5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動智能制造快速發(fā)展

為系統(tǒng)總結(jié)發(fā)展成效,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,日前,工業(yè)和信息化部總結(jié)形成《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個典型應用場景和五個重點行業(yè)實踐》,具體介紹10個典型場景及5個重點行業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的實際應用情況。

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十個典型應用場景包括協(xié)同研發(fā)設(shè)計、遠程設(shè)備操控、設(shè)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(shè)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。涉及到的五大重點行業(yè)包括電子設(shè)備制造業(yè)、裝備制造業(yè)、鋼鐵行業(yè)、采礦行業(yè)和電力行業(yè)這些典型應用場景。

在北京經(jīng)開區(qū)河西區(qū)的中建三局智能安保產(chǎn)業(yè)基地項目中,這個“智慧工地”就為遠程設(shè)備的操控和設(shè)備的協(xié)同作業(yè)提供可能。據(jù)介紹,跟傳統(tǒng)工地相比,智慧工地覆蓋了5G網(wǎng)絡(luò),工地現(xiàn)場各個位置安裝了攝像頭,24小時拍攝高清監(jiān)控視頻,借助5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬的優(yōu)勢,實時回傳到指揮中心,項目經(jīng)理可隨時、直觀地了解建設(shè)進度,也可進行回看,全面掌握項目情況。我們經(jīng)常在電視中看到,電力巡線人手持望遠鏡、翻山越嶺、風餐露宿對電網(wǎng)進行檢修和維護,不僅耗費人力物力,巡檢效果還大打折扣。而區(qū)內(nèi)企業(yè)北京中飛艾維航空科技有限公司研發(fā)的龍巢無人機系統(tǒng)就無需人工操作,成功實現(xiàn)了無人機全自主飛行作業(yè)。

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除此之外,像京東、北京奔馳、中芯國際、京東方、施耐德等企業(yè),都已經(jīng)完成了智慧工廠的升級,在廠區(qū)內(nèi)不僅有智能物流系統(tǒng),還有無人智能巡檢系統(tǒng),用自動化的設(shè)備完全取代人工,不僅更加安全可靠,還節(jié)約了大量的人力成本。北京經(jīng)開區(qū)的5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景如火如荼,超級生產(chǎn)力的背后,是強大的技術(shù)支撐,科技創(chuàng)新加速了北京經(jīng)開區(qū)智能制造的轉(zhuǎn)型升級,也通過打造更多“好產(chǎn)品”提升了我們每一個人的生活質(zhì)量。北京經(jīng)開區(qū)正不斷強化自主研發(fā)能力,加快智能化產(chǎn)業(yè)升級,為“科技攻關(guān)”奠定堅實的實業(yè)基礎(chǔ)。

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經(jīng)典案例展示:

(一)電子設(shè)備制造業(yè)

電子設(shè)備制造業(yè)自動化水平高,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)好,產(chǎn)品迭代速度快,存在降低勞動力成本、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等迫切需求,發(fā)展智能化制造、個性化定制、精益化管理等模式潛力大。華為、海爾、格力、中興等利用5G技術(shù)積極實踐柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機器視覺質(zhì)檢、廠區(qū)智能物流等典型應用場景,顯著提高了生產(chǎn)制造效率、降低了生產(chǎn)成本、提升了系統(tǒng)柔性,為電子設(shè)備制造行業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進行了有益探索。

