自今年6月份三大運(yùn)營(yíng)商5G牌照的頒發(fā)，我國(guó)5G產(chǎn)業(yè)正式跨入快軌道。當(dāng)前，5G上游已進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)期，同時(shí)，產(chǎn)業(yè)上游的繁榮推進(jìn)離不開(kāi)下游應(yīng)用市場(chǎng)的帶動(dòng)配合。關(guān)于5G如何為行業(yè)真正賦能這一議題，不難發(fā)現(xiàn)上下游的結(jié)合變得日益緊密：挖掘5G在各行業(yè)中的實(shí)際需求，利用5G與云平臺(tái)、邊緣計(jì)算、人工智能等多技術(shù)的融合，切實(shí)為解決行業(yè)發(fā)展難題提供創(chuàng)新思路，才是推動(dòng)5G產(chǎn)業(yè)提速，打開(kāi)宏大市場(chǎng)的主流路徑。
工業(yè)領(lǐng)域一直是被給予高度期待的重頭戲，無(wú)論是行業(yè)規(guī)模還是市場(chǎng)潛力，都吸引著物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者紛紛投入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中。尤其今年我國(guó)5G商用步伐的加速，無(wú)疑為如火如荼的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)再添一把火。
作為全球領(lǐng)先的綜合通信解決方案提供商，中興通訊不僅從芯片到基站全面布局5G基礎(chǔ)設(shè)施，更與產(chǎn)業(yè)伙伴積極探索5G在行業(yè)中的落地，搭建多方共贏的5G物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系。在近日的2019工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全球峰會(huì)上，中興通訊聯(lián)手遼寧移動(dòng)、鞍鋼集團(tuán)共同發(fā)布的全球首個(gè)5G+智慧鋼鐵企業(yè)商業(yè)產(chǎn)品方案引起業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。這是5G技術(shù)首次規(guī)模融入制造業(yè)并完整商用的標(biāo)桿案例，它標(biāo)志著5G在融入千行百業(yè)的“長(zhǎng)征”中，攻克了關(guān)鍵一役。
5G在工業(yè)制造中價(jià)值幾何？
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代浪潮下，以數(shù)字化、信息化正在驅(qū)動(dòng)工業(yè)制造這一戰(zhàn)略重地大力轉(zhuǎn)型，中央ZF和地方ZF不斷提出由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型的一系列利好政策。尤其在東北地區(qū)，以鋼鐵、冶金、能源等重工業(yè)為經(jīng)濟(jì)支柱的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，企業(yè)擁抱智能制造大趨勢(shì)、進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)字化改造、產(chǎn)品與服務(wù)數(shù)字化效率提升等一系列轉(zhuǎn)型的需求更為迫切。
5G+智慧鋼鐵考驗(yàn)之一在于如何將通信企業(yè)、鋼鐵企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)、資源優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整合，匹配鋼鐵行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景之需，使5G技術(shù)體系在助力傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中發(fā)揮最大潛能。對(duì)此，三方發(fā)揮在各自領(lǐng)域積累的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)，形成初步共識(shí)：首先是多技術(shù)的融合，即5G、AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等IT技術(shù)的融合；其次是IT技術(shù)與工業(yè)OT的結(jié)合，如此才能創(chuàng)新性的開(kāi)發(fā)出了符合鋼鐵行業(yè)發(fā)展需求的智能制造綜合解決方案。
鋼鐵行業(yè)是復(fù)雜流程工業(yè)的典型代表，生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、管理過(guò)程中環(huán)節(jié)繁多，選擇關(guān)鍵環(huán)節(jié)和場(chǎng)景并抓住核心痛點(diǎn)作為智能化改造的切入點(diǎn)十分重要。眾所周知，制造業(yè)的整體方向離不開(kāi)降本增效和安全三大話題，如何利用5G技術(shù)體系來(lái)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，保障人員安全？從技術(shù)角度來(lái)看，可從設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)圖像分析和遠(yuǎn)程控制為主要抓手，并形成涵蓋從設(shè)備的數(shù)據(jù)提取、到高速可靠傳輸、智能化分析和平臺(tái)化運(yùn)維的整體思路，來(lái)破解長(zhǎng)期以來(lái)困擾鋼廠生產(chǎn)業(yè)務(wù)的難題：
