中兴发布全球首个5G+智慧钢企商业产品方案
10月18日,“2019工业互联网全球峰会”在沈阳举行。这次高规格的会议举办得恰逢其时,因为就在10月14日,由工信部主办的“信息通信业高质量发展高层次专家座谈会”上,陈肇雄副部长强调要“推动通信业和实体经济特别是制造业深度融合”。
5G工业互联网应用,有了重大进展
5G系统“大容量、高带宽、大连接、低时延”特性及其与AI、边缘计算、云-边协同、大数据等的强力结合,为制造业“数字化”转型奠定了坚实基础。行业巨头们正在积极探索打造并应用能满足制造业痛点需求的解决方案。5G微信公众平台(ID:angmobile)记者在“2019工业互联网全球峰会”现场了解到,这方面又有了重大进展——辽宁移动副总经理王晓明、中兴通讯副总裁刘金龙、鞍钢集团信息产业有限公司总经理于洋共同宣布,全球首个5G+智慧钢铁企业商业产品方案发布。
“这是5G技术第一次规模融入制造业并形成完整的商业方案,标志着5G+X应用延展、融入千百行业迈出关键一步。”钢铁行业资深专家对记者说到。
解决了诸多痛点需求,经济效益显著
专家介绍,该商业产品已可向冶金行业进行商业推广。那么,“5G+智慧钢铁企业”商业产品方案解决了哪些“痛点需求”呢?
对此,专家进一步分析,钢铁行业是复杂流程工业的典型代表,对网络的可靠性和稳定性有极高的要求,生产环境存在着高温、粉尘、腐蚀、电磁干扰等复杂、恶劣的情况,于是,钢铁企业就迫切需要更多的物联、更智能的图像识别、自动化操作控制,“5G+智慧钢铁企业”商业产品方案把5G技术与AI、云计算、大数据、边缘计算等技术融合在一起,切实满足了鞍钢集团在工业生产中的上述诸多痛点需求,提高了生产效率、降低了生产成本、保障了作业人员安全。
记者了解到,上述方案已经在鞍钢集团得到全面应用,具体包括全新的设备生命周期管理系统、缺陷检测系统、机器视觉安全管理系统、设备远程操控系统等,可谓“风采卓著”: 电机全生命周期管理:经济效益十分显著 据悉,此前,鞍钢集团的400台1780线辊道电机,每年维修次数400次,每次维修费用1000元左右。预计在应用了“5G+电机全生命周期管控系统”之后,一年的维修次数可大幅降低100次,也即每年将可节约维修费用10万元。
此外,“5G+电机全生命周期管控系统”的部署,预计还能实现每年较大幅度的增收。目前,鞍钢集团1780线辊道电机的作业率为80%,小时产量1000吨。在应用了“5G+电机全生命周期管控系统”后,预计作业率可提升5%,折算成作业时间25小时/年,于是,按目前钢价3500元/吨计算,每年可增收0.875亿元
据资深专家介绍,除了上述对于降低维修成本、提高年收入的预期,测算还表明,“5G+电机全生命周期管控系统”还能助力鞍钢集团设备使用寿命延长超过10%、停机时间减少10-20%、有效工作时间增加10-20%、闲置资产利用率提高20%。
“建设设备全生命周期管理体系,可全方位提高鞍钢集团的设备全生命周期管理水平和效益。而且,市场竞争力将由此得到增强。”在“2019工业互联网全球峰会”现场,不少业内人士评价到。
笔者在深入了解后得知,之所以有着上述诸多显著的经济效益预期,是由于“5G+电机全生命周期管控系统”集成了诸多先进的单点技术,鞍钢集团热轧厂1780产线400台轨道电机通过震动传感器、温度传感器、电流传感器采集数据并汇总到高速采集器,再通过采集器内置的5G模组传输到工程师站,工程师站通过5G网络上传至云平台,在平台上结合专家知识库,以智能算法进行分析、判断并预测电机故障状态,将“事后补救”变为“事前预防”。 机器视觉质量管理系统:系国内首家 专家介绍,对于“带钢”的加工,正在向“高速度”“高精度”“自动化”方向发展。自动化的作业线,生产稳定、材料利用率高、产品一致性好、成本低,然而,这些优势要充分发挥出来,是需要极其苛刻的前提条件的——要求原材料的表面质量好。但是,带钢在制造过程中,其表面有可能出现划痕、擦伤、结疤、粘结、辊印等多种质量缺陷,它们不仅影响产品的外观,更严重的是降低了产品的抗腐蚀性、耐磨性和疲劳强度等性能。
数十年来,对于表面质量检测,钢铁企业一直沿用人工开卷抽检、频闪光法等检测方法,这些方法不能真实、可靠地100%反映带卷上下表面的质量状况,只能用于检测运行速度很慢的带钢表面,而且实时性差。到了近些年,部分钢厂采购进口单机表检仪,但是存在技术壁垒、设备投入大、维护成本高、缺陷库无法共享(导致缺陷检测结果不全面、缺陷识别率低)。