案例1:華為與中國移動合作,在廣東省松山湖工廠利用5G技術(shù)實現(xiàn)了柔性生產(chǎn)制造場景的應用。華為松山湖工廠原有手機生產(chǎn)車間需要布線9萬米,每條生產(chǎn)線平均擁有186臺設(shè)備,生產(chǎn)線每半年隨新手機機型的更新需要進行升級和調(diào)整,物料變更、工序增減等要求車間所有網(wǎng)線的重新布放,每次調(diào)整需要停工2周,以每28秒一部手機計算,一天停工影響產(chǎn)值達1000多萬。通過5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應用,華為松山湖工廠把生產(chǎn)線現(xiàn)有的108臺貼片機、回流爐、點膠機通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線化連接,完成“剪辮子”改造,每次生產(chǎn)線調(diào)整時間從2周縮短為2天。同時,在手機組裝過程中的點隔熱膠、打螺釘、手機貼膜、打包封箱等工位部署視覺檢測相機,通過5G網(wǎng)絡(luò)連接,把圖片或視頻發(fā)送到部署在MEC上的(人工智能)AI模塊中進行訓練,一方面多線共享樣本后縮短了模型訓練周期,另一方面實現(xiàn)了從“多步一檢”到“一步一檢”模式改變,及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題。

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案例2:海爾與中國移動合作,在山東省青島市利用5G技術(shù)實現(xiàn)了精密工業(yè)裝備的現(xiàn)場輔助裝配場景的應用。青島海爾家電工廠結(jié)合海爾卡奧斯工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,打造基于5G+MEC的互聯(lián)工廠,開展了基于AR眼鏡的5G遠程輔助裝配,工人通過佩戴AR眼鏡采集關(guān)鍵工業(yè)裝備的現(xiàn)場視頻,同時從后臺系統(tǒng)調(diào)取產(chǎn)品安裝指導推送到AR眼鏡上,實現(xiàn)了一邊查閱操作指導一邊裝配的目的。當工人發(fā)現(xiàn)無法自行解決問題時,還可以通過5G網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系遠程專家,實現(xiàn)實時遠程指導。另外,通過將算力部署在MEC側(cè),降低了AR眼鏡算力要求與眼鏡重量,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地計算,保障視頻數(shù)據(jù)不出園區(qū),一方面解決了以往Wi-Fi連接產(chǎn)生的信號不穩(wěn)定、暈眩感和AR眼鏡偏重的困擾,另一方面也節(jié)省了維修時間和成本。

案例3:格力與中國聯(lián)通合作,在廣東省利用5G技術(shù)部署了機器視覺質(zhì)檢場景的應用。在格力電器的總裝車間,聯(lián)通以一套獨立MEC為格力打造了工業(yè)虛擬專網(wǎng),實現(xiàn)生產(chǎn)控制網(wǎng)與生產(chǎn)管理網(wǎng)融合,在模擬場景中基于樣本訓練建立數(shù)據(jù)模型,在需要自動檢測的工位上安裝5G高清攝像頭,與自動化生產(chǎn)線同頻聯(lián)調(diào),在實際生產(chǎn)中利用5G網(wǎng)絡(luò)將待檢內(nèi)容自動拍照,照片視頻流上傳至部署在MEC平臺的機器視覺質(zhì)檢應用,運用圖形處理單元(GPU)大算力資源與數(shù)據(jù)模型做實時比對分析檢查,實現(xiàn)設(shè)備自動識別,檢測結(jié)果以毫秒級時延返回現(xiàn)場端,自動化生產(chǎn)線與質(zhì)檢系統(tǒng)關(guān)聯(lián)做出不良品分離操作。5G虛擬專網(wǎng)、MEC平臺與檢測系統(tǒng)深度融合,為機器視覺質(zhì)檢應用的數(shù)據(jù)傳輸和信息處理提供了強大保障。目前格力已在其總部總裝生產(chǎn)線的空調(diào)外觀包裝、壓縮機線序、空調(diào)自動電氣安全測試等環(huán)節(jié)中部署了5G機器視覺質(zhì)檢應用,單車間機器視覺每年可為企業(yè)節(jié)約人工成本160萬元。