曾幾何時(shí)，鋼廠大型設(shè)備（如電機(jī)）還是啞設(shè)備，不會(huì)對(duì)外清晰地“表達(dá)”自己，因此，工作狀態(tài)的研究便極大程度依賴經(jīng)驗(yàn)豐富的工人，一旦出現(xiàn)故障，檢修和宕機(jī)耗費(fèi)巨大成本。
另外，鋼廠生產(chǎn)鋼材的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)是帶鋼表面缺陷率，數(shù)十年來(lái)行業(yè)對(duì)帶鋼表面缺陷的檢測(cè)一直沿用人工開(kāi)卷抽檢或頻閃光法等檢測(cè)方法，準(zhǔn)確率低實(shí)時(shí)性差。
同時(shí)，產(chǎn)線自動(dòng)化有序生產(chǎn)和安全生產(chǎn)同樣重要，而過(guò)往這些方面并沒(méi)有得到足夠重視。
面對(duì)鋼鐵諸多顯性的行業(yè)痛點(diǎn)，中興通訊歷經(jīng)三個(gè)月研發(fā)了整體5G+智慧鋼鐵企業(yè)方案，包括設(shè)備的生命周期管理系統(tǒng)、缺陷檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)器視覺(jué)安全管理系統(tǒng)、設(shè)備遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)等。
5G預(yù)測(cè)“生命線”,淬煉“金睛”識(shí)缺陷
5G+電機(jī)全生命周期管控系統(tǒng)：
通過(guò)全面上線物聯(lián)網(wǎng)端到端平臺(tái)能力，鞍鋼熱軋廠的1780產(chǎn)線共400臺(tái)軌道電機(jī)，通過(guò)震動(dòng)傳感器、溫度傳感器和電流傳感器將采集數(shù)據(jù)匯總到高速采集器、通過(guò)采集器內(nèi)置的5G模組傳輸?shù)焦こ處熣荆こ處熣就ㄟ^(guò)5G網(wǎng)絡(luò)上傳至云平臺(tái)，通過(guò)專家知識(shí)庫(kù)結(jié)合智能算法進(jìn)行分析、判斷并預(yù)測(cè)電機(jī)狀態(tài)，據(jù)此可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)、高效管理和決策。
設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)：提前預(yù)警/預(yù)防設(shè)備故障，減少宕機(jī)次數(shù)，降低維護(hù)成本、提高設(shè)備生命周期和運(yùn)行效率。預(yù)計(jì)為鞍鋼產(chǎn)線帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益大致：
延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命 10%以上
減少停機(jī)時(shí)間 10-20%
增加有效工作時(shí)間 10-20%
閑置資產(chǎn)利用率提高 20%
高效決策：決策者根據(jù)平臺(tái)實(shí)時(shí)有效的設(shè)備主要性能數(shù)（KPI）,做出基于數(shù)據(jù)洞察的及時(shí)準(zhǔn)確決策。綜合來(lái)看，通過(guò)全生命周期管控系統(tǒng)每年可為鞍鋼熱軋廠降低維修設(shè)備數(shù)從400次/年到300次/年，節(jié)約費(fèi)用10萬(wàn)元。同時(shí)，通過(guò)管控系統(tǒng)提升作業(yè)率5%，合計(jì)增加生產(chǎn)25000噸，收入0.875億元。
5G+機(jī)器視覺(jué)帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)：
在帶鋼質(zhì)量（表面缺陷檢測(cè)）的優(yōu)化方面，從人工模式到智能化也存在不小的挑戰(zhàn)。帶鋼表面量的主要因素就是其表面出現(xiàn)的劃痕、擦傷、結(jié)疤、粘結(jié)、輥印等不同類型的缺陷，不僅影響產(chǎn)品的外觀，更嚴(yán)重的是降低了產(chǎn)品的抗腐蝕性、耐磨性和疲勞強(qiáng)度等性能。在傳統(tǒng)的人工開(kāi)卷抽檢或頻閃光法等檢測(cè)方法中，不能真實(shí)可靠地100%反映帶卷上下表面的質(zhì)量狀況。
如今，借助工業(yè)相機(jī)對(duì)圖像信息的提取、5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像大數(shù)據(jù)的傳輸、及MEC系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)安全的保障、云平臺(tái)對(duì)圖像的處理分析，傳統(tǒng)模式的“升級(jí)換代”迎來(lái)新的契機(jī)。本方案中，鞍鋼熱軋廠正是利用工業(yè)相機(jī)拍攝高清圖片，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)將檢測(cè)圖像上傳至云平臺(tái)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析圖像數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)反饋檢測(cè)結(jié)果，就此打造了國(guó)內(nèi)首家基于5G+云平臺(tái)自研視覺(jué)帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)要在物理環(huán)境極其惡劣的鋼廠生產(chǎn)車間中應(yīng)用，時(shí)刻身處在高溫、粉塵、腐蝕、電磁干擾等環(huán)境中，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性提出了極高的要求。