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“5G+工业互联网” 开启大变局

2021年06月04日   03 :重磅   稿件来源:江苏商报  


    目前“5G+工业互联网”全国工业企业建设项目已超过1500个,覆盖22个国民经济重要行业,也是产业热情最高、创新最活跃、成效最显著的领域之一。部分企业通过技术创新改进生产流程、节约生产成本、提升生产效率,为更多行业和企业探索“5G+工业互联网”应用提供了借鉴

  随着5G时代的到来,现代工业正发生着翻天覆地的变化。工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的全新产业生态,当工业互联网遇上支撑万物互联核心基础能力的5G,两者又将产生怎样的化学反应?
  在山东青岛,海尔家电工厂的工人通过佩戴5G+AR眼镜,即可实现一边查阅操作指导一边进行精密装配,大大提升了装配工作的效率和精准性;在湖南湘潭,华菱湘钢的工人利用5G  手机远程一键启动加渣机械臂,降低工人在高温锅炉旁作业风险,提升作业安全性;在山西吕梁,山西焦煤集团庞庞塔煤矿的井下安全人员通过5G高清音视频通话与井上实时互联……
  这些都是我国“5G+工业互联网”加快落地的缩影。近日,工业和信息化部在采矿行业“5G+工业互联网”现场工作会上发布了《“5G+工业互联网”十个典型应用场景和五个重点行业实践》,具体介绍10个典型场景及5个重点行业“5G+工业互联网”的实际应用情况。
  现况 项目超1500个,覆盖22个重要行业
  据工业和信息化部信息通信管理局局长赵志国介绍,截至目前,全国工业企业建设“5G+工业互联网”项目超过1500个,覆盖22个国民经济重要行业,“5G+工业互联网”已成为工业互联网和5G发展进程中产业热情最高、创新最活跃、成效最显著的领域之一。
  近年来,工业和信息化部陆续出台《“5G+工业互联网”512工程推进方案》《关于推动工业互联网加快发展的通知》《关于加快推动5G发展的通知》等政策,从引导产业界提升网络关键技术、创新应用、资源供给能力上协同发力,推进“5G+工业互联网”融合应用。去年年底印发的《工业互联网创新发展行动计划(2021~2023年)》提出,到2023年,覆盖各地区、各行业的工业互联网网络基础设施初步建成,在10个重点行业打造30个5G全连接工厂。
  地方上也纷纷出台支持工业互联网、5G的相关政策,目前已有近20个省市充分利用现有政策资金渠道加大对“5G+工业互联网”的支持力度。长三角、粤港澳、京津冀、中部等地区围绕区域优势特色领域,形成多个产业集聚区。
  此次工信部公布的《“5G+工业互联网”十个典型应用场景和五个重点行业实践》涵盖电子设备生产、装备制造、钢铁、采矿、电力等五大行业,以及协同研发设计、远程设备操控、柔性生产制造等十大应用场景。其中电子设备制造、装备制造、钢铁、采矿、电力等五大行业将迎来率先布局应用,在此基础上,后续将加速向港口、能源、交通等更多行业拓展应用。

  电子设备制造 柔性制造降低生产成本
  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、精益化管理等模式潜力大。
  而华为、海尔、格力、中兴等企业利用5G技术积极实践柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、厂区智能物流等典型应用场景,显著提高了生产制造效率、降低了生产成本、提升了系统柔性,为电子设备制造行业实现数字化转型进行了有益探索。
  以华为松山湖工厂为例,工厂原有手机生产车间需要布线9万米,每条生产线平均拥有186台设备,生产线每半年随新手机机型的更新需要进行升级和调整,物料变更、工序增减等要求车间所有网线的重新布放,每次调整需要停工2周,以每28秒一部手机计算,一天停工影响产值达1000多万。
  而通过5G与工业互联网的融合应用,华为松山湖工厂把生产线现有的108台贴片机、回流炉、点胶机通过5G网络实现无线化连接,完成“剪辫子”改造,每次生产线调整时间从2周缩短为2天。同时,在手机组装过程中的点隔热胶、打螺钉、手机贴膜、打包封箱等工位部署视觉检测相机,通过5G网络连接,把图片或视频发送到部署在MEC  (多接入边缘计算)上的(人工智能)AI模块中进行训练,一方面多线共享样本后缩短了模型训练周期,另一方面实现了从“多步一检”到“一步一检”模式改变,及时发现产品质量问题。

  装备制造 破解协同研发设计难
  装备制造业因产品结构高度复杂、产品体型偏大,具有技术要求高、生产安全标准严格、资本投入大、劳动力密集等行业特点,对成品件、结构件、化工材料、工艺辅料和标准件等百万量级生产资源的协同设计需求较高。同时,面临“用工荒、高成本”的困境,需要更加精密的装配加工能力以及质量检测手段支撑企业长期发展。
  中国商飞、上海外高桥造船有限公司、三一重工等企业应用5G 技术积极探索协同研发设计、设备协同作业、现场辅助装配、机器视觉质检、厂区智能物流等典型应用,取得明显成效,为装备制造行业的高速发展注入新动力。
  比如,中国商飞在协同研发设计方面,基于5G 网络服务和AR/VR 数据实时上传,有效解决研发过程中问题处理节奏慢、跨地域联合研发信息共享不及时的问题,充分提高了企业的研发效率、破除了信息壁垒,缩短了20%的设计周期。
  而在现场辅助装配方面,商飞在装配车间中存在大量飞机线缆连接器装配工作的工位,通过引入5G+AR辅助装配系统,工人利用AR虚拟信息实现虚实叠加,根据显示的指导画面完成装配操作。通过5G高速率和低时延特性,让工人准确、快速地对12线缆连接器进行查找和装配,并保障数据的有效性,解决了传统人工作业效率低、容易出错等问题,显著提高了装配效率达30%,每工位所需装配人员由2人减少为1人。

