和定位,通過數(shù)據(jù)挖掘技術,對設備運行趨勢進行動態(tài)智能分析預測,并通過網(wǎng)絡實現(xiàn)報警信息、診斷信息、預測信息、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等信息的智能推

9、送?;A條件:企業(yè)設備具備數(shù)字化、網(wǎng)絡化基礎,具備豐富的設備故障診斷知識和數(shù)據(jù)樣本,現(xiàn)場可實現(xiàn) 5G 網(wǎng)絡覆蓋,設備具備 5G 網(wǎng)絡接入能力。(八) 廠區(qū)智能物流場景描述:廠區(qū)智能物流場景主要包括線邊物流和智能倉儲。線邊物流是指從生產(chǎn)線的上游工位到下游工位、從工位到緩沖倉、從集中倉庫到線邊倉,實現(xiàn)物料定時定點定量配送。智能倉儲是指通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算和機電一體化等技術共同實現(xiàn)智慧物流,降低倉儲成本、提升運營效率、提升倉儲管理能力。通過內(nèi)置 5G 模組或部署 5G 網(wǎng)關等設備可以實現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)自動導航車輛(AGV)、自動移動機器人(AMR)、叉車、機械臂和無人倉視覺系統(tǒng)的 5G 網(wǎng)絡接入,部署智能物流

10、調(diào)度系統(tǒng),結合 5G MEC+超寬帶(UWB)室內(nèi)高精定位技術,可以實現(xiàn)物流終端控制、商品入庫存儲、搬運、分揀等作業(yè)全流程自動化、智能化。基礎條件:企業(yè) AGV、AMR、叉車等物流類設備已完成自動化改造,具備 5G 網(wǎng)絡接入能力;物流調(diào)度系統(tǒng)具備豐富的接口,可實現(xiàn)各種自動化設備的對接。全廠區(qū)實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的 5G 網(wǎng)絡覆蓋。(九) 無人智能巡檢場景描述:通過內(nèi)置 5G 模組或部署 5G 網(wǎng)關等設備,實現(xiàn)巡檢機器人或無人機等移動化、智能化安防設備的 5G 網(wǎng)絡接入,替代巡檢人員進行巡邏值守,采集現(xiàn)場視頻、語音、圖片等各項數(shù)據(jù),自動完成檢測、巡航以及記錄數(shù)據(jù)、遠程告警確認等工作;相關數(shù)據(jù)通過 5G

11、網(wǎng)絡實時回傳至智能巡檢系統(tǒng),智能巡檢系統(tǒng)利用圖像識別、深度學習等智能技術和算法處理,綜合判斷得出巡檢結果,有效提升安全等級、巡檢效率及安防效果?;A條件:企業(yè)巡檢設備(機器人、無人機等)已完成自動化改造,具備 5G 網(wǎng)絡接入能力;巡檢環(huán)境無明顯遮擋,實現(xiàn) 5G 網(wǎng)絡覆蓋,網(wǎng)絡傳輸環(huán)境良好。(十) 生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景描述:在工業(yè)園區(qū)、廠區(qū)、車間等現(xiàn)場,通過內(nèi)置 5G 模組或部署 5G 網(wǎng)關等設備,各類傳感器、攝像頭和數(shù)據(jù)監(jiān)測終端設備接入 5G 網(wǎng)絡,采集環(huán)境、人員動作、設備運行等監(jiān)測數(shù)據(jù),回傳至生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng),對生產(chǎn)活動進行高精度識別、自定義報警和區(qū)域監(jiān)控,實時提醒異常狀態(tài),實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的全方

