本文總結(jié)了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在協(xié)同研發(fā)設計、遠程設備操控、設備協(xié)同作業(yè)、柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機器視覺質(zhì)檢、設備故障診斷、廠區(qū)智能物流、無人智能巡檢和生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測十大典型應用場景和電子設備制造業(yè)、設備制造業(yè)、鋼鐵行業(yè)、采礦行業(yè)和電力行業(yè)5個重點行業(yè)的典型應用情況,向更多行業(yè)和企業(yè)應用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”提供具有借鑒意義的模式和經(jīng)驗。

1、協(xié)同研發(fā)設計
遠程研發(fā)實驗-科研人員結(jié)合現(xiàn)場畫面和數(shù)據(jù),遠程在線協(xié)同完成實驗;異地協(xié)同設計-設計人員利用各類虛擬現(xiàn)實終端接入沉浸式虛擬環(huán)境,異地協(xié)同修改設計圖紙。

2、遠程設備操控
設備操控員根據(jù)審查現(xiàn)場視頻畫面及各類數(shù)據(jù),遠程實時對現(xiàn)場工業(yè)設備進行精準操控。

3、設備協(xié)同作業(yè)
生產(chǎn)現(xiàn)場的多臺設備按需靈活組成一個協(xié)同工作體系,現(xiàn)實多個設備的協(xié)同調(diào)度及分工合作。

4、柔性生產(chǎn)制造
數(shù)控機床等設備通過無線化改造可以實現(xiàn)快速重構,按照市場需求進行靈活配置。

5、現(xiàn)場輔助裝配
現(xiàn)場人員通過AR/VR眼睛等智能終端獲取圖像疊加、裝配可視化呈現(xiàn),輔助完成復雜精細的設備裝配。

6、機器視覺質(zhì)檢
質(zhì)檢終端根據(jù)邊端、云端算法對高清圖像的識別與分析,實現(xiàn)產(chǎn)品缺陷實時檢測、自動分揀與質(zhì)量溯源。

7、設備故障診斷
系統(tǒng)利用設備全生命周期監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘等技術,實現(xiàn)對設備故障的診斷、定位、報警或動態(tài)預測。

8、廠區(qū)智能物流
智能物流調(diào)度系統(tǒng)對廠區(qū)內(nèi)的物流終端進行調(diào)度管理,實現(xiàn)全流程的自動化、智能化的物流作業(yè)。

