為系統(tǒng)總結(jié)發(fā)展成效,向更多行業(yè)和企業(yè)應(yīng)用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”提供具有借鑒意義的模式和經(jīng)驗(yàn),日前,工業(yè)和信息化部總結(jié)形成《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個(gè)典型應(yīng)用場景和五個(gè)重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐》,具體介紹10個(gè)典型場景及5個(gè)重點(diǎn)行業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的實(shí)際應(yīng)用情況。
十個(gè)典型應(yīng)用場景包括協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機(jī)器視覺質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、廠區(qū)智能物流、無人智能巡檢和生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測。涉及到的五大重點(diǎn)行業(yè)包括電子設(shè)備制造業(yè)、裝備制造業(yè)、鋼鐵行業(yè)、采礦行業(yè)和電力行業(yè)這些典型應(yīng)用場景。
在北京經(jīng)開區(qū)河西區(qū)的中建三局智能安保產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目中,這個(gè)“智慧工地”就為遠(yuǎn)程設(shè)備的操控和設(shè)備的協(xié)同作業(yè)提供可能。據(jù)介紹,跟傳統(tǒng)工地相比,智慧工地覆蓋了5G網(wǎng)絡(luò),工地現(xiàn)場各個(gè)位置安裝了攝像頭,24小時(shí)拍攝高清監(jiān)控視頻,借助5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬的優(yōu)勢,實(shí)時(shí)回傳到指揮中心,項(xiàng)目經(jīng)理可隨時(shí)、直觀地了解建設(shè)進(jìn)度,也可進(jìn)行回看,全面掌握項(xiàng)目情況。我們經(jīng)常在電視中看到,電力巡線人手持望遠(yuǎn)鏡、翻山越嶺、風(fēng)餐露宿對電網(wǎng)進(jìn)行檢修和維護(hù),不僅耗費(fèi)人力物力,巡檢效果還大打折扣。而區(qū)內(nèi)企業(yè)北京中飛艾維航空科技有限公司研發(fā)的龍巢無人機(jī)系統(tǒng)就無需人工操作,成功實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)全自主飛行作業(yè)。
除此之外,像京東、北京奔馳、中芯國際、京東方、施耐德等企業(yè),都已經(jīng)完成了智慧工廠的升級(jí),在廠區(qū)內(nèi)不僅有智能物流系統(tǒng),還有無人智能巡檢系統(tǒng),用自動(dòng)化的設(shè)備完全取代人工,不僅更加安全可靠,還節(jié)約了大量的人力成本。北京經(jīng)開區(qū)的5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景如火如荼,超級(jí)生產(chǎn)力的背后,是強(qiáng)大的技術(shù)支撐,科技創(chuàng)新加速了北京經(jīng)開區(qū)智能制造的轉(zhuǎn)型升級(jí),也通過打造更多“好產(chǎn)品”提升了我們每一個(gè)人的生活質(zhì)量。北京經(jīng)開區(qū)正不斷強(qiáng)化自主研發(fā)能力,加快智能化產(chǎn)業(yè)升級(jí),為“科技攻關(guān)”奠定堅(jiān)實(shí)的實(shí)業(yè)基礎(chǔ)。
經(jīng)典案例展示:
(一)電子設(shè)備制造業(yè)
電子設(shè)備制造業(yè)自動(dòng)化水平高,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)好,產(chǎn)品迭代速度快,存在降低勞動(dòng)力成本、減少物料庫存、嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)量、快速響應(yīng)客戶差異化要求等迫切需求,發(fā)展智能化制造、個(gè)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(shù)積極實(shí)踐柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機(jī)器視覺質(zhì)檢、廠區(qū)智能物流等典型應(yīng)用場景,顯著提高了生產(chǎn)制造效率、降低了生產(chǎn)成本、提升了系統(tǒng)柔性,為電子設(shè)備制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)行了有益探索。
案例1:華為與中國移動(dòng)合作,在廣東省松山湖工廠利用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了柔性生產(chǎn)制造場景的應(yīng)用。華為松山湖工廠原有手機(jī)生產(chǎn)車間需要布線9萬米,每條生產(chǎn)線平均擁有186臺(tái)設(shè)備,生產(chǎn)線每半年隨新手機(jī)機(jī)型的更新需要進(jìn)行升級(jí)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(jī)計(jì)算,一天停工影響產(chǎn)值達(dá)1000多萬。通過5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用,華為松山湖工廠把生產(chǎn)線現(xiàn)有的108臺(tái)貼片機(jī)、回流爐、點(diǎn)膠機(jī)通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線化連接,完成“剪辮子”改造,每次生產(chǎn)線調(diào)整時(shí)間從2周縮短為2天。同時(shí),在手機(jī)組裝過程中的點(diǎn)隔熱膠、打螺釘、手機(jī)貼膜、打包封箱等工位部署視覺檢測相機(jī),通過5G網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行訓(xùn)練,一方面多線共享樣本后縮短了模型訓(xùn)練周期,另一方面實(shí)現(xiàn)了從“多步一檢”到“一步一檢”模式改變,及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題。
