文/朱 穎 程光宏(安徽省工業和信息化研究院)
隨著工業互聯網在第四次工業革命中的基礎性、戰略性作用日益彰顯,發達國家將其作為數字化轉型的重要內容和關鍵抓手,紛紛加大布局力度。習近平總書記在中共中央政治局常務委員會會議上指出,“要加大公共衛生服務、應急物資保障領域投入,加快5G 網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度?!盵1]
安徽省先后發布《支持工業互聯網發展若干政策》《安徽省工業互聯網創新發展行動計劃(2021—2023 年)》。隨著兩份文件出臺實施,安徽省工業互聯網發展的政策保障更有力,必將促進制造業數字化、網絡化、智能化轉型,為建設制造強省賦能。目前,5G在安徽省工業中的應用基礎表現為以下幾個方面。
一是省屬國有企業數字化水平靠前。全省工業數字化指數連續幾年排名位居全國前列,累計1616 家企業通過國家兩化融合管理體系標準評定,建有數字化車間472 個,智能工廠98 個?!巴钇蟮窃啤毙Ч@現,已有逾萬家規上企業與云資源深度對接,企業工業云平臺應用率達54.7%。
二是通信基礎設施良好。全省5G 基站建設超4萬個,基本實現5G 基站地級市主城區全覆蓋;建成工業互聯網標識解析二級節點1 個,在建3 個。
三是平臺企業增長較快。截至2020 年底,全省工業互聯網服務商總量達1035 家,占長三角地區的
四是科創資源十分豐富。全省擁有合肥綜合性國家科學中心、合蕪蚌國家自主創新示范區等若干重大創新戰略平臺,以及超過2500 家的省級及以上研發平臺,量子信息、先進計算、人工智能、高端芯片等基礎科研與應用科技創新載體密集,工業互聯網產業科技創新加快。
本文選取了安徽省具有較強前瞻性與代表性的5G 技術在工業互聯網領域典型應用案例進行分析。
海螺集團作為全球水泥制造領軍企業,全國最大的建材企業集團之一,積極采用智能化、信息化技術,促進傳統產業轉型升級,率先建成國內首個全流程水泥制造智能工廠。海螺集團采用中國電信安徽公司、華為公司的定制方案,在蕪湖、全椒海螺水泥廠開展5G 技術創新應用試點。試點采用基于海思芯片的小型化終端CPE Pro 2,部署超級上行技術,更好地保障企業關鍵業務對無線網絡帶寬、時延、覆蓋等性能的高要求,實現該技術全球首個端到端的商業應用,有力支撐海螺集團“智能工廠2.0”升級。
(1)主要應用場景。一是在礦區爆破預警應用方面,通過5G“超級上行”技術實現無人機4K 高清視頻實時回傳,通過AI 保障實時視頻清晰度和精準識別,提升爆破警戒的覆蓋范圍,從原先的500 m 擴大到了2 km。同時大幅提升了生產效率,原來需要2 小時的人工檢查工作量,現在只需半小時就完成了,并同步提高了爆破的安全性。在水泥庫壁裂紋等高清視頻結合AI 檢測等場景方面,5G“超級上行”技術也發揮了重要作用。二是在石灰石預均化車間,存在設備移動導致布線困難、有線連接磨損嚴重、無線屏蔽問題較大等問題。5G“超級上行”技術可為往復移動作業的堆取料設備提供實時高清視頻監控,從而縮短工人在高粉塵環境下的工作時間。三是大型礦車及挖掘機的實時視頻監控、自動駕駛、遠程駕控,需要高性能的5G網絡傳輸。但在石灰石開采工段,由于礦山地形地貌復雜,鏟裝及運輸設備作業地點分散,且工作平臺隨著開采而不斷變化、調整等因素,導致無線網絡規劃部署困難,增加了業務連續覆蓋難度。通過5G“超級上行”技術,可在不額外增加5G 基站的情況下,實現對水泥工廠礦區道路和作業區域的有效連續覆蓋及性能提升,從而保障各類工程機械的高清視頻回傳及遠程操控需求。
(2)應用效果。5G 技術領先的網絡能力有效保障移動場景下的連續安全作業、智能預警和實時監控,提升整體生產效率,改善生產環境,水泥礦山開采、運輸、水泥生產各環節運行效率進一步提升,推動海螺集團水泥智能工廠發展。
該公司已實現數控機床自動工作,并通過5G 網絡隨時上傳工作狀態,交由數據云平臺統一管理。自2019 年10 月,環新集團對下屬的ATP 公司進行5G網絡基礎設施建設。通過技術攻關,企業5G 網絡已經搭建完成,數據測試工作已經結束,ATP 公司的5G 智慧工廠已經具備了運營條件。
(1)主要應用場景。一是車間的過道存在5G 網絡覆蓋點,進而實現整個車間的5G 網絡覆蓋,全產區存在19 個5G 網絡覆蓋點,進而實現全產區的5G 網絡覆蓋。二是在環新集團傳統的制造車間,搬運貨物、產品質量檢查均需要消耗大量人力和物力,隨著企業5G技術的應用,AGV 智能搬運機器人和5G 視覺檢查技術,將大量運用到生產全流程當中。三是過去AGV 智能搬運機器人是建立在有線有軌道的情況下,維護成本非常高,線路相對固定,應用5G 技術后,線路更加柔性化,運維費用大大降低。四是過去的外觀檢查全部是人工肉眼檢查,采用5G 視覺檢查技術后,將大大
(2)應用效果。在ATP 公司,5G 技術讓互聯互通變得更加方便快捷,5G 網絡更是工廠的智慧大腦,生產、組織、運輸因此變得簡單,產品質量管控更加可靠,成本降低60%左右。數據實現集中管理,在信息平臺上面可以直接調用,所有的硬件系統,全部具備了5G 接口。環新集團通過5G 智慧工廠試點,實現設備點對點通信,設備數據上云、橫向多工廠協同、縱向供應鏈互聯,形成有共性、可推廣的智慧工廠解決方案,為傳統制造業的轉型升級賦予強勁動力。
加快培育安徽省級工業互聯網綜合服務平臺——“羚羊”工業互聯網,全面賦能制造強省。深度參與長三角工業互聯網一體化公共服務平臺運營,發揮合肥、蕪湖、銅陵等市“塊狀經濟”工業互聯網平臺作用,帶動區域產業提質增效。
在需求側,發揮行業主管部門和各類商會協會作用,捕捉全省優勢產業“鏈長”企業的個性化需求,以及中小企業數字化轉型的共性需求,形成主次分明、輕重緩急的需求清單。在供給側,通過“雙招雙引”加快海爾卡奧斯等外部平臺落地,提升安徽省工業互聯網、5G 等產業聯盟企業服務能力,打造工業互聯網服務資源池,針對需求清單開展供需銜接,強化產業鏈協同。
依托制造業產業集群園區,打造工業互聯網創新示范基地,打造面向重點行業全產業鏈、制造全流程的示范項目和標桿工程,促進平臺在垂直行業和重點區域的規?;瘧煤偷鷦撔隆V朴喒I互聯網服務、安全行業標準,搶占標準高地。