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黑燈工廠、柔性生產(chǎn)……探秘5G“智”造新賽道
杜峰 林琳 楊小芬 2023-11-29 通信信息報
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機(jī)械手臂靈活舞動在生產(chǎn)線上忙活,AGV物流車往來穿梭完成自動輸送,立體化倉庫自動分揀……數(shù)字化全連接打造,讓工廠擁有了智慧大腦、精細(xì)管家、火眼金睛,實現(xiàn)智能控制、智能傳感、智能分揀。

盛夏時節(jié),走進(jìn)陜西多家“5G全連接智能工廠”,智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型已不再是一句簡單的口號,而是眼前真實生動的場景。中國電信陜西公司加快科技創(chuàng)新,助力企業(yè)拓展5G全連接工廠多個應(yīng)用場景,實現(xiàn)了國內(nèi)行業(yè)多項第一,在高質(zhì)量發(fā)展的道路上闊步前行。

全“智”動生產(chǎn),行業(yè)首個“黑燈工廠”

齒輪加工車間內(nèi),不僅看不到汗流浹背的工人,也找不到金屬零件刨銑削切后的廢渣,生產(chǎn)效率還能大大提高?

在陜西法士特汽車傳動集團(tuán)有限責(zé)任公司,該公司信息化總監(jiān)雷博道出了其中奧妙:“我們打造了黑燈工廠,生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)數(shù)字化智能互聯(lián),工業(yè)機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床緊密配合,可以不知疲倦工作,法士特高智新工廠作為國內(nèi)首家實現(xiàn)鋼絲螺套自動安裝的企業(yè),生產(chǎn)效率提高70%以上,人均產(chǎn)值相比傳統(tǒng)工廠提高5倍多?!?/p>

在商用車行業(yè)建設(shè)首個“黑燈工廠”,是法士特實現(xiàn)傳統(tǒng)制造向智能制造的一次突破性嘗試。談起轉(zhuǎn)型初衷,雷博坦言 “作為商用汽車變速器的龍頭企業(yè),法士特有150余家卡車、客車、工程機(jī)械車等客戶,有3萬多定制化的協(xié)議號產(chǎn)品要在900余條生產(chǎn)線上生產(chǎn),多批次的生產(chǎn)特點越來越明顯,亟需探索智能化生產(chǎn),滿足客戶個性化需求?!?/p>

基于企業(yè)需求,陜西公司通過核心網(wǎng)設(shè)備下沉,建設(shè)5G定制網(wǎng),打造法士特生產(chǎn)車間物聯(lián)數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)車間要素100%的身份管理、90%的數(shù)據(jù)采集、50%的控制信號下發(fā),建成生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)高效流轉(zhuǎn)的5G“零碳黑燈工廠”。

“法士特的黑燈工廠呈現(xiàn)出三個顯著的特點,第一是生產(chǎn)要素全連接,第二是5G與光網(wǎng)的雙融合,第三是全場景的應(yīng)用覆蓋。”中國電信西安分公司5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺運(yùn)營中心副主任侯林指出其中特點。

據(jù)了解,在項目實施過程中,西安分公司和法士特合作,將1000余種終端設(shè)備進(jìn)行了統(tǒng)一的識別和接入,賦予了黑燈工廠觸覺與感知的能力,激活了黑燈工廠的神經(jīng)末梢。憑借5G大帶寬、低時延、高可靠的“超能力”,各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)成了智能制造的有機(jī)整體。天翼物聯(lián)自主研發(fā)的天翼物聯(lián)網(wǎng)平臺5G定制網(wǎng)運(yùn)營管理服務(wù),則為法士特提供了高效統(tǒng)一的5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理手段。同時,采用帶寬大、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)的工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò),通過5G和PON網(wǎng)絡(luò)的雙融合優(yōu)勢互補(bǔ),打造廠區(qū)內(nèi)的信息“高速公路”。

走訪中,侯林指著屏幕介紹:“看,依托5G的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),工廠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效流轉(zhuǎn),智能掌控每個生產(chǎn)環(huán)節(jié),各生產(chǎn)環(huán)節(jié)銜接如行云流水般順暢?!?/p>

在5G助力下,5G+移動機(jī)器人、5G+機(jī)器視覺、5G+柔性生產(chǎn)、5G+數(shù)字孿生等一批具有創(chuàng)新性和可復(fù)制性的5G全連接工廠典型場景紛紛落地。據(jù)介紹,法士特部署了60余臺5G AGV小車,解決了傳統(tǒng)AP切換的卡頓問題,提升了小車51%的工作效率。這些5G應(yīng)用的實現(xiàn)為黑燈工廠提供了必要的保障。