12、位智能化監(jiān)測和管理,為安全生產(chǎn)管理提供保障。基礎條件:企業(yè)具備精益管理基礎,監(jiān)測方法、監(jiān)測指標明確,現(xiàn)場可實現(xiàn) 5G 網(wǎng)絡覆蓋,各類監(jiān)測終端具備 5G網(wǎng)絡接入能力,具備整合各類垂直監(jiān)測系統(tǒng)應用的能力。二、重點行業(yè)(一)電子設備制造業(yè)電子設備制造業(yè)自動化水平高,數(shù)字化、網(wǎng)絡化基礎好,產(chǎn)品迭代速度快,存在降低勞動力成本、減少物料庫存、嚴控產(chǎn)品質量、快速響應客戶差異化要求等迫切需求,發(fā)展智能化制造、個性化定制、精益化管理等模式潛力大。華為、海爾、格力、中興等利用 5G 技術積極實踐柔性 Th產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機器視覺質檢、廠區(qū)智能物流等典型應用場景,顯著提高了生產(chǎn)制造效率、降低了生產(chǎn)成本、提升了

13、系統(tǒng)柔性,為電子設備制造行業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉型進行了有益探索。案例 1:華為與中國移動合作,在廣東省松山湖工廠利用 5G 技術實現(xiàn)了柔性Th產(chǎn)制造場景的應用。華為松山湖工廠原有手機生產(chǎn)車間需要布線 9 萬米,每條生產(chǎn)線平均擁有186 臺設備,生產(chǎn)線每半年隨新手機機型的更新需要進行升級和調(diào)整,物料變更、工序增減等要求車間所有網(wǎng)線的重新布放,每次調(diào)整需要停工 2 周,以每 28 秒一部手機計算,一天停工影響產(chǎn)值達 1000 多萬。通過 5G 與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應用,華為松山湖工廠把生產(chǎn)線現(xiàn)有的 108 臺貼片機、回流爐、點膠機通過 5G 網(wǎng)絡實現(xiàn)無線化連接,完成“剪辮子”改造,每次生產(chǎn)線調(diào)整時間從 2

14、 周縮短為 2 天。同時,在手機組裝過程中的點隔熱膠、打螺釘、手機貼膜、打包封箱等工位部署視覺檢測相機,通過 5G 網(wǎng)絡連接,把圖片或視頻發(fā)送到部署在MEC 上的(人工智能)AI 模塊中進行訓練,一方面多線共享樣本后縮短了模型訓練周期,另一方面實現(xiàn)了從“多步一檢”到“一步一檢”模式改變,及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質量問題。案例 2:海爾與中國移動合作,在山東省青島市利用 5G技術實現(xiàn)了精密工業(yè)裝備的現(xiàn)場輔助裝配場景的應用。青島海爾家電工廠結合海爾卡奧斯工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,打造基于 5G+MEC 的互聯(lián)工廠,開展了基于 AR 眼鏡的 5G 遠程輔助裝配,工人通過佩戴 AR 眼鏡采集關鍵工業(yè)裝備的現(xiàn)場視頻,同時從后

15、臺系統(tǒng)調(diào)取產(chǎn)品安裝指導推送到 AR 眼鏡上,實現(xiàn)了一邊查閱操作指導一邊裝配的目的。當工人發(fā)現(xiàn)無法自行解決問題時,還可以通過 5G 網(wǎng)絡聯(lián)系遠程專家,實現(xiàn)實時遠程指導。另外,通過將算力部署在 MEC 側,降低了 AR眼鏡算力要求與眼鏡重量,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地計算,保障視頻數(shù)據(jù)不出園區(qū),一方面解決了以往 Wi-Fi 連接產(chǎn)生的信號不穩(wěn)定、暈眩感和 AR 眼鏡偏重的困擾,另一方面也節(jié)省了維修時間和成本。案例 3:格力與中國聯(lián)通合作,在廣東省利用 5G 技術部署了機器視覺質檢場景的應用。在格力電器的總裝車間,聯(lián)通以一套獨立 MEC 為格力打造了工業(yè)虛擬專網(wǎng),實現(xiàn)生產(chǎn)控制網(wǎng)與生產(chǎn)管理網(wǎng)融合,在模擬場景中基于