9、無人智能巡檢
采用智能的巡檢機器人或無人機等移動巡檢設備替換傳統(tǒng)人工巡檢,實現(xiàn)高效靈活、更大范圍的安防巡檢。

10、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測
智能監(jiān)測系統(tǒng)通過實時數(shù)據(jù)采集、圖像識別、自定義報警等技術,實現(xiàn)審查現(xiàn)場全方位智能化安全監(jiān)測和管理。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應用五大重點行業(yè)
1、電子設備制造業(yè)
◆行業(yè)特點:自動化水平高、數(shù)字化、網(wǎng)絡化基礎好,產(chǎn)品迭代速度快。
◆痛點需求:降低勞動力成本、減少物料庫存、嚴控產(chǎn)品質(zhì)量、快速響應客戶差異化要求;發(fā)展智能化、個性化定制、精益化管理等模式潛力大。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景1:華為手機的柔性生產(chǎn)制造
①手機生產(chǎn)線現(xiàn)有的108臺貼片機、回流爐、點膠機通過5G網(wǎng)絡實現(xiàn)無線化連接,完成“剪辮子”改造;
②每次生產(chǎn)線調(diào)整時間從2周縮短為2天。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景2:海爾家電現(xiàn)場輔助裝配
①工人通過佩戴5G+AR眼鏡可實現(xiàn)一邊查閱操作指導一邊精密裝配;
②當工人發(fā)現(xiàn)無法自行解決問題時,還可通過5G網(wǎng)絡聯(lián)系遠程專家,實現(xiàn)實時遠程指導。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景3:隔離空調(diào)機器視覺質(zhì)檢
①總裝車間5G虛擬專網(wǎng)、MEC與檢測系統(tǒng)深度融合,將空調(diào)外觀包裝等環(huán)節(jié)的自動化生產(chǎn)線與質(zhì)檢系統(tǒng)相關聯(lián),實現(xiàn)自動識別檢測與不良品分離;
②單車間機器視覺每年可為企業(yè)節(jié)約人工成本160萬元。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景4:廠區(qū)智能物流
①中興公司基于5G+MFC視頻云化的AI分析技術,實現(xiàn)AGV智能避障和調(diào)度,改善既有Wi-Fi信號不穩(wěn)定問題,AGV熱點切換區(qū)域掉線率降低80%以上;
②制造基地物料周轉(zhuǎn)無人化,廠區(qū)內(nèi)貨物周轉(zhuǎn)率提升15%。
2、裝備制造業(yè)
◆行業(yè)特點:產(chǎn)品結(jié)構高度復雜、體型偏大、技術要求高、生產(chǎn)安全標準嚴格,資本投入大,勞動力密集。
◆痛點需求:對成品件、結(jié)構件、化工材料等百萬量級生產(chǎn)資源的協(xié)同設計和泛在感知,更加精密的裝配加工能力以及質(zhì)量檢測手段;發(fā)展數(shù)字化研發(fā)、網(wǎng)絡化協(xié)同、智能化制造、精益化管理等模式潛力大。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景5:中國商飛協(xié)同研發(fā)設計
①打飛機多滴遠程協(xié)同設計和改裝,使研發(fā)實驗成本壓縮30%,充分提高了研發(fā)效率、破除信息壁壘,縮短設計周期達20%;
②5G+AR輔助裝配解決了傳統(tǒng)人工作業(yè)效率低、易出錯等問題,顯著提高裝配效率達30%,每工位裝配人員有2人減為1人。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景6:三一重工設備協(xié)同作業(yè)
①5G車間自組網(wǎng)有效實現(xiàn)了多臺AGV協(xié)同控制,提高了AGV的智能化能力和標準化水平;
②提升生產(chǎn)調(diào)度效率節(jié)約成本80%以上。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景7:上海外高橋機器視覺質(zhì)檢
①對于船舶大型鋼結(jié)構,基于5G的視覺精度測量替代了傳統(tǒng)的全站儀離線測量方式;
②測量時間從原來的3-4小時縮短到30分鐘內(nèi),測量效率提高了400%。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景8:福田汽車廠區(qū)智能物流
①在車輛入廠環(huán)節(jié),入廠協(xié)同系統(tǒng)利用車輛自動識別、虛擬電子圍欄等技術,高效調(diào)度物流車輛,提高了物流配送效率;
②在物流收貨環(huán)節(jié),實現(xiàn)無紙化收貨。
3、鋼鐵行業(yè)
◆行業(yè)特點:生產(chǎn)流程長,生產(chǎn)工藝復雜。主要包括鐵前、煉鋼、鑄鋼、軋鋼、倉儲物流等環(huán)節(jié)。
◆痛點需求:設備維護效率低、生產(chǎn)過程不透明、下游需求碎片化、綠色生產(chǎn)壓力大;發(fā)展智能化制造、精益化管理等模式潛力大。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景9:華菱湘鋼遠程設備操控
①借助5G網(wǎng)絡操作人員結(jié)合第一視角的高清視頻,偶在遠程操控室即可操控一臺或多臺天車作業(yè),提高工作效率;