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案例4:中興與中國電信合作,在江蘇省利用5G技術(shù)實現(xiàn)了廠區(qū)智能物流場景的應用。中興在南京濱江5G智能制造基地,建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò),自研集成5G模組的AGV載重平臺,在下沉至園區(qū)的MEC端部署AGV調(diào)度管理系統(tǒng),與企業(yè)既有的數(shù)字化生產(chǎn)和物流管理系統(tǒng)業(yè)務融合,實現(xiàn)近40臺AGV的自動化調(diào)度,以及多車聯(lián)動、調(diào)度指令、實時位置、任務完成等信息的穩(wěn)定可靠下達。同時,利用5G網(wǎng)絡(luò)的大上行改造,在部分AGV上使用了基于MEC視頻云化的AI障礙物分析技術(shù),實現(xiàn)智慧避障,在控制AGV硬件成本的前提下彈性擴展了AGV的功能。通過5G廠區(qū)智能物流應用,中興南京濱江工廠一方面解決了既有Wi-Fi連接信號不穩(wěn)定問題,使得熱點切換區(qū)域掉線率降低80%以上,另一方面實現(xiàn)了制造基地物料周轉(zhuǎn)的完全無人化,廠區(qū)內(nèi)貨物周轉(zhuǎn)效率提升15%。

(二)裝備制造業(yè)

裝備制造業(yè)涉及航空制造、船舶制造、汽車制造與工程機械制造等重要領(lǐng)域。其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)高度復雜、產(chǎn)品體型偏大,具有技術(shù)要求高、生產(chǎn)安全標準嚴格、資本投入大、勞動力密集等行業(yè)特點,對成品件、結(jié)構(gòu)件、化工材料、工藝輔料和標準件等百萬量級生產(chǎn)資源的協(xié)同設(shè)計和泛在感知需求較高。同時,面臨“用工荒、高成本”的困境,需要更加精密的裝配加工能力以及質(zhì)量檢測手段支撐企業(yè)長期發(fā)展,發(fā)展數(shù)字化研發(fā)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化制造、精益化管理等模式潛力大。中國商飛、上海外高橋造船有限公司、三一重工、福田汽車等應用5G技術(shù)積極探索協(xié)同研發(fā)設(shè)計、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、現(xiàn)場輔助裝配、機器視覺質(zhì)檢、廠區(qū)智能物流等典型應用,取得明顯成效,為裝備制造行業(yè)的高速發(fā)展注入新動力。

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案例1:中國商飛與中國聯(lián)通合作,在上海浦東新區(qū)開展了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能大飛機智能制造”項目建設(shè),搭建了5座宏基站和150余套室分小站,實現(xiàn)了協(xié)同研發(fā)設(shè)計與現(xiàn)場輔助裝配場景的應用。在協(xié)同研發(fā)設(shè)計方面,商飛基于5G網(wǎng)絡(luò)服務,通過AR/VR數(shù)據(jù)實時上傳,支持產(chǎn)品研發(fā)實驗階段的跨地區(qū)實時在線協(xié)同與遠程診斷,有效提升了研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)的協(xié)同問題定位和快速研發(fā)迭代能力,壓縮研發(fā)實驗成本達到30%。通過AR/VR提供的可視化、云化數(shù)據(jù)共享能力,整合研發(fā)資源,借助設(shè)計軟件實現(xiàn)多地遠程協(xié)同設(shè)計和改裝,有效解決研發(fā)過程中問題處理節(jié)奏慢、跨地域聯(lián)合研發(fā)信息共享不及時的問題,充分提高了企業(yè)的研發(fā)效率、破除了信息壁壘,縮短了20%的設(shè)計周期。在現(xiàn)場輔助裝配方面,商飛在裝配車間中存在大量飛機線纜連接器裝配工作的工位,通過引入5G+AR輔助裝配系統(tǒng),工人利用AR虛擬信息實現(xiàn)虛實疊加,根據(jù)顯示的指導畫面完成裝配操作。通過5G高速率和低時延特性,讓工人準確、快速地對線纜連接器進行查找和裝配,并保障數(shù)據(jù)的有效性,解決了傳統(tǒng)人工作業(yè)效率低、容易出錯等問題,顯著提高了裝配效率達30%,每工位所需裝配人員由2人減少為1人。

