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浙江5G+智能制造迅速推進連點成片
發(fā)布時間：2019-05-20
“4G改變生活，5G改變社會。”5G的到來，不僅將帶來手機網(wǎng)速的成倍提高，更將賦能各大產(chǎn)業(yè)，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，助力制造業(yè)提質(zhì)增效和實體經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級。 近年來，浙江省大力推動企業(yè)實施智能化技術(shù)改造，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐加快，有力支撐了企業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效益的提升。截至2018年年底，浙江在役工業(yè)機器人7.1萬臺，上云企業(yè)超過28萬家。
2018年，浙江移動開展5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模試驗網(wǎng)建設(shè)，利用5G先行先發(fā)優(yōu)勢，發(fā)揮5G產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聚力作用，密集推進5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算與工業(yè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的融合創(chuàng)新。“5G為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供10Gbps以上的峰值速率、毫秒級的傳輸時延、千億級的連接能力和納秒級的高同步精度，正在開啟人機深度交互、萬物廣泛互聯(lián)的新時代，為制造業(yè)提質(zhì)增效和實體經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級注入新的活力。”浙江移動總經(jīng)理鄭杰表示。
浙江省政府在4月28日舉行的5G+行動聯(lián)合發(fā)布會上，發(fā)布了《關(guān)于加快推進5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實施意見》，明確提出到2022年要成為全國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的先行區(qū)、創(chuàng)新應(yīng)用的示范區(qū)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū)，實現(xiàn)5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)收入4000億元，支撐數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)收入25萬億元。
其中，在“5G+智能制造”試點示范工程方面，浙江提出要開展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”試點示范，在重點企業(yè)打造人、機、物全面互聯(lián)的工廠物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系。推進5G與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能的融合應(yīng)用，實現(xiàn)工業(yè)視覺檢測、工業(yè)AR/VR、無線自動化控制、云化機器人、物流追蹤等應(yīng)用，以及制造裝備的自感知、自學習、自適應(yīng)、自控制。推廣“5G+智能制造”新模式，滾動實施500個智能制造應(yīng)用示范項目，建設(shè)“無人車間”“無人工廠”。
2019年，在浙江移動以及5G產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟單位的共同努力下，5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造的結(jié)合應(yīng)用試點，在全省如雨后春筍般涌現(xiàn)，杭汽輪、新安化工、紹興喜臨門、桐鄉(xiāng)新鳳鳴、寧波舟山港等一大批浙江知名企業(yè)在試水5G以后，切實看到了5G給企業(yè)效率提升、成本縮減、轉(zhuǎn)型升級帶來的巨大提升空間，紛紛加大項目研發(fā)與應(yīng)用推廣的深度與力度。在示范帶動效應(yīng)之下，省內(nèi)大批企業(yè)也向浙江移動伸出橄欖枝，提出各項5G合作試點需求。
“目前我們已經(jīng)形成5G應(yīng)用示范項目30余個，在談的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及智能制造項目近10個，我們正在加快規(guī)模試點和應(yīng)用示范步伐，爭取連點成片，形成規(guī)模優(yōu)勢。”浙江移動工作人員表示。
在杭州汽輪集團的操作車間，一名工作人員正用一臺精密的電子掃描設(shè)備對著一臺汽缸的設(shè)備進行立體掃描，車間的另一邊，一臺電腦設(shè)備的屏幕上同時顯現(xiàn)了實體掃描的三維模型，通過與標準模型的比對，電腦可以實時判斷該產(chǎn)品誤差率是否在正常范圍內(nèi)，如果產(chǎn)品合格，圖形顯示為綠色，如果不合格，圖形則自動顯示為紅色。這是由浙江移動與杭汽輪集團合作打造的5G三維掃描建模檢測系統(tǒng)，通過激光掃描技術(shù)，可以精確快速獲取物體表面三維數(shù)據(jù)并生成三維模型，通過5G網(wǎng)絡(luò)實時將測量得到的海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫耍稍贫朔?wù)器快速處理比對，確定實體三維模型是否和原始理論模型保持一致，同時向工廠實時反饋結(jié)果。該系統(tǒng)使得檢測時間從2~3天降到了3~5分鐘，使得產(chǎn)品從抽檢變?yōu)榱司珳实娜繖z測，還建立了質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫。
