9月初,為深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,加快推進“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”高水平建設和應用,工業(yè)和信息化部辦公廳發(fā)布了關于組織開展2024年“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應用先導區(qū)試點工作的通知。
9月中旬,2024全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會召開。我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最新成果報告顯示,當前,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)功能體系不斷完善,核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1.35萬億元,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目數(shù)超過1.4萬個,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識注冊量突破5100億,服務企業(yè)近45萬家,具有一定影響力的綜合型、特色型、專業(yè)型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺近340家,國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心體系加快建設,匯聚數(shù)據(jù)超14億條。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”正成為數(shù)字經(jīng)濟的“新名片”。
在數(shù)實融合、數(shù)智賦能,高質(zhì)量推進新型工業(yè)化背景下,近日,中國工業(yè)報走訪了首鋼京唐,探尋5G全連接工廠,踐行“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”如何賦能數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。
5G賦能新型工業(yè)化
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)目前主要以政府為牽引,統(tǒng)籌規(guī)劃技術(shù)攻關,構(gòu)建場景驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新為特色路徑。
首鋼京唐位于唐山曹妃甸,是我國第一個實施城市鋼鐵企業(yè)搬遷,按照循環(huán)經(jīng)濟理念設計建設,臨海靠港具有國際先進水平的千萬噸級大型鋼鐵企業(yè)?!白园徇w以來,首鋼京唐面臨技術(shù)提升、資金投入以及人才培養(yǎng)等挑戰(zhàn)。我們通過業(yè)務驅(qū)動和技術(shù)支撐實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級,利用5G專網(wǎng),進行了網(wǎng)絡改造,提高了通訊效率。此外,通過與中興等企業(yè)的合作,采用前沿5G專網(wǎng)技術(shù)及循環(huán)經(jīng)濟理念,實現(xiàn)了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及能源環(huán)保的全面提升,還實現(xiàn)了從傳統(tǒng)人工作業(yè)向自動化、數(shù)字化、智能化的轉(zhuǎn)變,大幅提升了生產(chǎn)能力和管理效率,優(yōu)化了決策過程?!笔卒摼┨其撹F聯(lián)合有限責任公司副總經(jīng)理袁天祥介紹說。
中國工業(yè)報走進首鋼京唐供料部無人堆取料機場、鋼軋部煉鋼作業(yè)區(qū)、中厚板作業(yè)部、熱軋作業(yè)部、運輸部智慧物流管控平臺和卸船機遠程控制中心等操作車間,環(huán)境復雜多樣,有些甚至處于高溫、高噪音環(huán)境下,并且車間鋼結(jié)構(gòu)復雜,信號阻隔嚴重,正常工作對信號挑戰(zhàn)極高。
“煉鋼部52架5G天車業(yè)務,引入中興通訊NodeEngine算力基站,一跳直達,最短路徑最優(yōu)時延,提升自主運營的可操作性,2.6G&4.9G基站雙頻覆蓋雙發(fā)選收技術(shù)確保任一頻段信號波動和設備故障都不影響天車作業(yè)的穩(wěn)定運行,保障煉鋼部復雜無線覆蓋及高溫惡劣工作環(huán)境下天車業(yè)務高效大規(guī)模上線和穩(wěn)定運營?!敝信d通訊相關負責人介紹道。
據(jù)悉,首鋼2020年啟動了5G專網(wǎng)的部署,2023年底首鋼聯(lián)合中國移動河北公司、中興通訊進行5G專網(wǎng)升級,部署NodeEngine算力基站、i5GC、CPE端到端解決方案,規(guī)模應用在煉鋼車間、園區(qū)汽車運輸、庫區(qū)等場景等;并首次采用支持ReaCap的5G終端,充分發(fā)揮5G專網(wǎng)能效。