案例2:海爾與中國移動(dòng)合作,在山東省青島市利用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了精密工業(yè)裝備的現(xiàn)場輔助裝配場景的應(yīng)用。青島海爾家電工廠結(jié)合海爾卡奧斯工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),打造基于5G+MEC的互聯(lián)工廠,開展了基于AR眼鏡的5G遠(yuǎn)程輔助裝配,工人通過佩戴AR眼鏡采集關(guān)鍵工業(yè)裝備的現(xiàn)場視頻,同時(shí)從后臺(tái)系統(tǒng)調(diào)取產(chǎn)品安裝指導(dǎo)推送到AR眼鏡上,實(shí)現(xiàn)了一邊查閱操作指導(dǎo)一邊裝配的目的。當(dāng)工人發(fā)現(xiàn)無法自行解決問題時(shí),還可以通過5G網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系遠(yuǎn)程專家,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程指導(dǎo)。另外,通過將算力部署在MEC側(cè),降低了AR眼鏡算力要求與眼鏡重量,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地計(jì)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(hào)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(shí)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(shù)部署了機(jī)器視覺質(zhì)檢場景的應(yīng)用。在格力電器的總裝車間,聯(lián)通以一套獨(dú)立MEC為格力打造了工業(yè)虛擬專網(wǎng),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制網(wǎng)與生產(chǎn)管理網(wǎng)融合,在模擬場景中基于樣本訓(xùn)練建立數(shù)據(jù)模型,在需要自動(dòng)檢測的工位上安裝5G高清攝像頭,與自動(dòng)化生產(chǎn)線同頻聯(lián)調(diào),在實(shí)際生產(chǎn)中利用5G網(wǎng)絡(luò)將待檢內(nèi)容自動(dòng)拍照,照片視頻流上傳至部署在MEC平臺(tái)的機(jī)器視覺質(zhì)檢應(yīng)用,運(yùn)用圖形處理單元(GPU)大算力資源與數(shù)據(jù)模型做實(shí)時(shí)比對分析檢查,實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)識(shí)別,檢測結(jié)果以毫秒級(jí)時(shí)延返回現(xiàn)場端,自動(dòng)化生產(chǎn)線與質(zhì)檢系統(tǒng)關(guān)聯(lián)做出不良品分離操作。5G虛擬專網(wǎng)、MEC平臺(tái)與檢測系統(tǒng)深度融合,為機(jī)器視覺質(zhì)檢應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸和信息處理提供了強(qiáng)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(jī)線序、空調(diào)自動(dòng)電氣安全測試等環(huán)節(jié)中部署了5G機(jī)器視覺質(zhì)檢應(yīng)用,單車間機(jī)器視覺每年可為企業(yè)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(shù)實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)智能物流場景的應(yīng)用。中興在南京濱江5G智能制造基地,建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò),自研集成5G模組的AGV載重平臺(tái),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(wù)融合,實(shí)現(xiàn)近40臺(tái)AGV的自動(dòng)化調(diào)度,以及多車聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指令、實(shí)時(shí)位置、任務(wù)完成等信息的穩(wěn)定可靠下達(dá)。同時(shí),利用5G網(wǎng)絡(luò)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(shù),實(shí)現(xiàn)智慧避障,在控制AGV硬件成本的前提下彈性擴(kuò)展了AGV的功能。通過5G廠區(qū)智能物流應(yīng)用,中興南京濱江工廠一方面解決了既有Wi-Fi連接信號(hào)不穩(wěn)定問題,使得熱點(diǎn)切換區(qū)域掉線率降低80%以上,另一方面實(shí)現(xiàn)了制造基地物料周轉(zhuǎn)的完全無人化,廠區(qū)內(nèi)貨物周轉(zhuǎn)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(jī)械制造等重要領(lǐng)域。