首家5G+智慧鋼鐵企業揭幕,中興重磅投入5G工業互聯網!

 

  自今年6月份三大運營商5G牌照的頒發,我國5G產業正式跨入快軌道。當前,5G上游已進入大規模建設期,同時,產業上游的繁榮推進離不開下游應用市場的帶動配合。關于5G如何為行業真正賦能這一議題,不難發現上下游的結合變得日益緊密:挖掘5G在各行業中的實際需求,利用5G與云平臺、邊緣計算、人工智能等多技術的融合,切實為解決行業發展難題提供創新思路,才是推動5G產業提速,打開宏大市場的主流路徑。
  工業領域一直是被給予高度期待的重頭戲,無論是行業規模還是市場潛力,都吸引著物聯網從業者紛紛投入工業互聯網建設中。尤其今年我國5G商用步伐的加速,無疑為如火如荼的工業互聯網再添一把火。
  作為全球領先的綜合通信解決方案提供商,中興通訊不僅從芯片到基站全面布局5G基礎設施,更與產業伙伴積極探索5G在行業中的落地,搭建多方共贏的5G物聯網生態體系。在近日的2019工業互聯網全球峰會上,中興通訊聯手遼寧移動、鞍鋼集團共同發布的全球首個5G+智慧鋼鐵企業商業產品方案引起業內高度關注。這是5G技術首次規模融入制造業并完整商用的標桿案例,它標志著5G在融入千行百業的“長征”中,攻克了關鍵一役。
  5G在工業制造中價值幾何?
  物聯網時代浪潮下,以數字化、信息化正在驅動工業制造這一戰略重地大力轉型,中央ZF和地方ZF不斷提出由制造大國向制造強國轉型的一系列利好政策。尤其在東北地區,以鋼鐵、冶金、能源等重工業為經濟支柱的產業形態,企業擁抱智能制造大趨勢、進行生產數字化改造、產品與服務數字化效率提升等一系列轉型的需求更為迫切。
  5G+智慧鋼鐵考驗之一在于如何將通信企業、鋼鐵企業技術優勢、資源優勢進行整合,匹配鋼鐵行業應用場景之需,使5G技術體系在助力傳統鋼鐵企業轉型過程中發揮最大潛能。對此,三方發揮在各自領域積累的經驗和優勢,形成初步共識:首先是多技術的融合,即5G、AI、云計算、大數據、邊緣計算等IT技術的融合;其次是IT技術與工業OT的結合,如此才能創新性的開發出了符合鋼鐵行業發展需求的智能制造綜合解決方案。
  鋼鐵行業是復雜流程工業的典型代表,生產、運營、管理過程中環節繁多,選擇關鍵環節和場景并抓住核心痛點作為智能化改造的切入點十分重要。眾所周知,制造業的整體方向離不開降本增效和安全三大話題,如何利用5G技術體系來提高生產效率,降低生產成本,保障人員安全?從技術角度來看,可從設備狀態監測、實時圖像分析和遠程控制為主要抓手,并形成涵蓋從設備的數據提取、到高速可靠傳輸、智能化分析和平臺化運維的整體思路,來破解長期以來困擾鋼廠生產業務的難題:
  曾幾何時,鋼廠大型設備(如電機)還是啞設備,不會對外清晰地“表達”自己,因此,工作狀態的研究便極大程度依賴經驗豐富的工人,一旦出現故障,檢修和宕機耗費巨大成本。
  另外,鋼廠生產鋼材的一個質量指標是帶鋼表面缺陷率,數十年來行業對帶鋼表面缺陷的檢測一直沿用人工開卷抽檢或頻閃光法等檢測方法,準確率低實時性差。
  同時,產線自動化有序生產和安全生產同樣重要,而過往這些方面并沒有得到足夠重視。
  面對鋼鐵諸多顯性的行業痛點,中興通訊歷經三個月研發了整體5G+智慧鋼鐵企業方案,包括設備的生命周期管理系統、缺陷檢測系統、機器視覺安全管理系統、設備遠程操控系統等。
  5G預測“生命線”,淬煉“金睛”識缺陷
  5G+電機全生命周期管控系統:
  通過全面上線物聯網端到端平臺能力,鞍鋼熱軋廠的1780產線共400臺軌道電機,通過震動傳感器、溫度傳感器和電流傳感器將采集數據匯總到高速采集器、通過采集器內置的5G模組傳輸到工程師站,工程師站通過5G網絡上傳至云平臺,通過專家知識庫結合智能算法進行分析、判斷并預測電機狀態,據此可實現設備的預測性維護、高效管理和決策。
  設備的預測性維護:提前預警/預防設備故障,減少宕機次數,降低維護成本、提高設備生命周期和運行效率。預計為鞍鋼產線帶來的經濟效益大致:
  延長設備使用壽命? ? ? ?10%以上
  減少停機時間? ? ? ? ? 10-20%