案例2:上海市外高橋造船有限公司與中國聯(lián)通合作,在上海市開展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在船舶行業(yè)的落地應用,搭建5G專網(wǎng),融合MEC技術(shù),實現(xiàn)了基于5G的機器視覺檢測場景的應用。使用工業(yè)相機+靶點的測量模式進行大型鋼結(jié)構(gòu)精度測量,通過5G專網(wǎng)及邊緣云,實時回傳、解算現(xiàn)場拍攝圖片,生成點位文件?;?G的視覺精度測量替換了傳統(tǒng)的全站儀離線測量方式,將測量時間從原來的3-4小時,縮短至30分鐘內(nèi),測量效率提升了400%。

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案例3:三一重工與中國電信、華為合作,在北京市三一南口產(chǎn)業(yè)園開展了5G工業(yè)互聯(lián)專網(wǎng)項目建設(shè),5G技術(shù)與機械制造生產(chǎn)工藝流程深度結(jié)合,實現(xiàn)了設(shè)備協(xié)同作業(yè)場景的應用。通過5G技術(shù)搭建車間自組網(wǎng),基于大帶寬低時延的5G網(wǎng)絡(luò)傳輸了AGV的3D圖像和狀態(tài)信息,利用5G MEC平臺和GPU算力集成能力,降低了AGV單機功能復雜度和成本,采用視覺導航替代傳統(tǒng)激光導航,有效實現(xiàn)多臺AGV協(xié)同控制,提高了AGV的智能化能力和標準化水平,提升生產(chǎn)調(diào)度效率,節(jié)約成本80%以上。

案例4:福田汽車與中國聯(lián)通合作,在山東省濰坊諸城打造超級卡車工廠基地,利用5G網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了廠區(qū)智能物流場景的應用。在入廠車輛調(diào)度環(huán)節(jié),開發(fā)集虛擬電子圍欄、車輛自動識別、車輛探測等多種技術(shù)于一體的入廠協(xié)同系統(tǒng),利用5G技術(shù)將廠區(qū)車輛泊位狀態(tài)等信息實時傳遞到各種智能顯示終端及信息系統(tǒng),在物流收貨時保管員掃描司機應用程序(APP)上的電子發(fā)運單二維碼,通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無紙化收貨。

(三)鋼鐵行業(yè)

鋼鐵行業(yè)主要包括鐵前、煉鋼、鑄鋼、軋鋼、倉儲物流等環(huán)節(jié)。鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)流程長、生產(chǎn)工藝復雜,當前主要面臨設(shè)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)壓力大等痛點,發(fā)展智能化制造、精益化管理等模式潛力大。華菱湘鋼、鞍鋼、寶鋼、馬鋼等應用5G技術(shù)積極探索遠程設(shè)備操控、機器視覺質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等典型應用場景,覆蓋鋼鐵生產(chǎn)全流程,取得了提質(zhì)降本增效、綠色發(fā)展的顯著效果,推動了產(chǎn)業(yè)升級及行業(yè)轉(zhuǎn)型。

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案例1:華菱湘鋼與中國移動合作,在湖南省依托5G技術(shù)實現(xiàn)天車、加渣機械臂的遠程設(shè)備操控場景的應用。天車的操控通常需要兩人協(xié)同操作,作業(yè)效率低,工作環(huán)境差。通過天車遠程操控,利用5G超大上行與下載速率,為操作員提供第一視角的高清視頻,操作人員可在遠程操控室實時操控天車卸車、吊運裝槽、配合檢修等作業(yè),保障遠程操控的精準度和實時性,兩人協(xié)同變?yōu)橐蝗瞬倏匾慌_或多臺天車。另外,加渣機械臂和控制系統(tǒng)可以通過5G網(wǎng)絡(luò)互通,利用5G手機遠程一鍵啟動,自動運行,降低工人在高溫鍋爐旁作業(yè)風險,提升作業(yè)安全性。疫情期間通過5G+AR遠程輔助的應用,助力完成90%生產(chǎn)線裝配,車間生產(chǎn)總效率提升20%。