其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜、產(chǎn)品體型偏大,具有技術(shù)要求高、生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格、資本投入大、勞動(dòng)力密集等行業(yè)特點(diǎn),對成品件、結(jié)構(gòu)件、化工材料、工藝輔料和標(biāo)準(zhǔn)件等百萬量級(jí)生產(chǎn)資源的協(xié)同設(shè)計(jì)和泛在感知需求較高。同時(shí),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(zhì)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(luò)化協(xié)同、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(yīng)用5G技術(shù)積極探索協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、現(xiàn)場輔助裝配、機(jī)器視覺質(zhì)檢、廠區(qū)智能物流等典型應(yīng)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(dòng)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(jī)智能制造”項(xiàng)目建設(shè),搭建了5座宏基站和150余套室分小站,實(shí)現(xiàn)了協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場輔助裝配場景的應(yīng)用。在協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)方面,商飛基于5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù),通過AR/VR數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳,支持產(chǎn)品研發(fā)實(shí)驗(yàn)階段的跨地區(qū)實(shí)時(shí)在線協(xié)同與遠(yuǎn)程診斷,有效提升了研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的協(xié)同問題定位和快速研發(fā)迭代能力,壓縮研發(fā)實(shí)驗(yàn)成本達(dá)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(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)多地遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)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(shí)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(shè)計(jì)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(jī)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(shí)現(xiàn)虛實(shí)疊加,根據(jù)顯示的指導(dǎo)畫面完成裝配操作。通過5G高速率和低時(shí)延特性,讓工人準(zhǔn)確、快速地對線纜連接器進(jìn)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、容易出錯(cuò)等問題,顯著提高了裝配效率達(dá)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(yīng)用,搭建5G專網(wǎng),融合MEC技術(shù),實(shí)現(xiàn)了基于5G的機(jī)器視覺檢測場景的應(yīng)用。使用工業(yè)相機(jī)+靶點(diǎn)的測量模式進(jìn)行大型鋼結(jié)構(gòu)精度測量,通過5G專網(wǎng)及邊緣云,實(shí)時(shí)回傳、解算現(xiàn)場拍攝圖片,生成點(diǎn)位文件。基于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(shí)間從原來的3-4小時(shí),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5G工業(yè)互聯(lián)專網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè),5G技術(shù)與機(jī)械制造生產(chǎn)工藝流程深度結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備協(xié)同作業(yè)場景的應(yīng)用。通過5G技術(shù)搭建車間自組網(wǎng),基于大帶寬低時(shí)延的5G網(wǎng)絡(luò)傳輸了AGV的3D圖像和狀態(tài)信息,利用5G MEC平臺(tái)和GPU算力集成能力,降低了AGV單機(jī)功能復(fù)雜度和成本,采用視覺導(dǎo)航替代傳統(tǒng)激光導(dǎo)航,有效實(shí)現(xiàn)多臺(tái)AGV協(xié)同控制,提高了AGV的智能化能力和標(biāo)準(zhǔn)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(jí)卡車工廠基地,利用5G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)智能物流場景的應(yīng)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(dòng)識(shí)別、車輛探測等多種技術(shù)于一體的入廠協(xié)同系統(tǒng),利用5G技術(shù)將廠區(qū)車輛泊位狀態(tài)等信息實(shí)時(shí)傳遞到各種智能顯示終端及信息系統(tǒng),在物流收貨時(shí)保管員掃描司機(jī)應(yīng)用程序(APP)上的電子發(fā)運(yùn)單二維碼,通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(chǔ)物流等環(huán)節(jié)。鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)流程長、生產(chǎn)工藝復(fù)雜,當(dāng)前主要面臨設(shè)備維護(hù)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(diǎn),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(yīng)用5G技術(shù)積極探索遠(yuǎn)程設(shè)備操控、機(jī)器視覺質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等典型應(yīng)用場景,覆蓋鋼鐵生產(chǎn)全流程,取得了提質(zhì)降本增效、綠色發(fā)展的顯著效果,推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)升級(jí)及行業(yè)轉(zhuǎn)型。
案例1:華菱湘鋼與中國移動(dòng)合作,在湖南省依托5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)天車、加渣機(jī)械臂的遠(yuǎn)程設(shè)備操控場景的應(yīng)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(yuǎn)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(yuǎn)程操控室實(shí)時(shí)操控天車卸車、吊運(yùn)裝槽、配合檢修等作業(yè),保障遠(yuǎn)程操控的精準(zhǔn)度和實(shí)時(shí)性,兩人協(xié)同變?yōu)橐蝗瞬倏匾慌_(tái)或多臺(tái)天車。另外,加渣機(jī)械臂和控制系統(tǒng)可以通過5G網(wǎng)絡(luò)互通,利用5G手機(jī)遠(yuǎn)程一鍵啟動(dòng),自動(dòng)運(yùn)行,降低工人在高溫鍋爐旁作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),提升作業(yè)安全性。疫情期間通過5G+AR遠(yuǎn)程輔助的應(yīng)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(dòng)合作,在遼寧省開展了“基于5G的機(jī)器視覺帶鋼表面檢測平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目建設(shè),實(shí)現(xiàn)了機(jī)器視覺質(zhì)檢與生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應(yīng)用。在機(jī)器視覺質(zhì)檢方面,通過部署工業(yè)相機(jī)拍攝高清圖片、采集質(zhì)檢數(shù)據(jù),利用5G網(wǎng)絡(luò)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(tái),通過平臺(tái)的視覺AI分析能力對圖像進(jìn)行處理分析,完成帶鋼表面缺陷的實(shí)時(shí)檢測;同時(shí),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(zhì)量的實(shí)時(shí)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(dá)95%以上,在線綜合缺陷分類率超過90%,提高成材率的同時(shí)減少了帶鋼缺陷造成的斷帶和傷輥換輥停機(jī)時(shí)間。在生產(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(xiǎn)性高,存在嚴(yán)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(diǎn)區(qū)域,利用5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)回傳人員目標(biāo)及動(dòng)作、環(huán)境、原料、皮帶檢測等信息至云平臺(tái),實(shí)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(zhǔn)確率達(dá)99.99%以上。同時(shí)對攝像頭進(jìn)行單獨(dú)分析,判斷攝像頭是否存在大量粉塵覆蓋,及時(shí)進(jìn)行鏡頭清理,每年可節(jié)省皮帶維修費(fèi)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(zhì)量網(wǎng)絡(luò)和公共服務(wù)平臺(tái)”項(xiàng)目建設(shè),利用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了連鑄輥、風(fēng)機(jī)等設(shè)備故障診斷場景的應(yīng)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(luò)實(shí)時(shí)傳輸至設(shè)備故障診斷等相關(guān)系統(tǒng),采用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)對不同區(qū)段的連鑄輥的壽命進(jìn)行預(yù)測,減少了現(xiàn)場布線的工作量,提高了壽命預(yù)測的準(zhǔn)確率。