于是,钢铁企业亟需实现对带钢表面缺陷图像的准确分析,进而实现对表面缺陷分类和记录,并加以实时控制,因为可以由此提高生产效率、产品质量,进而提高企业竞争力。为了解决这一系列痛点需求,中兴通讯、辽宁移动、鞍钢集团联合研发出了“5G+机器视觉带钢表面检测系统”,实现在带钢“高速”生产条件下,实时拍摄表面图像并实时上传至MEC边缘云平台与缺陷库进行分析比对,大幅提高了识别率和产出率。
据悉,这是国内首家基于5G+云平台自研视觉带钢表面检测系统。而且很值得一提的是,MEC的采用,不仅大幅降低了时延,还可极大程度地保障工业数据安全(因为就在工厂本地进行处理,不上传至远程云端)。另外,5G+机器视觉还被应用于皮带通廊安全系统——在炼焦总长皮带通廊处部署摄像监控系统,覆盖皮带头/尾部、皮带通廊出入口、皮带作业重点区域,通过5G网络将监控视频与云端视频分析平台进行对接,同时与皮带机自动控制系统结合,根据分析结果实现皮带急停、联锁等处理,实现皮带机系统远程自动监控及处理,保障皮带机运行期间的安全、稳定、高效。
以应用为导向,辐射带动辽宁及全国5G和工业互联网全生态发展
据了解,此次发布的全球首个5G+智慧钢铁企业商业产品方案,始于中兴通讯、辽宁移动、鞍钢集团在2019年6月份签署的战略合作协议,研发仅历时3个月,可见效率之高,体现了各方的技术实力、创新能力之强,不仅打造了电机全生命周期管理的应用典范,而且验证了5G切片技术、边缘计算技术在工业行业内的应用。
“总体来看,实现了‘以5G带动工业互联网、工业互联网促进5G技术成熟’的双向促进作用,带动了5G产业与钢铁行业工业互联网产业的发展。”权威专家评价到。
在国内,5G商用正在开启,“5G+行业”的要义之一,是在针对行业痛点需求打造出典型应用之后,对应用本身甚至整个平台等进行大规模复制推广。5G微信公众平台(ID:angmobile)了解到,中兴通讯的专家介绍,以5G和工业互联网平台为中心,辐射带动辽宁及全国5G和工业互联网全生态的发展。为何如此强调“平台”?一方面,工业互联网平台聚集了整个工业生产制造各个环节的要素信息,从而,掌握住平台,就掌握了主动权;另一方面,通过平台的建设迭代,能够牵引数据采集、网络接入、安全防护、应用开发等各产业链条协同发展,带动提升平台供给能力。
而另一方面,发展工业互联网平台的目的不是单纯的建几个平台,而是要以应用为先导,要从应用场景出发,找到真实工业场景的现实瓶颈问题,自下而上形成实际可操作、可复制的一系列系统解决方案,并以工业APP、工业微服务等形式逐渐沉淀到工业互联网平台上,由“单点应用”到“多点推广”,由特定行业、特定区域推及至跨行业跨领域,建立起涵盖生产全流程、全环节的一系列平台解决方案,形成多层次平台发展体系。
中兴通讯的专家分析,工业互联网需要高额持续的投入和长时间的积累,工业互联网发展不仅需要龙头企业引领,更加需要政府、企业、联盟、科研院所等多方力量协同,科技、产业、金融等各领域融通,所以,要以合作为基础,尤其和目前国家战略的5G和工业积极构建开放共享的协同生态。这样充分印证了我国始终坚持“产学研用政”相结合,着力打通科技创新、产业发展、金融服务生态链的工业互联网发展模式的正确性,进一步打造更具活力的生态体系,推动工业互联网应用落地。
而利用云计算平台作为5G和工业互联网发展推广的服务平台,符合国家对于“企业上云”的要求,也符合企业对IT基础架构信息化建设与向数字化转型发展趋势。通过先进的云计算技术能够有效提高资源效率,符合业务发展的需要。利用云计算可以更好地与GPU技术结合,满足5G和工业互联网应用对于高性能的要求。通过云计算平台的搭建与使用,为各个企业构建基础架构平台,提供计算资源、存储资源、网络资源以及安全的云计算技术平台,这些是5G和工业互联网发展推广的基础服务平台。
具体地,中兴通讯的专家举例,利用图像识别与人工智能技术,利用5G和工业互联网技术为工业企业的应用提供创新的应用,渗透车间的人员安全监控告警、产品自动检测、人员面部识别、人员体态行为识别等方面,推动识别与人工智能在工业互联网应用的广泛落地。随着5G与互联网技术的发展,提供大数据平台的支撑,进行数据实时批量采集、集成、加工,辅助对于大数据的分析与存储,为5G与工业互联网应用发挥更大的数据价值,进而提升我国的工业水平发展。