目前,法士特通過黑燈工廠的建設(shè),降本、增效,畝均產(chǎn)值由1100萬元提升到了2230萬元,成為國家級智能制造示范工廠?!?G改造之后,對企業(yè)來說,最大的一個優(yōu)勢,就是工廠的生產(chǎn)能更加滿足客戶‘千人千面’,產(chǎn)線上的零件都是按照訂單生產(chǎn)。”雷博深有感觸地說。

5G全連接,中國石油首條柔性生產(chǎn)線

偌大的車間里只有零星幾名工人偶爾檢查巡視,在設(shè)備上讀寫生產(chǎn)數(shù)據(jù),幾乎看不到其他身影。

走進(jìn)陜西寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司泵業(yè)分公司精密加工車間,5G實現(xiàn)了所有環(huán)節(jié)的全連接,機(jī)械手臂像“雙手”,智能運(yùn)營中心像“大腦”,原材料庫像“心臟”,AI機(jī)器視覺像“眼睛”,泵配件的制造實現(xiàn)了生產(chǎn)任務(wù)信息化、任務(wù)執(zhí)行自動化、質(zhì)量把控實時化、產(chǎn)品加工柔性化,產(chǎn)線狀態(tài)可視化,整個“智”造生產(chǎn)線變得簡約而不簡單。

據(jù)泵業(yè)分公司書記李川介紹:“2021年,依托中國電信的5G網(wǎng)絡(luò)加持,我們上線了泵配件智能柔性生產(chǎn)線,這也是中國石油第一條全智能化、柔性生產(chǎn)線,該產(chǎn)線同傳統(tǒng)生產(chǎn)方式比較,具有產(chǎn)品壽命長、自動化程度高、質(zhì)量穩(wěn)定性強(qiáng)、數(shù)字化程度優(yōu)等特點,利用自動化設(shè)備實現(xiàn)了在無人值守的情況下,達(dá)到生產(chǎn)高效加工、表面防腐處理、產(chǎn)品在線檢測、裝配清洗包裝等工藝過程,有了高帶寬、低延時的5G網(wǎng)絡(luò),機(jī)械臂就可實現(xiàn)精準(zhǔn)抓取,完成工件翻轉(zhuǎn)等工序以后,下一個手臂收到信號就可接力進(jìn)行其他工作,機(jī)器的不斷運(yùn)作形成不停歇的‘接力賽’。”

泵業(yè)分公司技術(shù)員張維,是一名在寶石機(jī)械工作了20余年的老員工,從最開始手動式操作普通機(jī)床,到操作數(shù)控機(jī)床,如今主要進(jìn)行機(jī)械化管理,他深有感觸:“柔性自動化生產(chǎn)線上線后,工人每天上班第一件事是啟動按鈕,查看機(jī)器設(shè)備運(yùn)行情況。以前8個人干的話,雖然每個人干的數(shù)據(jù)可能在合格公差范圍之內(nèi),但有的干到上限,有的可能干到下限,并不穩(wěn)定,現(xiàn)在機(jī)器人負(fù)責(zé)測量,每一次測量產(chǎn)品的位置都是固定,質(zhì)量穩(wěn)定性提高了?!闭怯辛诉@條柔性生產(chǎn)線,在創(chuàng)效上,生產(chǎn)效率顯著提高,車間人員從30人減至2人,節(jié)省機(jī)加設(shè)備30臺套,占地面積從3000㎡減至370㎡。

李川指著車間頂棚金屬走線槽向記者介紹:“目前電信通過獨享UPF+5G專線打造5G專網(wǎng)已經(jīng)覆蓋了泵業(yè)分公司全部車間,實現(xiàn)了對傳統(tǒng)‘有線+WiFi’網(wǎng)絡(luò)的整體替代,廠區(qū)內(nèi)設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),在產(chǎn)線上增減調(diào)整設(shè)備,更加簡便可靠。”

中國電信5G定制網(wǎng)實現(xiàn)了設(shè)備的智能連接和協(xié)同,推動了生產(chǎn)過程的智能化和自動化,同時也讓“無紙化”辦公成為可能。“在公司的任何地方打開平板電腦,就可以加入一場會議,或是和同事在‘云端’共享任務(wù),實現(xiàn)加工車間的無紙化指令傳輸?!睂毷瘷C(jī)械信息與精益管理部副處長張寧恩邊演示邊介紹道。