16、樣本訓練建立數(shù)據(jù)模型,在需要自動檢測的工位上安裝 5G 高清攝像頭,與自動化生產(chǎn)線同頻聯(lián)調(diào),在實際生產(chǎn)中利用 5G 網(wǎng)絡將待檢內(nèi)容自動拍照,照片視頻流上傳至部署在 MEC 平臺的機器視覺質檢應用,運用圖形處理單元(GPU)大算力資源與數(shù)據(jù)模型做實時比對分析檢查,實現(xiàn)設備自動識別,檢測結果以毫秒級時延返回現(xiàn)場端,自動化生產(chǎn)線與質檢系統(tǒng)關聯(lián)做出不良品分離操作。5G 虛擬專網(wǎng)、MEC 平臺與檢測系統(tǒng)深度融合,為機器視覺質檢應用的數(shù)據(jù)傳輸和信息處理提供了強大保障。目前格力已在其總部總裝生產(chǎn)線的空調(diào)外觀包裝、壓縮機線序、空調(diào)自動電氣安全測試等環(huán)節(jié)中部署了 5G機器視覺質檢應用,單車間機器視覺每年可為企業(yè)

17、節(jié)約人工成本 160 萬元。案例 4:中興與中國電信合作,在江蘇省利用 5G 技術實現(xiàn)了廠區(qū)智能物流場景的應用。中興在南京濱江 5G 智能制造基地,建設 5G 網(wǎng)絡,自研集成 5G 模組的 AGV 載重平臺,在下沉至園區(qū)的 MEC 端部署AGV 調(diào)度管理系統(tǒng),與企業(yè)既有的數(shù)字化生產(chǎn)和物流管理系統(tǒng)業(yè)務融合,實現(xiàn)近 40臺 AGV 的自動化調(diào)度,以及多車聯(lián)動、調(diào)度指令、實時位置、任務完成等信息的穩(wěn)定可靠下達。同時,利用 5G 網(wǎng)絡的大上行改造,在部分 AGV 上使用了基于MEC 視頻云化的 AI 障礙物分析技術,實現(xiàn)智慧避障,在控制 AGV 硬件成本的前提下彈性擴展了AGV 的功能。通過 5G 廠

18、區(qū)智能物流應用,中興南京濱江工廠一方面解決了既有 Wi-Fi 連接信號不穩(wěn)定問題,使得熱點切換區(qū)域掉線率降低 80%以上,另一方面實現(xiàn)了制造基地物料周轉的完全無人化,廠區(qū)內(nèi)貨物周轉效率提升 15%。(二)裝備制造業(yè)裝備制造業(yè)涉及航空制造、船舶制造、汽車制造與工程機械制造等重要領域。其產(chǎn)品結構高度復雜、產(chǎn)品體型偏大,具有技術要求高、生產(chǎn)安全標準嚴格、資本投入大、勞動力密集等行業(yè)特點,對成品件、結構件、化工材料、工藝輔料和標準件等百萬量級生產(chǎn)資源的協(xié)同設計和泛在感知需求較高。同時,面臨“用工荒、高成本”的困境,需要更加精密的裝配加工能力以及質量檢測手段支撐企業(yè)長期發(fā)展,發(fā)展數(shù)字化研發(fā)、網(wǎng)絡化協(xié)同、

19、智能化制造、精益化管理等模式潛力大。中國商飛、上海外高橋造船有限公司、三一重工、福田汽車等應用 5G 技術積極探索協(xié)同研發(fā)設計、設備協(xié)同作業(yè)、現(xiàn)場輔助裝配、機器視覺質檢、廠區(qū)智能物流等典型應用,取得明顯成效,為裝備制造行業(yè)的高速發(fā)展注入新動力。案例 1:中國商飛與中國聯(lián)通合作,在上海浦東新區(qū)開展了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能大飛機智能制造”項目建設,搭建了 5 座宏基站和 150 余套室分小站,實現(xiàn)了協(xié)同研發(fā)設計與現(xiàn)場輔助裝配場景的應用。在協(xié)同研發(fā)設計方面,商飛基于 5G 網(wǎng)絡服務,通過 AR/VR 數(shù)據(jù)實時上傳,支持產(chǎn)品研發(fā)實驗階段的跨地區(qū)實時在線協(xié)同與遠程診斷,有效提升了研發(fā)設計環(huán)節(jié)的協(xié)同問題定

