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探访宁波5G智慧工厂秘诀:全球智造创新之都如此炼成

海峰看科技 2023-12-07 阅读: 3,438 次

文/黄海峰的通信生活

当下,我国“5G+工业互联网”进入规模化发展新阶段,机遇无限。

在近期举行的2023中国5G+工业互联网大会上,中国信息通信研究院发布《2023中国“5G+工业互联网”发展洞察》报告显示,我国5G+工业互联网项目已经达到8000个,覆盖了工业的全部41个大类,5G在工业领域的应用占比超过60%。

在5G+工业互联网的众多实践者中,宁波被认为是“执牛耳者”。在工信部公示的2023年度智能制造试点示范工厂名单中,12家宁波企业入选智能制造“国家队”。

我们好奇,宁波5G+工业互联网发展到底如何?眼见为实。近日,我来到美丽的滨海之城宁波,实地探访了持续探索绿色石化的中国石化镇海炼化公司,以及汽车零件制造领域隐形冠军企业爱柯迪公司,窥见5G智慧工厂的星辰大海:数字技术已经进去多个工厂生产场景,还在不断深化发展,释放巨大数字价值。

听见:宁波吹响智能制造冲锋号

工业互联网被视为“互联网的下半场”。2019年,5G商用之初,我国就积极发展5G+工业互联网。如今,5G+工业互联网已走过初期探索阶段,进入规模化发展新阶段。

5G智慧工厂是工业互联网的主要组成部分。据中国信息通信研究院专家介绍,中国信息通信研究院征集的5G智慧工厂种子项目数量达到2000个,比去年增长255%。

面对高速发展的5G智慧工厂,各地均积极行动。其中,宁波已吹响冲锋号,走在全国前列。早在2022年,宁波就提出建设全球智造创新之都,实现从制造向智造的跨越。

截至目前,宁波已累计有18家企业列入国家级智能制造试点示范,打造84家省级智能工厂,培养81家市级“5G+工业互联网”试点,市级智能工厂达到361个。

看见:宁波演奏5G智慧工厂交响乐

作为一直关注智能制造行业发展的业内观察者,对5G智能制造带来的价值已十分熟悉。但当走进镇海炼化、爱柯迪后,还是被5G智慧工厂勾勒出的壮美画卷深深震撼。

5G让镇海炼化焕新颜

中国石化镇海炼化分公司位于浙江宁波镇海,是中国石化规模最大、盈利能力最强、技术能力最先进的炼化公司,每年能够加工原油两千多万吨,在2022年入选全国首批数字领航企业,致力于建成世界级高科技、一体化的绿色石化基地。

当来到镇海炼化时,我感觉自己身处公园,看到林荫大道,鲜花绿草,各类设备管道整齐有序,不是想象中石油炼化厂黑烟滚滚、气味刺鼻、环境脏乱的情况。这说明镇海炼化十分重视绿色环保。

那么镇海炼化信息技术管理方面,是不是也是整齐、有序、高效呢?据了解,很多传统炼化厂面临多种不同功能系统共存,形成信息孤岛;厂区面积扩大,导致管理成本不断飙升;事件处置不及时,事后处置成本高;生产监控覆盖不全面,预警不及时等不少难题。

可喜的是,镇海炼化解决了上述问题,联合宁波移动和华为打造5G智慧工厂,用数字科技的“魔法”让镇海炼化焕新颜,破解发展中面临的各种难题。接下来,我将为大家一一呈现宛如魔法的画面场景。

场景一:5G让工厂从容应对隐患

镇海炼化管道错综复杂、仪器众多管理难。每个仪器的数据都关乎生产安全。过去,工人需要往返于各种仪器之间,查看仪表、记录数据。要知道,镇海炼化地处海边,夏天天气炎热,冬天海风刺骨。这让工人的巡检非常辛苦。

为此镇海炼化携手宁波移动、华为等构建了5G专网,支撑监控业务系统高效运转。相比有线网络,5G专网能让业务系统随时随地接入。

5G专网支撑了镇海炼化多个创新应用打造,创造了巨大价值。比如,镇海炼化基于5G数据采集+AI分析,可实现对4277个危险机泵的数字化监测,每年可节省人力330万元以上;5G+液气体泄漏在线监测,覆盖工厂1942个易泄露点实时监测,每年可节省人力550万元;5G+安全巡检机器人,实现7×24小时自主巡逻,每年减少巡检人员成本300万元。