把生產(chǎn)域業(yè)務規(guī)模承載在5G專網(wǎng)上豐富業(yè)務場景,先做了輕量化獨立核心網(wǎng)改造和引入高可靠工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)TSN確定性網(wǎng)絡技術(shù),解決了專網(wǎng)獨立行,高可靠性,運營高效性的問題,然后規(guī)模引入煉鋼部、運輸部、庫區(qū)等示范業(yè)務,這些業(yè)務上量穩(wěn)定運行堅定了首鋼京唐的5G專網(wǎng)發(fā)展信心。
在實踐中首鋼京唐不斷引入5G新技術(shù)擴大應用場景——降本場景:“第一個是煉鋼部5GRedCap模組的監(jiān)控攝像頭應用,體現(xiàn)技術(shù)應用的成本低,功耗低和尺寸小特性;第二個是運輸部原料碼頭龍門吊5GLAN遠控應用,實現(xiàn)龍門吊設備端和地面操作臺服務端兩端剪辮子,不需部署指揮中心到龍門吊地面操作臺十多公里的光纖和AR,可降低部署成本十多萬,CPE即插即用部署高效降低時間成本,將促進首鋼京唐機動裝備遠控類業(yè)務的規(guī)模部署。”作為服務提供方的中興通訊相關負責人表示。
首鋼京唐正在進行5G專網(wǎng)的第二期改造,重點在深化5G的應用場景。目前已經(jīng)實現(xiàn)了低時延、大流量傳輸?shù)募夹g(shù)優(yōu)勢,在監(jiān)控安全、現(xiàn)場無人操作等方面得到應用?!敖酉聛韺⑦M一步提升平臺的復用價值,減少基礎投資,并探索更多的5G+AI應用,如5G支持的機器視覺,通過分布在廠區(qū)的視頻數(shù)據(jù)傳輸和集中算法平臺的算法調(diào)用,實現(xiàn)智能化的判斷。此外,二期改造還涉及到鐵水運輸、港口智能物流、鐵前工序聯(lián)動傳感智能數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I域,展現(xiàn)了5G技術(shù)在多個行業(yè)的廣闊應用前景。”首鋼京唐數(shù)智運營部信息化室副主任陳超對中國工業(yè)報表示。
首鋼京唐公司與中國移動河北公司達成戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同投資建設5G基站,并推動基于5G和AI技術(shù)的應用開發(fā)。雙方將充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,實現(xiàn)產(chǎn)學研相結(jié)合的發(fā)展模式。首鋼京唐利用其在鋼鐵行業(yè)的專業(yè)知識和技術(shù)積累,配合外部合作伙伴的物流算法能力,推進智能物流管控等項目的實施。此外,還與其他機構(gòu)和學校合作,通過整合各方資源和力量,共同開展技術(shù)創(chuàng)新和應用開發(fā),以促進首鋼京唐園區(qū)及相關產(chǎn)業(yè)的智能化、自動化升級。
中國信息通信研究院信息化與工業(yè)化融合研究所副所長田洪川認為,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)目前主要以政府為牽引,統(tǒng)籌規(guī)劃技術(shù)攻關,構(gòu)建場景驅(qū)動技術(shù)創(chuàng)新的特色路徑。在深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程中,我國充分發(fā)揮出高校、科研院所和企業(yè)聯(lián)合攻關作用,圍繞基礎短板和新興領域推動技術(shù)創(chuàng)新迭代。
5G網(wǎng)絡建設與傳統(tǒng)網(wǎng)絡相比除了在投資和維護上的節(jié)省,同時,聚焦于5G在三個關鍵領域的應用(人、移動設備、分散設備),尤其是在生產(chǎn)控制、能源等領域,預期將帶來顯著的經(jīng)濟效益和效率提升。
5G技術(shù)作為一項社會協(xié)同的技術(shù),已在冶金鋼鐵行業(yè)中發(fā)揮重要作用。其廣連接、低延時的特點顯著改善了生產(chǎn)效率和安全性。此外,5G的大規(guī)模并行處理能力使得冶煉過程中的實時監(jiān)控和控制成為可能,進一步增強了生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。
“隨著智能化工廠建設,未來將部署5G專網(wǎng)應用于特定區(qū)域,重點在公司的設備、物流、生產(chǎn)、能環(huán)、安全5大核心要素中進行5G專網(wǎng)深度應用,利用5G專網(wǎng)絡實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通訊傳輸,提升公司智能化水平,同時探索無人駕駛等先進技術(shù)應用?!笔卒摼┨茢?shù)智運營部智能制造主管陳成表示。
5G全連接工廠將成未來爆點
5G全連接工廠是充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術(shù),打造新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施,形成信息(IT)運營(OT)深度融合、數(shù)據(jù)要素充分利用、創(chuàng)新應用高效賦能的先進工廠。
5G除了在鋼鐵業(yè)深度融合,落地開花,目前在各行各業(yè)都積極拓展應用場景。