20、位和快速研發(fā)迭代能力,壓縮研發(fā)實驗成本達到 30%。通過 AR/VR 提供的可視化、云化數(shù)據(jù)共享能力,整合研發(fā)資源,借助設計軟件實現(xiàn)多地遠程協(xié)同設計和改裝,有效解決研發(fā)過程中問題處理節(jié)奏慢、跨地域聯(lián)合研發(fā)信息共享不及時的問題,充分提高了企業(yè)的研發(fā)效率、破除了信息壁壘,縮短了 20%的設計周期。在現(xiàn)場輔助裝配方面,商飛在裝配車間中存在大量飛機線纜連接器裝配工作的工位,通過引入 5G+AR 輔助裝配系統(tǒng),工人利用 AR虛擬信息實現(xiàn)虛實疊加,根據(jù)顯示的指導畫面完成裝配操作。通過 5G 高速率和低時延特性,讓工人準確、快速地對線纜連接器進行查找和裝配,并保障數(shù)據(jù)的有效性,解決了傳統(tǒng)人工作業(yè)效率低、容易

21、出錯等問題,顯著提高了裝配效率達 30%,每工位所需裝配人員由 2 人減少為 1 人。案例 2:上海市外高橋造船有限公司與中國聯(lián)通合作,在上海市開展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在船舶行業(yè)的落地應用,搭建 5G 專網(wǎng),融合 MEC 技術,實現(xiàn)了基于 5G 的機器視覺檢測場景的應用。使用工業(yè)相機+靶點的測量模式進行大型鋼結構精度測量,通過 5G 專網(wǎng)及邊緣云,實時回傳、解算現(xiàn)場拍攝圖片,生成點位文件?;?5G 的視覺精度測量替換了傳統(tǒng)的全站儀離線測量方式,將測量時間從原來的 3-4 小時,縮短至 30 分鐘內(nèi),測量效率提升了 400%。案例 3:三一重工與中國電信、華為合作,在北京市三一南口產(chǎn)業(yè)園開展了

22、 5G 工業(yè)互聯(lián)專網(wǎng)項目建設,5G 技術與機械制造生產(chǎn)工藝流程深度結合,實現(xiàn)了設備協(xié)同作業(yè)場景的應用。通過 5G 技術搭建車間自組網(wǎng),基于大帶寬低時延的5G 網(wǎng)絡傳輸了AGV 的3D 圖像和狀態(tài)信息,利用 5G MEC平臺和GPU 算力集成能力,降低了 AGV 單機功能復雜度和成本,采用視覺導航替代傳統(tǒng)激光導航,有效實現(xiàn)多臺 AGV協(xié)同控制,提高了 AGV 的智能化能力和標準化水平,提升生產(chǎn)調(diào)度效率,節(jié)約成本 80%以上。案例 4:福田汽車與中國聯(lián)通合作,在山東省濰坊諸城打造超級卡車工廠基地,利用 5G 網(wǎng)絡,實現(xiàn)了廠區(qū)智能物流場景的應用。在入廠車輛調(diào)度環(huán)節(jié),開發(fā)集虛擬電子圍欄、車輛自動識別、

23、車輛探測等多種技術于一體的入廠協(xié)同系統(tǒng),利用 5G 技術將廠區(qū)車輛泊位狀態(tài)等信息實時傳遞到各種智能顯示終端及信息系統(tǒng),在物流收貨時保管員掃描司機應用程序(APP)上的電子發(fā)運單二維碼,通過 5G 網(wǎng)絡實現(xiàn)無紙化收貨。(三)鋼鐵行業(yè)鋼鐵行業(yè)主要包括鐵前、煉鋼、鑄鋼、軋鋼、倉儲物流等環(huán)節(jié)。鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)流程長、生產(chǎn)工藝復雜,當前主要面臨設備維護效率低、生產(chǎn)過程不透明、下游需求碎片化、綠色生產(chǎn)壓力大等痛點,發(fā)展智能化制造、精益化管理等模式潛力大。華菱湘鋼、鞍鋼、寶鋼、馬鋼等應用 5G 技術積極探索遠程設備操控、機器視覺質檢、設備故障診斷、Th產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等典型應用場景,覆蓋鋼鐵生產(chǎn)全流程,取得了提質降本