同時(shí),采集風(fēng)機(jī)振動(dòng)、電流、電壓、溫度、風(fēng)量等運(yùn)行數(shù)據(jù),通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至設(shè)備故障診斷等相關(guān)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)過程中風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行情況的在線監(jiān)控,提前預(yù)警設(shè)備故障,通過對風(fēng)機(jī)設(shè)備的在線監(jiān)控,員工點(diǎn)檢負(fù)荷率明顯下降,點(diǎn)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(shù)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應(yīng)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(luò)實(shí)時(shí)將生產(chǎn)現(xiàn)場人員著裝和行為動(dòng)作等高清視頻回傳至后臺(tái)系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)合深度AI學(xué)習(xí)視覺技術(shù),識(shí)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(jìn)行抓拍記錄、實(shí)時(shí)告警,實(shí)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(yù)防不規(guī)范行為導(dǎo)致的各類安全事故,避免事故造成重大人身傷害、設(shè)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(fēng)險(xiǎn)。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(shí)間高強(qiáng)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(luò)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(shù)積極實(shí)踐遠(yuǎn)程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、無人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等典型應(yīng)用場景,成效顯著。
案例1:新元煤礦與中國移動(dòng)合作,在山西省開通5G煤礦井下網(wǎng)絡(luò),建成井下“超千兆上行”煤礦5G專用網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程設(shè)備操控場景的應(yīng)用,取得5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隔爆認(rèn)證。5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對掘進(jìn)機(jī)、挖煤機(jī)、液壓支架等綜采設(shè)備的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程操控,實(shí)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(xiǎn)系數(shù)大、勞動(dòng)強(qiáng)度高的問題,改善一線工人的工作環(huán)境,大幅降低安全風(fēng)險(xiǎn),顯著提升采掘效率。利用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)綜采面無人操作,解決了井下設(shè)備運(yùn)行過程中線纜維護(hù)量大、信號(hào)經(jīng)常缺失等問題,有效降低危險(xiǎn)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(dòng)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(xiàng)目建設(shè),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備協(xié)同作業(yè)場景的應(yīng)用。項(xiàng)目搭建5G網(wǎng)絡(luò),融合北斗高精度定位、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、純電礦卡能量回收技術(shù),實(shí)現(xiàn)了無人礦車的自動(dòng)駕駛和協(xié)同編隊(duì)、作業(yè)區(qū)域內(nèi)車輛的集群調(diào)度,實(shí)現(xiàn)1人操控多臺(tái)設(shè)備、運(yùn)輸車完全無人化操作,有效解決礦區(qū)安全駕駛問題,設(shè)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(xiàng)目建設(shè),實(shí)現(xiàn)了無人智能巡檢場景的應(yīng)用。項(xiàng)目在井下變電硐室和水泵房的排水、供電等設(shè)備遠(yuǎn)程集中監(jiān)控的基礎(chǔ)上,增加安裝5G模組的巡檢機(jī)器人,通過5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行硐室4K高清視頻回傳、機(jī)器人監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳和機(jī)器人實(shí)時(shí)控制,5G技術(shù)支撐實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸機(jī)、皮帶等設(shè)備的無人巡檢,降低運(yùn)輸環(huán)節(jié)的人工成本,提高巡檢效率,實(shí)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(jì)南市開展“礦用高可靠5G專網(wǎng)系統(tǒng)及應(yīng)用”項(xiàng)目建設(shè),實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應(yīng)用。