中興通訊針對(duì)一系列復(fù)雜挑戰(zhàn)，提供的穩(wěn)定可靠的5G網(wǎng)絡(luò)，借助其大帶寬、低時(shí)延特性，及MEC系統(tǒng)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)安全的保障，為機(jī)器視覺(jué)在帶鋼質(zhì)量檢測(cè)場(chǎng)景中的穩(wěn)定高效落地提供保駕護(hù)航。在未來(lái)，視覺(jué)檢測(cè)作為工業(yè)制造產(chǎn)線的一項(xiàng)通用需求，此方案能夠在成熟后有大量復(fù)用的價(jià)值，可快速移植至其他鋼鐵行業(yè)和型材制造業(yè)。
5G+機(jī)器視覺(jué)皮帶通廊安全系統(tǒng)：
在保障生產(chǎn)安全、提高產(chǎn)線自動(dòng)化方面，視覺(jué)監(jiān)控技術(shù)也可發(fā)揮相匹配的能力。該方案在煉焦總長(zhǎng)皮帶通廊處部署攝像監(jiān)控系統(tǒng)，覆蓋皮帶頭/尾部、皮帶通廊出入口、皮帶作業(yè)重點(diǎn)區(qū)域，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控視頻與云端視頻分析平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，同時(shí)與皮帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合，根據(jù)分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)皮帶急停、聯(lián)鎖等處理，可滲透車間的人員安全監(jiān)控告警、產(chǎn)品自動(dòng)檢測(cè)、人員面部識(shí)別、人員體態(tài)行為識(shí)別等方面，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控及處理，保障皮帶機(jī)運(yùn)行期間的安全、穩(wěn)定、高效，推動(dòng)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的廣泛應(yīng)用。
小結(jié)
智能制造從頂層規(guī)劃走向企業(yè)落地，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)的廣泛應(yīng)用必將成為新常態(tài)，隨之而來(lái)的工業(yè)巨量數(shù)據(jù)，成為5G高質(zhì)量通信、機(jī)器學(xué)習(xí)和圖像處理、平臺(tái)分析能力施展發(fā)揮的“源頭活水”。本次中興通訊攜手運(yùn)營(yíng)商、鋼鐵企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合打造的全球首家5G+智慧鋼鐵企業(yè)，推動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域向數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁出了探索性的一步，為東北老工業(yè)基地的振興提供了極具代表性的示范意義。
同時(shí)，這也是中興通訊作為前瞻的探索者，帶動(dòng)5G大規(guī)模走進(jìn)制造業(yè)的標(biāo)桿案例。全球首個(gè)5G+智慧鋼鐵方案的成功商用也驗(yàn)證了5G切片技術(shù)、邊緣計(jì)算、工業(yè)人工智能等技術(shù)在工業(yè)制造切實(shí)可行的落地應(yīng)用價(jià)值。實(shí)現(xiàn)了以5G帶動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)5G技術(shù)成熟的雙向促進(jìn)作用。
隨著全球首批5G規(guī)模商用部署展開(kāi)，截止到6月份，中興通訊已參與了全球25個(gè)5G建設(shè)商用合同，覆蓋中國(guó)、歐洲、亞太、中東等主要5G市場(chǎng)。
在5G+產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)方面，中興通訊已與大視頻、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、媒體、能源、公共安全、醫(yī)療、教育、生態(tài)環(huán)保、交通等多領(lǐng)域伙伴形成超過(guò)30個(gè)5G+系列解決方案，并成功實(shí)踐50+示范項(xiàng)目，與超過(guò)300+行業(yè)客戶建立戰(zhàn)略合作，合力部署5G應(yīng)用，與超過(guò)200+行業(yè)領(lǐng)先的產(chǎn)品提供商達(dá)成合作。
在一系列5G建設(shè)成果背后，離不開(kāi)中興在全球5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定中的積極參與貢獻(xiàn)。
未來(lái)，中興通訊將攜手全球行業(yè)伙伴，讓5G為更多地區(qū)、更廣行業(yè)帶來(lái)全新賦能，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革！