②加渣機械臂的遠程操控降低了工人在高溫鍋爐旁作業(yè)風險,改善工作環(huán)境,保障工作安全。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景10:鞍鋼機器視覺質(zhì)檢
①5G+AI的鋼帶表面實時智能檢測,可使帶鋼常規(guī)缺陷檢出率達95%以上,在線綜合缺陷分類率超過90%;
②減少帶鋼缺陷造成的斷帶和傷輥換輥停機時間,極大降低了漏檢率,有效提升作業(yè)效率。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景11:寶鋼設備故障診斷
①生產(chǎn)作業(yè)過程中在線監(jiān)控連鑄輥、風機等設備運行情況,提前預警設備故障,提高壽命預測的準確率;
②員工點檢負荷率明顯下降,點檢效率提升81%。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景12:馬鋼生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測
①5G+AI高清監(jiān)控系統(tǒng)解決了人工監(jiān)管客觀性不足、成本高等問題;
②預防不規(guī)范行為導致的各類安全事故,避免事故造成重大人身傷害、設備損失。
4、采礦行業(yè)
◆行業(yè)特點:安全生產(chǎn)時采礦行業(yè)的紅線。
◆痛點需求:露天礦:礦山石墜落、塔防、滑坡、瓦斯爆炸等事故風險。井工礦:高溫、高濕、粉塵等惡劣的工作風險,工人長時間工作有健康威脅;發(fā)展智能化制造、精益化管理等模式潛力大。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景13:新元煤礦遠程設備操控
①掘進機、挖煤機、液壓支架等綜采設備的5G實時遠程操控,解決了傳統(tǒng)改善一線工人的工作環(huán)境,大幅降低安全風險,顯著提升采掘效率;
②利用5G技術實現(xiàn)綜采面無人操作,解決了井下設備線纜維護量大、信號經(jīng)常缺失等問題,有效降低危險作業(yè)區(qū)域安全事故發(fā)生率。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景14:千業(yè)水泥設備協(xié)同作業(yè)
①5G融合北斗高精度定位、車聯(lián)網(wǎng)等技術實現(xiàn)了無人礦車的自動駕駛和協(xié)同編隊、作業(yè)區(qū)域內(nèi)車輛的集群調(diào)度;
②實現(xiàn)1人操控多臺設備、運輸車完全無人化操作,有效解決礦區(qū)安全駕駛問題,設備作業(yè)效率提升10%以上。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景15:龐龐煤礦無人智能巡檢
①移動機器人在井下通過5G網(wǎng)絡對硐室環(huán)境和運輸皮帶設備等情況進行巡檢,降低人工成本,提高巡檢效率;
②減少了井下值守和巡檢人員,提升作業(yè)安全性。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景16:鮑店煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控
①傳感器、視頻采集等監(jiān)測設備利用5G+視覺識別等技術對氣體濃度等環(huán)境信息進行實時檢測,提升危險環(huán)境下的安全生產(chǎn)預測效率和管理能力。
5、電力行業(yè)
◆行業(yè)特點:主要涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五個環(huán)節(jié)。面臨想“清潔、低碳、高效、安全、智能”的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。
◆痛點需求:安全監(jiān)管不到位,環(huán)保要求高、信息孤島、設備實時監(jiān)管難、精細化管理難;發(fā)展智能化制造、精益化管理等模式潛力大。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景17:中核集團現(xiàn)場輔助裝配
“華龍一號”工人佩戴5G+AR眼鏡在專家遠程指導下成功裝配設備組件,解決了因疫情等因素導致專家無法到現(xiàn)場等問題,有力推動了專家資源共享和輔助裝配效率的提升。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景18:國家電網(wǎng)無人智能巡檢
①無人機巡檢解決了傳統(tǒng)輸變線路巡檢耗時長、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,大幅降低安全風險;
②實現(xiàn)大尺度缺陷識別準確率達99%、小尺寸缺陷識別準確率達99%、小尺寸識別準確率達40%,效率提升百倍以上。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景19:南方電網(wǎng)設備故障診斷
5G低時延配網(wǎng)差動保護等故障檢測應用,解決了傳統(tǒng)配電自動化故障發(fā)現(xiàn)時間長、隔離區(qū)域大的難題,故障隔離時間大幅縮短,減少故障停電范圍和時間。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應用場景18:國網(wǎng)北京電力生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測
5G虛擬測量平臺解決了傳統(tǒng)采集裝置功能復雜、成本高的問題,將儀表設備成本降低90%,有力推動了電能質(zhì)量監(jiān)測的規(guī)模部署。