案例2:鞍鋼與中國移動合作,在遼寧省開展了“基于5G的機器視覺帶鋼表面檢測平臺研發(fā)與應用”項目建設(shè),實現(xiàn)了機器視覺質(zhì)檢與生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應用。在機器視覺質(zhì)檢方面,通過部署工業(yè)相機拍攝高清圖片、采集質(zhì)檢數(shù)據(jù),利用5G網(wǎng)絡(luò)將采集到的冷軋現(xiàn)場4K/8K等高清圖像數(shù)據(jù)回傳至操作室平臺,通過平臺的視覺AI分析能力對圖像進行處理分析,完成帶鋼表面缺陷的實時檢測;同時,帶鋼軋制速度極高,通過帶鋼表面的反光斑馬條紋反饋帶鋼的平整度,用于帶鋼生產(chǎn)質(zhì)量的實時檢測,為張力輥等調(diào)節(jié)提供依據(jù)。方案部署完成后,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%,提高成材率的同時減少了帶鋼缺陷造成的斷帶和傷輥換輥停機時間。在生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測方面,煉鐵廠皮帶通廊粉塵大、光線昏暗、過道狹窄,人員作業(yè)危險性高,存在嚴重安全隱患。通過在皮帶通廊部署4K高清攝像監(jiān)控系統(tǒng),覆蓋皮帶通廊出入口與皮帶作業(yè)重點區(qū)域,利用5G網(wǎng)絡(luò)實時回傳人員目標及動作、環(huán)境、原料、皮帶檢測等信息至云平臺,實現(xiàn)人員作業(yè)安全檢測、作業(yè)調(diào)度信息化、施工作業(yè)的安全管理、環(huán)境中可能出現(xiàn)的跑氣、冒水、漏液等情況檢測,保障現(xiàn)場工作人員的安全。通過現(xiàn)場采集的圖片分析,檢測準確率達99.99%以上。同時對攝像頭進行單獨分析,判斷攝像頭是否存在大量粉塵覆蓋,及時進行鏡頭清理,每年可節(jié)省皮帶維修費約100萬元。

案例3:寶鋼與中國聯(lián)通合作,在廣東省湛江市開展“流程行業(yè)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)和公共服務平臺”項目建設(shè),利用5G技術(shù)實現(xiàn)了連鑄輥、風機等設(shè)備故障診斷場景的應用。采集連鑄輥編碼、位置、所處區(qū)段受到的熱沖擊溫度、所處區(qū)段的夾緊力與鑄坯重力的合力等數(shù)據(jù),通過5G網(wǎng)絡(luò)實時傳輸至設(shè)備故障診斷等相關(guān)系統(tǒng),采用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)對不同區(qū)段的連鑄輥的壽命進行預測,減少了現(xiàn)場布線的工作量,提高了壽命預測的準確率。同時,采集風機振動、電流、電壓、溫度、風量等運行數(shù)據(jù),通過5G網(wǎng)絡(luò)實時傳輸至設(shè)備故障診斷等相關(guān)系統(tǒng),實現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)過程中風機設(shè)備運行情況的在線監(jiān)控,提前預警設(shè)備故障,通過對風機設(shè)備的在線監(jiān)控,員工點檢負荷率明顯下降,點檢效率提升81%。