  钢铁 远程操作提升作业安全性
  钢铁行业主要包括铁前、炼钢、铸钢、轧钢、仓储物流等环节。钢铁行业生产流程长、生产工艺复杂,当前主要面临设备维护效率低、生产过程不透明、下游需求碎片化、绿色生产压力大等痛点大。
  多家知名钢铁厂应用5G 技术积极探索远程设备操控、机器视觉质检、设备故障诊断、生产现场监测等典型应用场景,覆盖钢铁生产全流程,取得了提质降本增效、绿色发展的显著效果。
  在湖南湘潭,华菱湘钢与中国移动合作,依托5G  技术实现天车、加渣机械臂的远程设备操控场景的应用。5G 技术的超大上行与下载速率,为操作员提供第一视角的高清视频,操作人员可在远程操控室实时操控天车卸车、吊运装槽、配合检修等作业,保障远程操控的精准度和实时性。而加渣机械臂和控制系统可以通过5G 手机远程一键启动,自动运行,降低工人在高温锅炉旁作业风险,提升作业安全性。
  在辽宁鞍山,鞍钢利用5G 网络将采集到的冷轧现场4K/8K 等高清图像数据回传至操作室平台,通过平台的视觉 AI 分析能力对图像进行处理分析,完成带钢表面缺陷的实时检测。
  方案部署完成后,带钢常规缺陷检出率达95%以上,在线综合缺陷分类率超过90%。

  采矿 排除隐患守住安全红线
  安全生产是采矿行业的红线。在露天矿环境中,因矿山石坠落易引起开采人员伤亡,多层重叠采空区常出现塌方、滑坡、瓦斯爆炸等事故风险。新元煤矿、千业水泥、庞庞塔煤矿、鲍店煤矿等利用5G技术积极实践远程设备操控、设备协同作业、无人智能巡检、生产现场监测等典型应用场景,成效显著。
  新元煤矿与中国移动合作,在山西省开通5G煤矿井下网络,实现了对掘进机、挖煤机、液压支架等综采设备的实时远程操控,以及对爆破全过程的高清监测与控制,解决了传统人工作业操作危险系数大、劳动强度高的问题,改善一线工人的工作环境,大幅降低安全风险,显著提升采掘效率。
  同样是在山西省,庞庞塔煤矿通过“5G+智能矿山”项目建设,实现了无人智能巡检场景的应用。项目通过增加安装5G模组的巡检机器人,实现运输机、皮带等设备的无人巡检,降低运输环节的人工成本,提高巡检效率,实现了井下固定岗位无人值守和无人巡检,减少了井下作业人员,提升了作业安全性。

  电力行业 提升辅助装配效率
  电力行业主要涉及发电、输电、变电、配电、用电五个环节,存在安全管理困难大、环保要求高、信息孤岛、设备实时监管难、精细化管理难等痛点。中核集团、国家电网、南方电网等利用5G  技术,实践在发电环节的现场辅助装配、输电环节的无人智能巡检、配电环节的设备故障诊断、用电环节的生产现场监测等典型应用场景,取得了明显成效。
  比如,中核集团与中国移动合作,在福建省福清开展5G+核电项目建设,实现了现场辅助装配场景的应用。在“华龙一号”六号机组的装配建设现场,通过5G  专网+AR等技术,工人佩戴AR 眼镜在专家远程指导下成功装配设备组件,解决了因疫情等因素导致专家无法到现场等问题,有力推动了专家资源共享和辅助装配效率的提升。

  未来 让5G+工业互联网 “+”出更澎湃动力
  5G和工业互联网,一个关系着数字经济的基础,一个代表着实体经济的升级,二者对经济社会发展的意义非同一般。用好5G和工业互联网,不仅是为了加速数字中国、新型工业化进程,更将为高质量发展创造新机遇、注入新动能。
  自2019年6月6日发放5G牌照至今,5G从探索期过渡到快速发展期。截至目前,建成5G基站81.9万个,占全球的70%以上,覆盖了全国所有地级以上城市,5G 终端连接数超过了3.1亿,5G在工业领域和经济社会各领域的应用示范项目已经超过了1万个。“5G+工业互联网”进入由起步期向快速发展期转换的重要阶段。
  来自新华社的评论认为,当下,外部环境不确定性加剧,内部转型升级矛盾较大,迫切需要用好“5G+工业互联网”,让技术更好赋能千行百业,为中国经济高质量发展垒土筑基。
  这其中,既要引导和支持企业在原始创新上狠下功夫,突破关键核心技术,也要加快标杆网络建设,夯实产业基础,更要推动重点工业设备和企业上云,让应用与产业转型升级的实际需求紧密结合。
  与此同时,政府也要更加积极有为,完善适合产业发展的配套政策,推动数据共享与联通,做好有序引导等。
  总的来说,用好“5G+工业互联网”,抓住新一代信息技术与实体经济深度融合的重大机遇,进一步优化供给能力,引导和满足消费升级,中国经济发展必将拓展更多空间。 宗禾

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