场景二:“小蘑菇”守护罐区安全

镇海炼化罐区位于算山码头,沿海特殊的地质结构,地质下沉让罐区面临安全隐患。过去,镇海炼化只能通过地基沉降预测、人工监测等举措,守护罐体安全。在实际过程中,不仅沉降预测结果与实测沉降值存在差异,人工监测也无法做到实时监测。这使得安无法完全排除安全隐患。

现在,镇海炼化通过一个个“小蘑菇”—5G+北斗高精度定位技术的沉降在线监测设备,对罐区整体地面沉降情况进行24小时监测,并依托镇海炼化自建的5G专网进行数据传输,守护罐体安全。

场景三:数字孪生让工厂管理简单化

镇海炼化厂区面积大、设备多,日常管理时面临不同设备运行状况不清楚,对工厂运行情况无法做到了然于胸。

镇海炼化通过5G+数字孪生操作管理系统,已实现68%厂区可视化,管理协同人员可减少45%。

场景四:5G手持终端提升“单兵”效率

过去,工人不仅需用脚步丈量巡检路,还要手写监测记录,不仅费时费人,而且人为失误还会导致监测记录出错。如今,工人基于5G手持终端,只需轻扫仪器上的二维码,数公里长的三维管线分布蓝图,仪表的设备台账、历史作业票,精准地展示在5G手持终端上。据工作人员介绍,镇海炼化5G手持终端超1000台,提升30%巡检效率。

以上丰富的智能应用是如何实现?据悉,镇海炼化打造了1+1+N智慧炼化架构,就是1张5G专网+1个工业互联网平台+N个5G应用场景,推动工厂设备与网络实时连接,从安全环保、生产经营等方面建设绿色石化产业“大脑”,助力工厂提质增效。

目前,镇海炼化在建成1号地块13个宏站的基础上,正在进行2号地块12个宏站的建设,并同步开通5G双域专网、5G快线,共同扩大一体化5G网络的规模。

全5G智能工厂,让爱柯迪再次腾飞

爱柯迪是国内汽车铝合金压铸件隐形冠军,全国首家全5G智慧工厂,已实现纯5G技术来生产车规级产品,也是全球5G智能制造的标杆样板。今年,爱柯迪业绩表现亮眼。据爱柯迪三季度财报显示,2023年前三季度营收达到42.35亿元,同比增长39.92%,净利润同比增长46.7%。

走进爱柯迪,映入我眼帘的是超大型的设备自动运行;机械手臂井然有序地工作着;5G+AI摄像头快速地扫描产品……一起演奏着美妙的工业交响乐。

在爱柯迪三号工厂我了解到,许多设备均连接到5G网络。爱柯迪携手宁波移动、华为等,打造了一张5G网络,覆盖工厂7个车间,覆盖面积达9万平方米。接下来,让我们赶快去一睹爱柯迪勾勒出的美妙画面。

场景一:5G MES提升效率

过去,压铸车间设备各自为战,无法实现生产效率最大化。为此,爱柯迪通过对MES工控机进行5G模组集成,替换原有Wi-Fi通信,实现5G MES工控机终端的规模应用,完成操作系统与信息技术的打通,实现多设备的全接入。最终将各设备的数据汇聚到一起,形成“数字孪生”,实现高效生产。

场景二,5G实现产品线高效调整

爱柯迪产品种类繁多,仅汽车零件品种就达1000多种。这就导致生产线需要根据产品进行实时调整。但有线网络,布线和运维成本高,产线调整需要15天,难以支撑爱柯迪柔性化的生产需求。Wi-Fi连网则面临频段容易干扰,稳定性,安全性不足等难题。

爱柯迪基于5G LAN,降低部署成本,提升专网运维效率,缩短柔性产线调整时长,助力爱柯迪柔性生产线调整时间缩短为6小时,产线调整效率提升70%,人均附加值提升75%,设备可动率提升31.4%。

场景三:5G+AI让质检更精准

汽车配件对工艺要求很高。严格的质检是保障产品品质的关键。传统的人工质检方式,无法实现产品质量。三维扫描质检又费时费力。

我们看到,爱柯迪选择通过创新的5G+AI质检,实现油污工件视觉质检,精准识别率达到95%以上,可识别超15个缺陷类型;全球首创360度环视3D相机质检,检测范围实现100%覆盖,误判率仅为0.1%,检测效率提升至60秒。

场景四:RedCap走向规模落地

RedCap是5G智慧工厂规模发展的创新技术之一,被认为是5G-A的一个重要发展方向,具有低成本、大容量高效共存、高集成、多功能等特点。在中速及中高速需求的应用场景中,RedCap可降低终端成本80%。我们看到,爱柯迪正已率先适配RedCap终端,积极探索工厂未来之道。