項(xiàng)目研發(fā)建設(shè)礦用高可靠5G專網(wǎng)系統(tǒng)及應(yīng)用,針對極端嚴(yán)苛的煤礦生產(chǎn)控制場景,通過5G+機(jī)器人、5G+視覺識(shí)別等手段對設(shè)備狀態(tài)、氣體濃度、綜合環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,實(shí)時(shí)回傳至調(diào)度指揮中心,提升危險(xiǎn)環(huán)境下的安全生產(chǎn)管理能力,提高了安全生產(chǎn)的預(yù)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(gè)環(huán)節(jié),存在安全監(jiān)管不到位、環(huán)保要求高、信息孤島、設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)管難、精細(xì)化管理難等痛點(diǎn),面臨向“清潔、低碳、高效、安全、智能”的轉(zhuǎn)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(tuán)、國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等利用5G技術(shù),實(shí)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(shè)備故障診斷、用電環(huán)節(jié)的生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等典型應(yīng)用場景,取得了明顯成效。
案例1:中核集團(tuán)與中國移動(dòng)合作,在福建省福清開展5G+核電項(xiàng)目建設(shè),實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場輔助裝配場景的應(yīng)用。在“華龍一號(hào)”六號(hào)機(jī)組的裝配建設(shè)現(xiàn)場,通過5G專網(wǎng)+AR等技術(shù),工人佩戴AR眼鏡在專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)下成功裝配設(shè)備組件,解決了因疫情等因素導(dǎo)致專家無法到現(xiàn)場等問題,有力推動(dòng)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(jī)”項(xiàng)目建設(shè),實(shí)現(xiàn)了無人智能巡檢場景的應(yīng)用。項(xiàng)目新建5G獨(dú)立組網(wǎng)(SA)網(wǎng)絡(luò),完成了5GSA專網(wǎng)的圖傳模塊的研發(fā),引入北斗服務(wù),實(shí)現(xiàn)無人機(jī)巡檢數(shù)據(jù)安全、實(shí)時(shí)、可靠回傳。解決了傳統(tǒng)輸變線路巡檢耗時(shí)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(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),采用圖像智能識(shí)別技術(shù),實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主巡檢、圖像實(shí)時(shí)傳輸、缺陷智能識(shí)別、輔助決策輸出等功能,解決了困擾無人機(jī)巡檢操作難、回傳難、分析難的問題,大尺寸缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)99%、小尺寸識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)40%,工作效率提升百倍以上。
案例3:南方電網(wǎng)與中國移動(dòng)合作,在廣東省廣州市開展了“5G+智能電網(wǎng)”項(xiàng)目建設(shè),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備故障診斷場景的應(yīng)用。在配網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用中,利用電力專用5G用戶前置設(shè)備(CPE)進(jìn)行高精度網(wǎng)絡(luò)授時(shí),通過5G網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延特性,采集配電網(wǎng)電流相量數(shù)據(jù),傳輸至配電自動(dòng)化主站,及時(shí)掌握線路情況,并進(jìn)行在線監(jiān)測和診斷,發(fā)現(xiàn)故障區(qū)段后,依靠配電自動(dòng)化主站進(jìn)行故障隔離和供電恢復(fù),解決了傳統(tǒng)配電自動(dòng)化故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間長、故障隔離區(qū)域大的問題,將故障隔離時(shí)間大幅縮短,減少故障停電范圍和時(shí)間。
案例4:國網(wǎng)北京市電力公司與中國聯(lián)通、中國電科院合作,在北京市開展了“5G虛擬測量平臺(tái)”項(xiàng)目建設(shè)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應(yīng)用。用電環(huán)節(jié)通過5G虛擬測量平臺(tái),以12.8K的采樣率,對電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。利用5G大帶寬、低時(shí)延技術(shù)特點(diǎn),將儀表的分析部分云化部署,前端只保留采集裝置,解決了傳統(tǒng)采集裝置功能復(fù)雜、成本高的問題,將儀表設(shè)備成本降低90%。有效解決了電力運(yùn)行監(jiān)測成本行業(yè)性難題,有力推動(dòng)了電能質(zhì)量監(jiān)測的規(guī)模部署。項(xiàng)目已在服貿(mào)會(huì)、石景山、延慶冬奧測試賽中廣泛應(yīng)用。
值得注意的是:全部20個(gè)樣板案例中有9個(gè)由中國聯(lián)通打造,占到45%,8個(gè)由中國移動(dòng)打造,占到40%,3個(gè)由中國電信打造,占到15%。