24、增效、綠色發(fā)展的顯著效果,推動了產(chǎn)業(yè)升級及行業(yè)轉型。案例 1:華菱湘鋼與中國移動合作,在湖南省依托 5G技術實現(xiàn)天車、加渣機械臂的遠程設備操控場景的應用。天車的操控通常需要兩人協(xié)同操作,作業(yè)效率低,工作環(huán)境差。通過天車遠程操控,利用 5G 超大上行與下載速率,為操作員提供第一視角的高清視頻,操作人員可在遠程操控室實時操控天車卸車、吊運裝槽、配合檢修等作業(yè),保障遠程操控的精準度和實時性,兩人協(xié)同變?yōu)橐蝗瞬倏匾慌_或多臺天車。另外,加渣機械臂和控制系統(tǒng)可以通過 5G 網(wǎng)絡互通,利用 5G 手機遠程一鍵啟動,自動運行,降低工人在高溫鍋爐旁作業(yè)風險,提升作業(yè)安全性。疫情期間通過 5G+AR 遠程輔助的應

25、用,助力完成 90%生產(chǎn)線裝配,車間生產(chǎn)總效率提升 20%。案例 2:鞍鋼與中國移動合作,在遼寧省開展了“基于 5G 的機器視覺帶鋼表面檢測平臺研發(fā)與應用”項目建設,實現(xiàn)了機器視覺質檢與Th產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應用。在機器視覺質檢方面,通過部署工業(yè)相機拍攝高清圖片、采集質檢數(shù)據(jù),利用 5G 網(wǎng)絡將采集到的冷軋現(xiàn)場 4K/8K 等高清圖像數(shù)據(jù)回傳至操作室平臺,通過平臺的視覺 AI 分析能力對圖像進行處理分析,完成帶鋼表面缺陷的實時檢測;同時,帶鋼軋制速度極高,通過帶鋼表面的反光斑馬條紋反饋帶鋼的平整度,用于帶鋼生產(chǎn)質量的實時檢測,為張力輥等調(diào)節(jié)提供依據(jù)。方案部署完成后,帶鋼常規(guī)缺陷檢出率達 95%以

26、上,在線綜合缺陷分類率超過 90%,提高成材率的同時減少了帶鋼缺陷造成的斷帶和傷輥換輥停機時間。在Th產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測方面,煉鐵廠皮帶通廊粉塵大、光線昏暗、過道狹窄,人員作業(yè)危險性高,存在嚴重安全隱患。通過在皮帶通廊部署 4K高清攝像監(jiān)控系統(tǒng),覆蓋皮帶通廊出入口與皮帶作業(yè)重點區(qū)域,利用 5G 網(wǎng)絡實時回傳人員目標及動作、環(huán)境、原料、皮帶檢測等信息至云平臺,實現(xiàn)人員作業(yè)安全檢測、作業(yè)調(diào)度信息化、施工作業(yè)的安全管理、環(huán)境中可能出現(xiàn)的跑氣、冒水、漏液等情況檢測,保障現(xiàn)場工作人員的安全。通過現(xiàn)場采集的圖片分析,檢測準確率達 99.99%以上。同時對攝像頭進行單獨分析,判斷攝像頭是否存在大量粉塵覆蓋,及時進行