作為全省首項5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新應(yīng)用，該項目也得到了省委省政府的關(guān)注和認可。4月3日，浙江省委副書記、省長袁家軍一行專題調(diào)研了浙江移動與杭汽輪合作開展的“5G低時延智能制造應(yīng)用”，對浙江移動在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新等方面的探索實踐予以充分肯定。
目前浙江移動與杭汽輪集團等多家工業(yè)上市企業(yè)在5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域開展深入的合作，在遠程維護、智能控制、工業(yè)質(zhì)檢等方面持續(xù)開展應(yīng)用測試。
在嘉興桐鄉(xiāng)新鳳鳴集團長絲生產(chǎn)車間內(nèi)可以看到，24臺機器不斷“吐”出一卷卷長絲餅，16臺通過5G網(wǎng)絡(luò)接到指令的搬運機器人來回跑動，快速有序地把長絲餅搬運到指定位置。這一幕忙而不亂的生產(chǎn)場景，以8K超高清的影像同步傳輸?shù)皆摴镜纳a(chǎn)調(diào)度中心。基于5G網(wǎng)絡(luò)的長絲生產(chǎn)車間，搬運機器人通過接收指令井然有序地搬運長絲餅，5G的運用使得傳輸速率加快，機器人的搬運效率提高3%以上。基于5G無所不在的、無縫的聯(lián)網(wǎng)能力，公司再也不需要鋪排大量網(wǎng)線，企業(yè)數(shù)據(jù)采集點位從8萬個提升到21萬個。“AR遠程維護”使得現(xiàn)場維護人員佩戴的AR頭盔攝像頭會自動進行實況拍攝，并通過5G網(wǎng)絡(luò)將畫面?zhèn)骰乇O(jiān)控中心，而監(jiān)控中心的專家團隊可以實時向現(xiàn)場維護人員作出操作指導(dǎo)。
在紹興，5G“基因”已被嵌入工業(yè)機器人“體內(nèi)”。來到柯橋某機器人智能裝備公司的制造車間，記者注意到，浙江移動已在此實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，一條工業(yè)機器人生產(chǎn)線正在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行出廠前的最后調(diào)試。
“這是我們首批配有5G模塊的工業(yè)機器人，這個月就要出貨，以后，不管它們在哪里，只要在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，我們的工程師都能隨時隨地實現(xiàn)對它們的運維服務(wù)。”
該公司技術(shù)經(jīng)理金海松表示，5G遠程售后將替代傳統(tǒng)的上門服務(wù)，預(yù)計每年能為公司節(jié)省100萬元以上的人力、交通等運維成本，此外，還能大量降低運維的時間成本，使運維的平均響應(yīng)時間提早30小時，每套設(shè)備調(diào)試周期減少3天。“以后5G環(huán)境下的智能工廠都能是無人工廠，包括工業(yè)機器人在內(nèi)，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)通過5G網(wǎng)絡(luò)實時與云端平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，出現(xiàn)問題自動干預(yù)或關(guān)停，而技術(shù)人員，只需遠程監(jiān)控與維護就好。”金海松為記者描繪著心中屬于5G時代的工業(yè)生產(chǎn)場景，“5G在工業(yè)智能制造領(lǐng)域，潛力無限。”
“現(xiàn)在不論彈簧床墊的內(nèi)芯還是外套的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都已開始用5G網(wǎng)絡(luò)。”走進中國喜臨門集團紹興總部的工業(yè)園區(qū)，智能制造中心信息化高級工程師舒邦坤對記者透露，目前，通過與浙江移動開展合作，園區(qū)內(nèi)各車間中已有3條袋裝彈簧生產(chǎn)線、兩條絎縫生產(chǎn)線通過5G網(wǎng)絡(luò)進行智能制造。
“5G網(wǎng)絡(luò)很可靠，開始運行以來，基本沒出現(xiàn)過什么問題。”舒邦坤已成為5G的“粉絲”。這與一個月前的他大不相同，當時車間內(nèi)5G設(shè)備剛剛安裝調(diào)試完畢，對于“5G賦能工業(yè)生產(chǎn)”這一論斷，他將信將疑。
他透露，床墊生產(chǎn)，尤其在袋裝彈簧的智能化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，對機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間信息傳導(dǎo)的“延時性”要求非常高，必須保證在30毫秒以內(nèi)，否則將影響生產(chǎn)進程與床墊品質(zhì)。
“4月初開始運行后，連續(xù)兩周，我每天坐在辦公室里，一動不動盯著后臺電腦數(shù)據(jù)看。”親眼所見最令人信服。經(jīng)過觀察，5G在“低時延”“高穩(wěn)定性”方面的優(yōu)異表現(xiàn)散去了他心中的疑云。“一個月下來，目前5G網(wǎng)絡(luò)的時延基本保持在25毫秒以內(nèi)，斷線次數(shù)很少，一只手數(shù)得過來。”
他坦言，在5G來臨前，各車間主要靠有線局域網(wǎng)實現(xiàn)智能化生產(chǎn)。雖然在低時延、穩(wěn)定性上能夠保證生產(chǎn)，但有線局域網(wǎng)“費時、費力、費錢”的建設(shè)成本一直是工廠方的痛點。