  增加有效工作時間? ? ? ?10-20%
  閑置資產利用率提高? ? ? 20%
  高效決策:決策者根據平臺實時有效的設備主要性能數(KPI),做出基于數據洞察的及時準確決策。綜合來看,通過全生命周期管控系統每年可為鞍鋼熱軋廠降低維修設備數從400次/年到300次/年,節約費用10萬元。同時,通過管控系統提升作業率5%,合計增加生產25000噸,收入0.875億元。
  5G+機器視覺帶鋼表面檢測系統:
  在帶鋼質量(表面缺陷檢測)的優化方面,從人工模式到智能化也存在不小的挑戰。帶鋼表面量的主要因素就是其表面出現的劃痕、擦傷、結疤、粘結、輥印等不同類型的缺陷,不僅影響產品的外觀,更嚴重的是降低了產品的抗腐蝕性、耐磨性和疲勞強度等性能。在傳統的人工開卷抽檢或頻閃光法等檢測方法中,不能真實可靠地100%反映帶卷上下表面的質量狀況。
  如今,借助工業相機對圖像信息的提取、5G網絡對圖像大數據的傳輸、及MEC系統對數據安全的保障、云平臺對圖像的處理分析,傳統模式的“升級換代”迎來新的契機。本方案中,鞍鋼熱軋廠正是利用工業相機拍攝高清圖片,通過5G網絡將檢測圖像上傳至云平臺,結合大數據分析圖像數據,實時反饋檢測結果,就此打造了國內首家基于5G+云平臺自研視覺帶鋼表面檢測系統。
  該系統要在物理環境極其惡劣的鋼廠生產車間中應用,時刻身處在高溫、粉塵、腐蝕、電磁干擾等環境中,因此對網絡的可靠性和穩定性提出了極高的要求。中興通訊針對一系列復雜挑戰,提供的穩定可靠的5G網絡,借助其大帶寬、低時延特性,及MEC系統對工業數據安全的保障,為機器視覺在帶鋼質量檢測場景中的穩定高效落地提供保駕護航。在未來,視覺檢測作為工業制造產線的一項通用需求,此方案能夠在成熟后有大量復用的價值,可快速移植至其他鋼鐵行業和型材制造業。
  5G+機器視覺皮帶通廊安全系統:
  在保障生產安全、提高產線自動化方面,視覺監控技術也可發揮相匹配的能力。該方案在煉焦總長皮帶通廊處部署攝像監控系統,覆蓋皮帶頭/尾部、皮帶通廊出入口、皮帶作業重點區域,通過5G網絡將監控視頻與云端視頻分析平臺進行對接,同時與皮帶機自動控制系統結合,根據分析結果實現皮帶急停、聯鎖等處理,可滲透車間的人員安全監控告警、產品自動檢測、人員面部識別、人員體態行為識別等方面,實現皮帶機系統遠程自動監控及處理,保障皮帶機運行期間的安全、穩定、高效,推動機器視覺技術在工業互聯網應用的廣泛應用。
  小結
  智能制造從頂層規劃走向企業落地,物聯網技術在制造業的廣泛應用必將成為新常態,隨之而來的工業巨量數據,成為5G高質量通信、機器學習和圖像處理、平臺分析能力施展發揮的“源頭活水”。本次中興通訊攜手運營商、鋼鐵企業強強聯合打造的全球首家5G+智慧鋼鐵企業,推動傳統工業領域向數字化轉型邁出了探索性的一步,為東北老工業基地的振興提供了極具代表性的示范意義。
  同時,這也是中興通訊作為前瞻的探索者,帶動5G大規模走進制造業的標桿案例。全球首個5G+智慧鋼鐵方案的成功商用也驗證了5G切片技術、邊緣計算、工業人工智能等技術在工業制造切實可行的落地應用價值。實現了以5G帶動工業互聯網、工業互聯網促進5G技術成熟的雙向促進作用。
  隨著全球首批5G規模商用部署展開,截止到6月份,中興通訊已參與了全球25個5G建設商用合同,覆蓋中國、歐洲、亞太、中東等主要5G市場。
  在5G+產業生態建設方面,中興通訊已與大視頻、工業互聯網、車聯網、媒體、能源、公共安全、醫療、教育、生態環保、交通等多領域伙伴形成超過30個5G+系列解決方案,并成功實踐50+示范項目,與超過300+行業客戶建立戰略合作,合力部署5G應用,與超過200+行業領先的產品提供商達成合作。
  在一系列5G建設成果背后,離不開中興在全球5G技術標準制定中的積極參與貢獻。
  未來,中興通訊將攜手全球行業伙伴,讓5G為更多地區、更廣行業帶來全新賦能,驅動產業變革!
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