27、鏡頭清理,每年可節(jié)省皮帶維修費約 100 萬元。案例 3:寶鋼與中國聯(lián)通合作,在廣東省湛江市開展“流程行業(yè) 5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質量網(wǎng)絡和公共服務平臺”項目建設,利用 5G 技術實現(xiàn)了連鑄輥、風機等設備故障診斷場景的應用。采集連鑄輥編碼、位置、所處區(qū)段受到的熱沖擊溫度、所處區(qū)段的夾緊力與鑄坯重力的合力等數(shù)據(jù),通過 5G網(wǎng)絡實時傳輸至設備故障診斷等相關系統(tǒng),采用人工智能和大數(shù)據(jù)技術對不同區(qū)段的連鑄輥的壽命進行預測,減少了現(xiàn)場布線的工作量,提高了壽命預測的準確率。同時,采集風機振動、電流、電壓、溫度、風量等運行數(shù)據(jù),通過 5G 網(wǎng)絡實時傳輸至設備故障診斷等相關系統(tǒng),實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)過程中風機設備運行情況

28、的在線監(jiān)控,提前預警設備故障,通過對風機設備的在線監(jiān)控,員工點檢負荷率明顯下降,點檢效率提升 81%。案例 4:馬鋼與中國聯(lián)通合作,在安徽省依托 5G 技術實現(xiàn)了Th產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應用。在生產(chǎn)現(xiàn)場部署 4K 高清攝像監(jiān)控系統(tǒng),通過 5G 網(wǎng)絡實時將生產(chǎn)現(xiàn)場人員著裝和行為動作等高清視頻回傳至后臺系統(tǒng),系統(tǒng)結合深度 AI 學習視覺技術,識別生產(chǎn)現(xiàn)場人員未佩戴安全帽、現(xiàn)場操作行為不規(guī)范等問題,進行抓拍記錄、實時告警,實現(xiàn)對人員生產(chǎn)行為智能監(jiān)管。解決了人工監(jiān)管客觀性不足、成本高等問題,預防不規(guī)范行為導致的各類安全事故,避免事故造成重大人身傷害、設備損失。(四)采礦行業(yè)安全生產(chǎn)是采礦行業(yè)的紅線。在露天

29、礦環(huán)境中,因礦山石墜落易引起開采人員傷亡,多層重疊采空區(qū)常出現(xiàn)塌方、滑坡、瓦斯爆炸、沖擊地壓等事故風險。在井工礦環(huán)境中,存在高溫、高濕、粉塵等惡劣的工作環(huán)境,工人長時間高強度井下作業(yè)對健康造成較大威脅,發(fā)展智能化制造、網(wǎng)絡化協(xié)同、精益化管理等模式潛力大。新元煤礦、千業(yè)水泥、龐龐塔煤礦、鮑店煤礦等利用 5G技術積極實踐遠程設備操控、設備協(xié)同作業(yè)、無人智能巡檢、 Th產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等典型應用場景,成效顯著。案例 1:新元煤礦與中國移動合作,在山西省開通 5G煤礦井下網(wǎng)絡,建成井下“超千兆上行”煤礦 5G 專用網(wǎng)絡,實現(xiàn)了遠程設備操控場景的應用,取得 5G 網(wǎng)絡設備隔爆認證。5G 技術實現(xiàn)了對掘進機、挖

30、煤機、液壓支架等綜采設備的實時遠程操控,實現(xiàn)了對爆破全過程的高清監(jiān)測與控制,解決了傳統(tǒng)人工作業(yè)操作危險系數(shù)大、勞動強度高的問題,改善一線工人的工作環(huán)境,大幅降低安全風險,顯著提升采掘效率。利用 5G 技術實現(xiàn)綜采面無人操作,解決了井下設備運行過程中線纜維護量大、信號經(jīng)常缺失等問題,有效降低危險作業(yè)區(qū)域安全事故發(fā)生率。案例 2:千業(yè)水泥與中國移動合作,在河南省焦作市開展“千業(yè) 5G 礦山綠色智能及礦產(chǎn)資源綜合利用”項目建設,實現(xiàn)了設備協(xié)同作業(yè)場景的應用。項目搭建 5G 網(wǎng)絡,融合北斗高精度定位、車聯(lián)網(wǎng)技術、純電礦卡能量回收技術,實現(xiàn)了無人礦車的自動駕駛和協(xié)同編隊、作業(yè)區(qū)域內(nèi)車輛的集群調(diào)度,實現(xiàn)