在電子設備制造行業(yè),中興通訊打造的南京智能濱江5G工廠(以下簡稱“濱江工廠”),工廠內(nèi)廣泛運用了機器人、AGV、數(shù)字孿生、機器視覺、AI、XR等先進技術(shù),形成了24大類、120余種場景下的5G工業(yè)生產(chǎn)融合應用。這些創(chuàng)新應用不僅提高了生產(chǎn)效率,還顯著降低了能耗和碳排放,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與社會效益的雙贏。
在裝備制造行業(yè),正泰電氣股份有限公司與中國電信上海公司聯(lián)合打造的面向輸變配用電氣設備一站式生產(chǎn)的5G全連接工廠,以5G連接為主要生產(chǎn)裝備接入手段,一方面基于5G提供同時滿足輸變配用一站式生產(chǎn)的生產(chǎn)線,另一方面基于5G提供從下線生產(chǎn)到驗收裝運的全周期服務體系。
基于5G一張定制專網(wǎng)、一朵邊緣云以及切片管理平臺、AI(人工智能)智能分析平臺、專網(wǎng)自服務平臺、融合定位平臺等,工廠總計上線智能物流、品質(zhì)管理、設備管理、柔性產(chǎn)線等11個業(yè)務場景,在物流設備降耗、設備集約化、無紙化等綠色低碳舉措方面均有突破性提高,相關產(chǎn)品銷售額明顯提升,能源利用率提高40%。
在港口行業(yè),天津港5G智慧港口項目由天津港集團有限公司聯(lián)合中國移動打造,項目總體采用“一張5G行業(yè)專網(wǎng)+一張北斗高精度定位網(wǎng)+一張車路協(xié)同網(wǎng)絡+一個港口智能調(diào)度平臺+N大應用場景”的建設模式,通過5G+車路協(xié)同+高精度定位等多重基礎網(wǎng)絡能力,結(jié)合AI和大數(shù)據(jù)平臺的智能規(guī)劃和調(diào)度,最終形成人工智能運輸機器人無人駕駛、全域感知和全局策略控制的無人水平運輸系統(tǒng),可節(jié)省60%人力成本,碼頭效率提升20%。
在電子設備制造行業(yè),海能達通信股份有限公司與中國聯(lián)通合作,采用獨立5G核心網(wǎng)部署,利用5G無線信號覆蓋海能達深海龍崗工廠樓宇車間以及工廠園區(qū)。室內(nèi)車間實現(xiàn)SMT(表面組裝技術(shù))車間、電子倉庫、來料接收區(qū)的全覆蓋,并將攝像頭、AGV(自動導向車)、掃碼槍、智能終端等應用全部連接起來;室外園區(qū)實現(xiàn)智能安防監(jiān)控、車輛識別、人臉識別、音視頻集群等應用。經(jīng)過5G數(shù)字化改造,這一工廠降低運營成本20%以上,實現(xiàn)無紙化辦公,降低生產(chǎn)管理30%費用,并提升人員利用率。
在業(yè)界看來,5G全連接工廠是充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術(shù),打造新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施,形成信息(IT)運營(OT)深度融合、數(shù)據(jù)要素充分利用、創(chuàng)新應用高效賦能的先進工廠。
中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所副所長曹薊光認為,推動5G全連接工廠已然成為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”深入發(fā)展的關鍵方向。5G全連接工廠將在“建網(wǎng)”“聯(lián)網(wǎng)”“用網(wǎng)”“護網(wǎng)”等四個方面賦能企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
“建網(wǎng)”即加快5G網(wǎng)絡、時間敏感網(wǎng)絡、邊緣計算等新型工業(yè)網(wǎng)絡設施建設,加速企業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡的無線化、扁平化、融合化,充分利用5G網(wǎng)絡“一網(wǎng)到底”的網(wǎng)絡能力,推動企業(yè)辦公、生產(chǎn)管理、監(jiān)控預警、工業(yè)控制、物聯(lián)等網(wǎng)絡互通;“聯(lián)網(wǎng)”,即充分激活沉淀在工業(yè)各環(huán)節(jié)、各設備的工業(yè)數(shù)據(jù),實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)價值的最大化,為企業(yè)精細化管理、精準決策提供依據(jù);“用網(wǎng)”,企業(yè)針對所處行業(yè)特點及生產(chǎn)、運營、管理中亟待解決的問題,快速普及“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景,逐步深入工業(yè)自動化控制場景,助力產(chǎn)線走向柔性化和智能化;“護網(wǎng)”,即構(gòu)建面向工業(yè)企業(yè)的多層級網(wǎng)絡安全防護體系。
此外,隨著大模型技術(shù)越來越多地應用于工業(yè)領域,更多技術(shù)潛能將被激發(fā)。(王珊珊)
轉(zhuǎn)自:中國工業(yè)報
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