此次参观我还了解了爱柯迪5G高精度室内定位、5G生产看板、5G仓储等大量创新应用。爱柯迪5G智慧工厂创新应用,备受业界认可,央视《大国基石-智联未来》《人民日报》《人民邮电报》均报道了爱柯迪5G工厂。而且,爱柯迪荣获工信部2020年工业互联网试点示范项目。

特别值得一提的是,爱柯迪最近获得2023年“绽放杯”5G应用征集大赛一等奖。之所以能够获一等奖,是因为爱柯迪携手宁波移动完成全国首个5G LAN技术规范测试、首台5G LAN商用MES终端部署、5G LAN技术标准制定,并借助5G LAN技术,让5G专网更加扁平化,降低了项目部署成本,提升了专网运维效率,缩短了柔性产线调整时长,爱柯迪产线调整效率提升70%、人均附加值提升75%、设备可动率提升31.4%、半成品周转天数下降64.2%。

目前,爱柯迪5G智慧工厂解决方案,不仅在集团内复制发展,还在汽配行业以及跨行业实现规模复制。5G商用四年,我们在爱.柯迪感受到5GtoB也进入了新的阶段。

预见:加速奔向5G智慧工厂的星辰大海

5G智慧工厂是推动制造业向智造业升级的关键。通过本次探索,我深刻感受到,5G智慧工厂已成为制造企业提升自身能力的重要途径。通过以下几点,我似乎能预见5G+工业互联网的星辰大海。

首先,5G专网是实现企业智能制造的基础,还在不断演进升级。比如,镇海炼化正在建设新一期12个5G宏站,扩大5G规模。又比如,爱柯迪通过构建5G LAN,不仅带来VIP级SLA保障,还实现厂区5G网络7ms的超低时延、1Gbps的超大上行、99.99%的超高可靠性。

其次,5G智慧工厂正在与大模型、AI、云计算等技术走向融合,带来更多价值。不论是镇海炼化的智炼千语AI大模型,还是爱柯迪的“数字孪生”控制中心构建起的工厂“大脑”,亦或是5G+AI监控分析、5G+AI质检等场景,都是多种数字技术融合发展最好的印证。

再次,企业正主动拥抱5G智慧工厂。此次探访的两家企业均在积极投资5G专网建设,探索5G应用场景与技术,俨然成为5G智慧工厂的标杆使用者。

我们也注意到,镇海炼化的5G应用解决方案已在内部及炼化产业实现规模复制,爱柯迪5G智慧工厂解决方案在汽配行业等规模复制。5G智慧工厂发展已呈燎原之势。

最后,产业链协同筑牢5G智慧工厂底座。众人拾柴火焰高。在本次探访中,我注意到产业链伙伴紧密合作,合力打造5G智慧工厂。比如,宁波移动携手华为等伙伴,深化5G LAN、5G RedCap技术研究,推动基础能力增强、行业应用扩展及对新业务、新维度的研究和支撑。

我们感受到浙江通信人在发展5G智慧工厂中,表现出巨大的热情,也作出了极大的贡献,无论是对技术落地的攻坚,还是商业合作的前瞻眼光。

比如宁波移动已做好全面赋能5G智慧工厂的准备。正如中国移动宁波分公司党委书记、总经理徐孟强在中国移动5G+智慧工厂燎原计划启动仪式上所讲:“面向奔涌而来的5G全连接时代,宁波移动将扛起驻甬央企的使命担当,为宁波打造中国式现代化市域样板而努力奋斗。”

华为则通过自身在硬件、软件上的技术创新,使能企业5G智慧工厂解决方案的打造。胡厚崑在2023中国5G+工业互联网大会上强调道,面向未来,华为将持续深耕工业数字化,充分发挥包括5G+工业互联网在内的数字技术的创新优势,推动新型工业化发展。

潮平两岸阔,风正一帆悬。从此次探访的丰富场景和喜人进展,我感受到5G智慧工厂建设已走过探索阶段,迈入规模复制的新阶段,未来可期。

感谢那些默默推动产业数字化的人们,期待我国能够加速奔向5G智慧工厂的星辰大海!

海峰看科技
独立科技评论员,《海峰看科技》账号创始人,多次接受央视、环球时报、科技日报等采访。 ICT行业杂志前副主编,从业十多年,聚焦5G、手机、IoT、光、云、AI、互联网、智能汽车、机器人等。 每年与超100位科技行业企业CXO/VP/总监面对面交流。 多个年度《中国信息通信行业发展报告》特约撰稿人。 毕业于北京邮电大学,曾获十大通信行业自媒体称号。

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