無紙化帶來的提質(zhì)增效顯而易見,張寧恩表示,以前,一套鉆井泵數(shù)十項鑄鍛件毛坯項目,需要依托紙質(zhì)提單由分公司生產(chǎn)部門、車間生產(chǎn)調(diào)度、跟單員、庫管員、一線人員等現(xiàn)場跟蹤,層層統(tǒng)計,逐項核對。現(xiàn)在無紙化辦公,生產(chǎn)信息共享,只需一次統(tǒng)計錄入,各環(huán)節(jié)實現(xiàn)一鍵分類匯總,無縫對接不漏,推動公司的生產(chǎn)管理優(yōu)化。

5G賦能,“云端”連線,為企業(yè)全面實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下了堅實基礎(chǔ)。

5G+AI,首創(chuàng)煙草行業(yè)蟲情智能監(jiān)測

5G、云計算、大數(shù)據(jù)、AI等新興技術(shù)逐漸融合,與煙草企業(yè)會擦出什么火花?

走進(jìn)陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司寶雞卷煙廠,映入眼簾的是一幕幕智能化場景——車間通道上,AGV導(dǎo)航車智能調(diào)度,將輔材精準(zhǔn)送達(dá)指定位置;生產(chǎn)線上,高速卷煙機(jī)每分鐘可卷制10000支卷煙;管控中心的智慧大屏上,卷制各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)實時顯示,工廠運(yùn)行情況盡收眼底。

寶雞卷煙廠生產(chǎn)的自動化、智能化離不開5G的助力。據(jù)中國電信寶雞分公司工業(yè)客戶中心總經(jīng)理肖文介紹,2022年,陜西公司與陜西中煙寶雞卷煙廠合作完成5G專網(wǎng)建設(shè),采用了專用基站、專用頻率和專用園區(qū)級UPF的專屬定制網(wǎng)建設(shè)技術(shù),搭建無線專用、安全隔離、資源獨享、安全高效可靠的5G應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,實現(xiàn)廠區(qū)5G網(wǎng)絡(luò)信號全覆蓋?!?G網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)線、工序、設(shè)備、物料和人實時連接起來,有效支撐資源高效配置和自動化生產(chǎn),實現(xiàn)真正意義上的智能制造。”寶雞卷煙廠工作人員補(bǔ)充道。

在走訪中,墻邊的5G+AI蟲情監(jiān)測引起了記者的關(guān)注,肖文介紹,“這是我們在煙草行業(yè)率先打造的5G+AI蟲情監(jiān)測場景,通過5G傳輸,利用4K工業(yè)相機(jī),基于工業(yè)視覺和AI算法,對煙草甲蟲數(shù)量、蟲情進(jìn)行精準(zhǔn)識別,能夠?qū)崿F(xiàn)煙廠煙草蟲害數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、全方位的智能監(jiān)測?!?/p>

“以往蟲情監(jiān)測主要通過人工定期檢查監(jiān)測點誘捕器情況,根據(jù)記錄數(shù)據(jù),進(jìn)行全廠區(qū)統(tǒng)一殺蟲,往往需要一周的時間,現(xiàn)在監(jiān)測點會定時接收煙草蟲情采集圖像,分辨出對應(yīng)位置蟲害的數(shù)量,進(jìn)行匯總統(tǒng)計,一旦某一監(jiān)測點蟲害情況超過閾值對相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行消殺即可,實現(xiàn)蟲情可測、可知、可視、可控,省時省力?!睏罡吲收f。

寶雞卷煙廠信息中心工作人員透露,下一步,工廠將推動5G網(wǎng)絡(luò)與工廠業(yè)務(wù)場景的融合創(chuàng)新,探索“5G+數(shù)據(jù)采集”“5G+物流裝備智能控制”“5G+工業(yè)視覺+AI質(zhì)檢”等應(yīng)用,穩(wěn)步推進(jìn)工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

夏木成蔭,向新而行。法士特、寶石機(jī)械、寶雞卷煙廠等企業(yè)加快向5G“智”轉(zhuǎn)型升級,多項行業(yè)首創(chuàng)成為陜西制造業(yè)的樣板工程。未來,陜西公司也將加快5G新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),持續(xù)發(fā)揮“云、網(wǎng)、數(shù)、智、安”一體化服務(wù)能力,協(xié)同合作伙伴豐富5G技術(shù)應(yīng)用場景,以智能化、數(shù)字化大力推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,為陜西制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)源源不斷的電信力量。

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