中國聯通打造5G工業專網 助力寶鋼湛江鋼鐵廠提升智能制造生產力


來源:中國產業經濟信息網   時間:2020-11-20





  坐在辦公室內即可遠程操作機械臂實現“一鍵煉鋼”;通過AR智能頭盔,把現場巡檢情況實時直播到監控室或運維部門,發現故障可以遠程協助處理……這些都是在寶鋼湛江鋼鐵管控中心實時發生的工作場景。在一個超長的大屏幕上,展現的是高爐、碼頭運輸帶等所有設備的運轉情況,工作人員坐在管控中心內,就可以通過廠區內千余個攝像頭拍攝的實時畫面,對全廠進行監控和管理,同時在操作臺上進行遠程操控。


  這一切的實現,離不開覆蓋全廠區的5G高速網絡。冶金企業的生產環境較為復雜,存在高溫高壓易燃易爆等安全風險因素,需要運用先進的智能技術和智能裝備,提升生產效率的同時降低安全風險。


  2020年,寶鋼湛江鋼鐵中標工信部“2020年工業互聯網創新發展工程”,成為5G行業應用示范項目。其實,早在2019年1月,中國聯通廣東分公司就與寶鋼湛江鋼鐵聯合開啟了5G在鋼鐵行業應用的重要探索。如今在寶鋼湛江鋼鐵全廠12.58平方公里上,中國聯通以1套5G獨立核心網,超10萬的用戶數打造了全國首個5G工業專網并正式商用,接下來5G專網將疊加網絡切片功能,并持續孵化5G工業應用。目前核心網已經開始運行,風機在線檢測、高危施工視頻監控、AR頭盔智能巡檢等5G應用已實現正式商用,為寶鋼湛江鋼鐵提升效率達48%,優化人員超500人次,年節省成本約2億元。


  直面痛點


  開啟“5G+智能制造”第一步


  鋼鐵工業是大型復雜流程工業,并且處于制造業整個鏈條的中間環節,具有大量的數據、豐富的場景和廣泛的連接特點。近年來,寶鋼湛江鋼鐵積極響應國家政策,對鋼材生產總量進行了限制,但廠區對勞動力的需求有增無減,對技術的要求也更高。為遵循“增產不增人”的原則,寶鋼湛江鋼鐵開啟了“全面自動化”之路。


  “冶金工廠存在大量的危險場景和惡劣環境,重體力及重復性勞動崗位,大量設備需要人工點檢,缺乏在線監測技術手段,對設備管理人員的經驗素質要求較高,影響工作效率和生產效率?!睂氫撜拷撹F設備部副部長張業建在采訪中表示,勞動效率提升對智慧制造的需求十分迫切。


  實際上,在5G出現之前,寶鋼湛江鋼鐵通過使用有線網絡、無線網絡、Wi-Fi、3/4G網絡進行廠區連接,但測試結果都不理想。冶金工廠環境復雜,部署有線網絡較為困難且成本高;鋼結構、高粉塵環境導致無線信號衰減嚴重,強電磁干擾場景多,網絡覆蓋難度高;Wi-Fi網絡抗干擾、移動性差,3/4G網絡帶寬不足、時延長,難以滿足工業生產應用需求。這些痛點都成為制約企業實現自動化的瓶頸。


  當中國聯通了解到這些痛點后,利用自身的網絡資源優勢,攜手寶鋼湛江鋼鐵技術團隊進行了半年的現場勘查與技術溝通,結合地理位置以及行業特殊性,最終確定了以核心網下沉的形式為其打造5G工業專網,開展5G內外網改造建設。


  2019年3月開通首個5G基站,5月開通5G實驗網,6月風機監控、機械臂遠程操作、智能頭盔、行車監控等應用陸續上線試行,9月完成MEC下沉……寶鋼湛江鋼鐵5G建設目標逐步明晰,即構建1張5G工業無線專網,賦能數據采集、監控管理和生產控制3大類工業應用場景,實現工廠生產、設備、物流、能環、安全5大核心要素的效能提升,支撐智慧鋼廠建設。


  2020年6月19日,中國聯通廣東分公司與寶鋼湛江鋼鐵舉行“5G工業專網簽約暨啟動儀式”,會上廣東聯通將國內首張工業級5G獨立核心網的通信卡交付寶鋼湛江鋼鐵并宣布專網開通上線。專網開通后,可達平均網絡時延低于15毫秒、下行速率650Mbps、上行速率150Mbps,相當于寶鋼在湛江鋼鐵搭建了一條“無線信息高速公路”,助力實現設備運行監測、生產工藝革新、安全預警監管等技術升級。


  應用賦能


  大工業“智慧工廠”形態初顯


  在中國聯通的大力支持下,煉鋼廠風機在線檢測診斷、硅鋼移動操控、機械臂遠程作業、焦爐四大車作業監控等一批5G應用陸續上線使用,助力寶鋼湛江鋼鐵實現操作室一律集中、操作崗位一律機器人、設備運維一律遠程、服務環節一律上線。


  離散設備方面,風機是煉鋼生產區域的關鍵設備,以往風機狀態監測主要靠人工巡檢和傳感器離線監測。通過5G專網實現對16臺風機在線監測與診斷,采集包括振動、視頻、音頻等206個數據點內容,點檢效率提升81%。


  移動設備方面,通過5G網絡對車間進行覆蓋,車間服務器與寶鋼湛江鋼鐵L1層生產網絡聯通,利用移動終端,就可以隨時隨地監控設備狀態、操控設備。


  機械臂遠程操控可以通過5G專網,實現上海-湛江跨域聯動。從上海寶山基地遠程控制寶鋼湛江鋼鐵基地機器人,實現高危作業場景下的遠程集中操控作業。


  圍繞安全生產,煉焦區內的溫度高達70-80℃,以往操作工人們需要穿上厚重的防護服,工作幾個小時后,就要從車間出來補充水分。如今,這類高溫危險場景,采用5G技術進行無人化操作,通過高清視頻回傳,實現車間內吊車的遠程操作,有效提升了工作效率。


  針對設備巡檢和高危作業場景,中國聯通廣東分公司與寶鋼湛江鋼鐵合作研發了智能頭盔,內置高性能AI芯片,集成高清攝像頭、麥克風以及衛星定位等傳感設備,具備高清視頻實時回傳、多點音頻視頻互動、AR遠程輔助、可視化應急調度等功能,大大提升了巡檢效率、故障排障成功率和精確度。


  據悉,截至今年10月,中國聯通在廠區內已建設并開通了25個5G基站,實現了門崗人臉識別、無人機巡邏、厚板移動辦公、堆取料機無人化、通勤車人臉識別考勤、智能廣告宣傳等試應用。寶鋼湛江鋼鐵還獲評廣東省首批“5G+工業互聯網應用示范園區”、第三屆“綻放杯”5G應用征集大賽全國總決賽一等獎。


  鋼鐵工業作為工業戰略性基礎行業,推動著全球工業化發展進程。面向未來,中國聯通將繼續發揮資源優勢,與寶鋼湛江鋼鐵進一步深入合作,全面發力建設5G智慧工廠,推動更多5G制造場景應用落地。


  轉自:C114通信網

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