“有線局域網(wǎng)絡(luò)是布置在生產(chǎn)設(shè)備之外的，相當于一個搬運數(shù)據(jù)的有軌列車，當設(shè)備產(chǎn)生遷移的時候，有線局域網(wǎng)就需要工廠重新鋪設(shè)‘軌道’，成本很高。”
舒邦坤說，如果用移動通信網(wǎng)絡(luò)來搬運數(shù)據(jù)，就能解決這一痛點。“移動通信終端跟著設(shè)備走，同樣搬運數(shù)據(jù)，它就好比一臺直升機，設(shè)備遷來遷去，它也只要直接改變航線即可。”
同是移動通信網(wǎng)絡(luò)，為何如今相對發(fā)展更成熟的4G不能勝任？舒邦坤說，其實，在5G之前，喜臨門也曾用4G做過測試，“延時為45毫秒到200毫秒之間，且有時不太穩(wěn)定，容易影響生產(chǎn)。”
作為第一批5G工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的見證者，舒邦坤說，5G在智能制造領(lǐng)域還有很大的潛力等待開發(fā)。他盼望5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能網(wǎng)關(guān)能夠盡快實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，讓喜臨門的每一條生產(chǎn)線都插上5G網(wǎng)絡(luò)的翅膀。遠程控制龍門吊，可從米級精確到亞米級乃至厘米級
4月中旬，在寧波舟山港梅山島國際集裝箱碼頭4號堆場，隨著遠程控制臺視頻畫面逐個亮起，操作人員撥動控制手柄，龍門吊吊具按照指令方向精準移動，完成了基于移動5G網(wǎng)絡(luò)下輪式龍門吊作業(yè)管理、視頻回傳等流程，標志著全球第一大港正在5G創(chuàng)新應(yīng)用方面開展先行先試。
類似的人機交互，猶如影片中鋼鐵俠的“戰(zhàn)衣”——由于傳輸速度快、數(shù)據(jù)容量大等特性，5G讓一些精密操作“所見即所得”成為可能。浙江移動相關(guān)負責人表示，浙江利用5G先行先發(fā)優(yōu)勢，正在密集推進5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算與各大產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的融合創(chuàng)新。
基于5G無所不在、無縫的聯(lián)網(wǎng)能力，企業(yè)的運維效率大為提升。以內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)搭建為例，公司再也不需要鋪排大量網(wǎng)線，數(shù)據(jù)采集的范圍也更廣、速度更快、容量更大。
“不同于相對固定的橋吊，輪式龍門吊在5G網(wǎng)絡(luò)支持下，甩掉‘鏈路尾巴’后不再受空間束縛，實現(xiàn)堆場間自由轉(zhuǎn)場和移動，在增加作業(yè)范圍的同時也提升多臺吊車并行工作的管理調(diào)度效率，5G的應(yīng)用讓調(diào)度更靈活、維護更方便，能很好地支持智慧港口業(yè)務(wù)。后續(xù)我們還將基于5G精準定位能力，把區(qū)域內(nèi)龍門吊、集卡車等運行位置從米級精確到亞米級乃至厘米級，改變港口物品裝卸及運輸方式，推動智能機械代替人工，實現(xiàn)港區(qū)無人駕駛和搬運。它不僅適應(yīng)于寧波舟山港，也能推廣到其他港口和工業(yè)領(lǐng)域。”寧波移動政企部項目經(jīng)理陳輝說。
實時采集數(shù)據(jù)分析控制，構(gòu)筑化工企業(yè)安全“智能防線”
化工安全是安全生產(chǎn)領(lǐng)域的重點。在我國化工領(lǐng)域龍頭企業(yè)之一的新安化工，工業(yè)生產(chǎn)流程十分嚴格，擁有液壓監(jiān)測、漏氣監(jiān)測、壓力控制、閘門控制等數(shù)以千計的數(shù)據(jù)采集點。從保障安全的角度出發(fā)，一旦監(jiān)測到數(shù)據(jù)異常，必須在規(guī)定時間內(nèi)啟動應(yīng)急控制。
企業(yè)原有的數(shù)據(jù)采集終端均采用有線連接的方式，由于生產(chǎn)園區(qū)范圍較大，采集終端分散，線纜部署工程建設(shè)往往需花費近百萬元、歷時6~7個月才能完成，且后期故障排查較為困難。
5G的uRLLC（超可靠、低時延通信）可應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制及人機交互等場景，5G網(wǎng)絡(luò)切片可支持多業(yè)務(wù)場景的隔離和保護，5G+MEC（移動邊緣計算）可高效構(gòu)建企業(yè)專網(wǎng)。5G低時延、廣連接的特性也完美地契合了新安化工的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用場景。今年1月，浙江移動與中控集團簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同推進5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用試點，創(chuàng)新性地將新安化工園的多個數(shù)據(jù)采集終端通過PLC匯聚后接入5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)控制平臺實時UI監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，立即報警并啟動反向控制系統(tǒng)。系統(tǒng)端到端時延平均為20ms，充分滿足工業(yè)控制要求。該項創(chuàng)新業(yè)務(wù)使得工業(yè)數(shù)據(jù)采集終端擺脫傳統(tǒng)有線的部署方式，依托高可靠的5G網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸及控制，降低了企業(yè)成本，大幅提升了生產(chǎn)效率。
來源：人民郵電報