31、1 人操控多臺設備、運輸車完全無人化操作,有效解決礦區(qū)安全駕駛問題,設備作業(yè)效率提升 10%以上。案例 3:龐龐塔煤礦與中國聯(lián)通合作,在山西省開展“5G+智能礦山”項目建設,實現(xiàn)了無人智能巡檢場景的應用。項目在井下變電硐室和水泵房的排水、供電等設備遠程集中監(jiān)控的基礎上,增加安裝 5G 模組的巡檢機器人,通過 5G 網(wǎng)絡進行硐室 4K 高清視頻回傳、機器人監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳和機器人實時控制,5G 技術支撐實現(xiàn)運輸機、皮帶等設備的無人巡檢,降低運輸環(huán)節(jié)的人工成本,提高巡檢效率,實現(xiàn)了井下固定崗位無人值守和無人巡檢,減少了井下作業(yè)人員,提升了作業(yè)安全性。案例 4:鮑店煤礦與中國聯(lián)通合作,在山東省濟南市開展

32、“礦用高可靠 5G 專網(wǎng)系統(tǒng)及應用”項目建設,實現(xiàn)了Th產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應用。項目研發(fā)建設礦用高可靠 5G 專網(wǎng)系統(tǒng)及應用,針對極端嚴苛的煤礦生產(chǎn)控制場景,通過 5G+機器人、5G+視覺識別等手段對設備狀態(tài)、氣體濃度、綜合環(huán)境進行實時監(jiān)測,實時回傳至調(diào)度指揮中心,提升危險環(huán)境下的安全生產(chǎn)管理能力,提高了安全生產(chǎn)的預測效率和管理水平。(五)電力行業(yè)電力行業(yè)主要涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五個環(huán)節(jié),存在安全管理困難大、環(huán)保要求高、信息孤島、設備實時監(jiān)管難、精細化管理難等痛點,面臨向“清潔、低碳、高效、安全、智能”的轉型挑戰(zhàn),發(fā)展智能化制造、精益化管理等模式潛力大。中核集團、國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等

33、利用 5G 技術,實踐在發(fā)電環(huán)節(jié)的現(xiàn)場輔助裝配、輸電環(huán)節(jié)的無人智能巡檢、配電環(huán)節(jié)的設備故障診斷、用電環(huán)節(jié)的Th產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等典型應用場景,取得了明顯成效。案例 1:中核集團與中國移動合作,在福建省福清開展 5G+核電項目建設,實現(xiàn)了現(xiàn)場輔助裝配場景的應用。在“華龍一號”六號機組的裝配建設現(xiàn)場,通過 5G 專網(wǎng)+AR 等技術,工人佩戴 AR 眼鏡在專家遠程指導下成功裝配設備組件,解決了因疫情等因素導致專家無法到現(xiàn)場等問題,有力推動了專家資源共享和輔助裝配效率的提升。案例 2:國家電網(wǎng)與中國電信合作,在山東省青島市開展“5G+北斗智能巡檢無人機”項目建設,實現(xiàn)了無人智能巡檢場景的應用。項目新建 5G 獨立組網(wǎng)(SA)網(wǎng)絡,完成了 5G SA 專網(wǎng)的圖傳模塊的研發(fā),引入北斗服務,實現(xiàn)無人機巡檢數(shù)據(jù)安全、實時、可靠回傳。解決了傳統(tǒng)輸變線路巡檢耗時長、耗人多、工作環(huán)境惡劣的問題,改善一線工人的工作環(huán)境,大幅降低安全風險。同時,采用圖像智能識別技術,實現(xiàn)無人機自主巡檢、圖像實時傳輸、缺陷智能識別、輔助決策輸出等功能,解決了困擾無人機巡檢操作難、回傳難、分析難的問題,大尺寸缺陷識別準確率達 99%、小尺寸識別準確率達 40%,工作效率提升百倍

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