案例4:馬鋼與中國聯(lián)通合作,在安徽省依托5G技術(shù)實現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應用。在生產(chǎn)現(xiàn)場部署4K高清攝像監(jiān)控系統(tǒng),通過5G網(wǎng)絡(luò)實時將生產(chǎn)現(xiàn)場人員著裝和行為動作等高清視頻回傳至后臺系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)合深度AI學習視覺技術(shù),識別生產(chǎn)現(xiàn)場人員未佩戴安全帽、現(xiàn)場操作行為不規(guī)范等問題,進行抓拍記錄、實時告警,實現(xiàn)對人員生產(chǎn)行為智能監(jiān)管。解決了人工監(jiān)管客觀性不足、成本高等問題,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(shè)備損失。

(四)采礦行業(yè)

安全生產(chǎn)是采礦行業(yè)的紅線。在露天礦環(huán)境中,因礦山石墜落易引起開采人員傷亡,多層重疊采空區(qū)常出現(xiàn)塌方、滑坡、瓦斯爆炸、沖擊地壓等事故風險。在井工礦環(huán)境中,存在高溫、高濕、粉塵等惡劣的工作環(huán)境,工人長時間高強度井下作業(yè)對健康造成較大威脅,發(fā)展智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、精益化管理等模式潛力大。新元煤礦、千業(yè)水泥、龐龐塔煤礦、鮑店煤礦等利用5G技術(shù)積極實踐遠程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、無人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等典型應用場景,成效顯著。

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案例1:新元煤礦與中國移動合作,在山西省開通5G煤礦井下網(wǎng)絡(luò),建成井下“超千兆上行”煤礦5G專用網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了遠程設(shè)備操控場景的應用,取得5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隔爆認證。5G技術(shù)實現(xiàn)了對掘進機、挖煤機、液壓支架等綜采設(shè)備的實時遠程操控,實現(xiàn)了對爆破全過程的高清監(jiān)測與控制,解決了傳統(tǒng)人工作業(yè)操作危險系數(shù)大、勞動強度高的問題,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。利用5G技術(shù)實現(xiàn)綜采面無人操作,解決了井下設(shè)備運行過程中線纜維護量大、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。

案例2:千業(yè)水泥與中國移動合作,在河南省焦作市開展“千業(yè)5G礦山綠色智能及礦產(chǎn)資源綜合利用”項目建設(shè),實現(xiàn)了設(shè)備協(xié)同作業(yè)場景的應用。項目搭建5G網(wǎng)絡(luò),融合北斗高精度定位、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、純電礦卡能量回收技術(shù),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,實現(xiàn)1人操控多臺設(shè)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(shè)備作業(yè)效率提升10%以上。

案例3:龐龐塔煤礦與中國聯(lián)通合作,在山西省開展“5G+智能礦山”項目建設(shè),實現(xiàn)了無人智能巡檢場景的應用。項目在井下變電硐室和水泵房的排水、供電等設(shè)備遠程集中監(jiān)控的基礎(chǔ)上,增加安裝5G模組的巡檢機器人,通過5G網(wǎng)絡(luò)進行硐室4K高清視頻回傳、機器人監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳和機器人實時控制,5G技術(shù)支撐實現(xiàn)運輸機、皮帶等設(shè)備的無人巡檢,降低運輸環(huán)節(jié)的人工成本,提高巡檢效率,實現(xiàn)了井下固定崗位無人值守和無人巡檢,減少了井下作業(yè)人員,提升了作業(yè)安全性。

案例4:鮑店煤礦與中國聯(lián)通合作,在山東省濟南市開展“礦用高可靠5G專網(wǎng)系統(tǒng)及應用”項目建設(shè),實現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應用。項目研發(fā)建設(shè)礦用高可靠5G專網(wǎng)系統(tǒng)及應用,針對極端嚴苛的煤礦生產(chǎn)控制場景,通過5G+機器人、5G+視覺識別等手段對設(shè)備狀態(tài)、氣體濃度、綜合環(huán)境進行實時監(jiān)測,實時回傳至調(diào)度指揮中心,提升危險環(huán)境下的安全生產(chǎn)管理能力,提高了安全生產(chǎn)的預測效率和管理水平。

