截至目前,南京累计建成24家具备10个以上“5G+工业互联网”典型应用场景的工厂,7家工厂入选工信部5G工厂名录
本报记者芮天舒
11月12日,工信部发布的2024年“5G+工业互联网”融合应用试点城市名单结束公示。经地方申报、专家评审,上海等10个城市成功入选2024年“5G+工业互联网”融合应用试点城市名单。其中,江苏的南京、苏州榜上有名。
“5G+工业互联网”是指利用以5G为代表的新一代信息通信技术,构建与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态。通过5G技术对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了新的实现途径,助力企业实现降本、提质、增效、绿色、安全发展。
当前,南京“5G+工业互联网”创新发展进入快车道,规模应用初见成效。截至目前,南京累计建成24家具备10个以上“5G+工业互联网”典型应用场景的工厂,7家工厂入选工信部5G工厂名录。越来越多南京企业投身“5G+工业互联网”赛道,推动制造业提质向新、赋能新型工业化“更上一层楼”。
国内首个五星5G工厂长这样
今年9月,中兴通讯南京智能滨江5G工厂(以下简称“5G工厂”)通过中国信息通信研究院泰尔认证中心认证,成为国内首个通过认证的五星5G工厂。
该工厂是生产5G基站、服务器及存储、汽车电子等产品的智能制造基地,也是中兴通讯的技术创新中心。工厂内5G网络覆盖率100%,同时广泛运用了机器人、AGV、数字孪生、机器视觉、AI、XR等技术,通过数字星云平台创新实现24大类、120余种场景下的5G工业生产融合应用。
走进16000平方米的原材料立体分拣中心,展现在眼前的是一个高17米共27层的货架,货架上摆放着10多万个黑色货箱。生产订单来了,无需人工拣选,机器便能自动取材,而且零误差。中兴通讯产业数字化方案规划总工程师孟晓斌介绍,这里堪称工厂的“心脏”,通过5G叉车、5G机器视觉+机械手自动装箱、高速堆垛机、四向穿梭车、5G机器视觉+机械手自动挑选,每天将原材料输送到各车间各产线。“一般情况下,一个订单需要上万件物料,以前6个工人拣选需要3天完成,现在机器拣选2小时就能完成。”
在分拣中心内,许多AGV小车忙着拣选原材料,一会儿左右水平行走,一会儿上下垂直运动。孟晓斌介绍,滨江制造基地实现了全柔性物料运输,从原材料入库到成品出库实现无人化的物料运输。
位于二楼的智能生产管控中心内,多位技术员正通过智能制造执行系统监控着整个厂区的生产状态。孟晓斌介绍,中兴“智能生产管控平台”实现了信息在平台、人员、设备间的高效流通。基于5G和IOT技术敏捷连接生产现场传感器和智能设备,打破传统异构系统和数据孤岛,实现人、机器、材料、方法、环境、测量全要素的自感知和高效协同,产品异常可智能预警,从而实现传统生产“人找事”到智能车间“事找人”的转变。
“以前发现产品问题,需要依赖专业维修人员和技术人员,维修质量也不一定稳定,周期长。”孟晓斌说,为解决这个问题,5G工厂利用3万多条高质量维修标注数据,结合公司的智算网络底座和星云大模型,打造了维修专家数字员工Agent。当有问题产品出现时,AGV会自动把它送到维修区域。维修人员通过自然语言与数字员工交流,实时获取并分析当前产品测试数据,同时迅速给出可能的问题原因及详细的维修方法,维修专家数字员工还可以提供精准的测试验证方案,大大提高了维修效率和准确性。
技术革命也带来了管理革命。“在传统的制造流程中,往往会出现生产和供货周期长、物料多、库存高,以及生产质量不稳定等一系列问题。”孟晓斌说,中兴通讯在南京滨江基地强化了智造大脑的创新实践,将大模型、AI、运筹优化等智能化技术广泛应用于生产和管理的全流程,如实行智能排产、鲁班智能资源调度、工艺文件自动生成、智能生产管控、产品智能维修、问数精灵等,实现实时感知和洞察生产现场的海量数据、数据的高效流转和智能分析、科学决策和精准执行的全流程闭环,使得该工厂的生产供货周期下降了39%,人均产值提升了74%,生产能耗下降了27%,客户订单承诺偏差率下降了70.4%。
让工厂跑出智能制造加速度
在南京,“5G+工业互联网”工厂正在加速涌现。其中,扬子石化、南京钢铁、中车浦镇分别入选工信部“5G+工业互联网”重点行业实践案例和工业互联网试点示范。
走进扬子石化公司生产区,只见一条条管道如巨龙般架设在空中管廊架上,成为企业物料输送的“大动脉”。
管道长、线路复杂,还是高空作业……曾经长约1600米的管廊巡检是困扰企业的一大难题。现在,随着一台轨道式智能巡检机器人上岗,实现24小时不间断自动巡检,操作人员只需坐在中控室内电脑前,就可以查看巡检情况。
“通过建立5G专网,实现生产区域网络全覆盖。各单位可以通过智能巡检设备,完成电子作业票的提报审批,并完成周期巡检任务。”扬子石化IT专家曹卫锋介绍。同时,内操线上巡检人员通过5G综合场景管控平台,利用巡检机器人、热成像监控云台等,可以随时了解罐区储罐、动静设备等信息,极大提高了生产管理效能。
截至目前,扬子石化基于5G专网,陆续开展了设备故障诊断、无人智能巡检、生产现场监测、厂区智能物流等九大应用场景建设,积极推动5G在生产运行、安全管理、监测检测、仓储物流等生产控制核心环节的创新应用,为生产管理装上高效运转的“智慧大脑”。
中车浦镇也是打造5G工厂的“优等生”。
在中车浦镇城市轨道交通装备5G智能工厂总装分厂,车间里的一块巨大显示屏幕上,蓝色背景下的醒目数据实时跳动,可一目了然地掌握整条产线的实时制造进度,以及安全生产、人员配备、设备总数等全生命周期数据。
“这便是车间级生产指挥驾驶舱,目前,中车浦镇通过5G网络,已全面实现厂区大规模的物联网设备连接和通信,进一步优化研发、设计、生产、检测等作业环节。”中车浦镇智能制造主管费爱松介绍。
通过5G工厂建设,中车浦镇已实现所有产线平均生产效率提升7.7%,组装、装配作业单车生产效率提升40%,数控中心自动化覆盖率达到93%,产品一次交检合格率提升5%。
以5G网络赋能制造,已成为南京众多制造业企业的必然选择,且各有“绝活”。
例如,南钢5G虚拟专网建设了八大类共15个应用场景,实现精益管理,不断调整优化技术装备和工艺流程,生产过程绿色低碳化,形成规模适度、产品高端、产城融合的高质量发展格局。
梅山钢铁创建5G工业物联网创新实验室,形成了“一张网”(梅钢工业互联网)布局,实现各主要生产单元广泛连接、信息运营深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能。
南化公司厂区如今也已经实现5G专网全覆盖。“通过5G专网应用,具备作业许可全流程信息系统图片功能,以达到规划作业行为、强化制度落实、减少违章现象发生的效果。”该公司相关负责人说。
打造工业互联网平台助企精益生产
发展得如火如荼的“5G+工业互联网”,也吸引了不少南京企业入局其中。
近日,工信部公示“2024年跨行业跨领域工业互联网平台动态评价结果”,共计49家行业优秀工业互联网企业入选,南京企业朗坤智慧科技股份有限公司(以下简称“朗坤智慧”)打造的朗坤苏畅工业互联网平台连续三年登榜。
作为工业互联网“双跨”平台的“国家队队员”,截至目前,朗坤苏畅工业互联网平台累计接入工业设备超250万台/套,服务企业超4.5万家,连接开发者超1.4万名,汇聚工业模型3400余个、工业App1100余个,赋能1000多家大型企业数字化转型。
依托AI、5G、大模型、数字孪生等技术,朗坤智慧研发了多款备受客户青睐的数字化产品和应用,持续提升“软硬一体化”产品的能力,助力企业优化生产流程,提高生产效率,精益生产运营,深度赋能产业转型升级。
“能耗优化”相关应用帮助企业降本增效。“当其安装在一台风机上时,每年能够为这台风机节省数十万元的电费。考虑到一个工厂可能拥有成百上千台风机,如此一来,节省下来的费用足以弥补建设成本。”朗坤智慧相关负责人介绍。
“智慧监盘”应用为企业发展保驾护航。在流程工厂、易燃易爆以及重资产行业中,安全生产是重中之重。一旦机组或者设备出现异常状况,该应用可及时介入,提供清晰、直观的实时报警分析,推送潜在预警风险和优化指导意见,方便运行人员第一时间做出检修优化决策。在隐患刚刚出现的阶段就能排除事故风险,降低非计划停运的次数,大幅削减生产成本。
故障可预知,生产更稳定。“设备故障预警与诊断”应用通过“望闻问切”为设备“把脉会诊”并“对症下药”。这些应用通过故障诊断算法,实现设备的状态监测、异常报警、故障诊断、维修建议等功能,对设备进行全面“体检”,能够极大幅度地降低设备的维护成本,让故障设备实现“未卜先知”,提高设备“免疫力”。
据了解,朗坤苏畅工业互联网平台已经打造了多个高价值、高效益、易推广的“灯塔”工程。“我们打造的国电电力安全生产管控平台,覆盖国内11家和国外3家大型火力发电厂,接入40余台机组,显著提升了机组运行经济性和设备可靠性。”朗坤智慧相关负责人介绍。
营造良好产业生态促进未来发展
“5G+工业互联网”融合应用的快速发展,离不开良好的产业生态。
南京市工业和信息化局相关负责人介绍,近年来,南京紧抓“5G+工业互联网”发展机遇,加快5G新型信息基础设施建设和典型应用,一体化推进工业互联网网络、标识、平台、数据、安全等五大功能体系发展。2022年,南京获国务院督查激励,被评为建设信息基础设施、推进产业数字化、加快工业互联网创新发展、促进网络与数据安全能力建设等工作成效明显市。
截至目前,南京累计建成5G基站4.38万个,每万人5G基站数46个,全省第一。建成5G行业虚拟专网306个、工业独立专网超10个。4个园区入选江苏省首批“万兆园区”,智算规模超9000P(PetaFLOPS,即千万亿次浮点运算每秒),均居全省第一。累计建设10个“5G+工业互联网”公共服务平台,培育5G领域重点企业100余家,基本涵盖产业链上中下游及配套服务各环节。全市拥有5G和工业互联网相关国家标准、知识产权超1000项。
该负责人表示,下一步,南京将充分发挥“5G+工业互联网”发展活跃、科技创新突出、应用场景丰富等优势,围绕专项政策、基础设施、行业应用、产业生态、公共服务等5个方面先导,统筹全市力量推进试点城市建设,构建6G试点、5G-A示范、5G辐射全国的发展梯队,加快推动“5G+工业互联网”融合应用规模化发展,形成“5G+工业互联网”与实体经济深度融合样板,打造全国“5G+工业互联网”产品和解决方案供给战略基地、产业集聚发展高地。