(五)電力行業(yè)

電力行業(yè)主要涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五個環(huán)節(jié),存在安全監(jiān)管不到位、環(huán)保要求高、信息孤島、設(shè)備實時監(jiān)管難、精細化管理難等痛點,面臨向“清潔、低碳、高效、安全、智能”的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn),發(fā)展智能化制造、精益化管理等模式潛力大。中核集團、國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等利用5G技術(shù),實踐在發(fā)電環(huán)節(jié)的現(xiàn)場輔助裝配、輸電環(huán)節(jié)的無人智能巡檢、配電環(huán)節(jié)的設(shè)備故障診斷、用電環(huán)節(jié)的生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測等典型應用場景,取得了明顯成效。

案例1:中核集團與中國移動合作,在福建省福清開展5G+核電項目建設(shè),實現(xiàn)了現(xiàn)場輔助裝配場景的應用。在“華龍一號”六號機組的裝配建設(shè)現(xiàn)場,通過5G專網(wǎng)+AR等技術(shù),工人佩戴AR眼鏡在專家遠程指導下成功裝配設(shè)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。

案例2:國家電網(wǎng)與中國電信合作,在山東省青島市開展“5G+北斗智能巡檢無人機”項目建設(shè),實現(xiàn)了無人智能巡檢場景的應用。項目新建5G獨立組網(wǎng)(SA)網(wǎng)絡(luò),完成了5GSA專網(wǎng)的圖傳模塊的研發(fā),引入北斗服務,實現(xiàn)無人機巡檢數(shù)據(jù)安全、實時、可靠回傳。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。同時,采用圖像智能識別技術(shù),實現(xiàn)無人機自主巡檢、圖像實時傳輸、缺陷智能識別、輔助決策輸出等功能,解決了困擾無人機巡檢操作難、回傳難、分析難的問題,大尺寸缺陷識別準確率達99%、小尺寸識別準確率達40%,工作效率提升百倍以上。

案例3:南方電網(wǎng)與中國移動合作,在廣東省廣州市開展了“5G+智能電網(wǎng)”項目建設(shè),實現(xiàn)了設(shè)備故障診斷場景的應用。在配網(wǎng)差動保護應用中,利用電力專用5G用戶前置設(shè)備(CPE)進行高精度網(wǎng)絡(luò)授時,通過5G網(wǎng)絡(luò)低時延特性,采集配電網(wǎng)電流相量數(shù)據(jù),傳輸至配電自動化主站,及時掌握線路情況,并進行在線監(jiān)測和診斷,發(fā)現(xiàn)故障區(qū)段后,依靠配電自動化主站進行故障隔離和供電恢復,解決了傳統(tǒng)配電自動化故障發(fā)現(xiàn)時間長、故障隔離區(qū)域大的問題,將故障隔離時間大幅縮短,減少故障停電范圍和時間。

案例4:國網(wǎng)北京市電力公司與中國聯(lián)通、中國電科院合作,在北京市開展了“5G虛擬測量平臺”項目建設(shè)實現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測場景的應用。用電環(huán)節(jié)通過5G虛擬測量平臺,以12.8K的采樣率,對電能質(zhì)量進行監(jiān)測。利用5G大帶寬、低時延技術(shù)特點,將儀表的分析部分云化部署,前端只保留采集裝置,解決了傳統(tǒng)采集裝置功能復雜、成本高的問題,將儀表設(shè)備成本降低90%。有效解決了電力運行監(jiān)測成本行業(yè)性難題,有力推動了電能質(zhì)量監(jiān)測的規(guī)模部署。項目已在服貿(mào)會、石景山、延慶冬奧測試賽中廣泛應用。

值得注意的是:全部20個樣板案例中有9個由中國聯(lián)通打造,占到45%,8個由中國移動打造,占到40%,3個由中國電信打造,占到15%。