监控中心大屏实时监控全厂
空压机房机器自动读表
电解铝槽漏液智能监测
自2019年5G在我国正式商用以来,5G基站建设如雨后春笋般在云岭大地拔地而起。省委、省政府高度重视以5G为首的新基建发展,先后出台了《“数字云南”信息通信基础设施建设三年行动计划(2019—2021年)》《云南省5G产业发展实施方案》《云南省推进新型基础设施建设实施方案(2020—2022年)》等多项政策措施,为推动云南省“十四五”产业升级、加快“数字云南”建设提供了政策理论依据。
5G商业应用作为新一轮万亿级经济增长点,已被社会广泛聚焦。在2020年云南省首届5G创新应用十大案例评选、第三届“绽放杯”全国5G应用大赛云南赛区评选中,云南一些优秀的5G应用项目崭露头角。其中,云南神火铝业5G MEC(边缘云)有色金属智慧工厂应用可谓出类拔萃,不仅入选云南5G创新应用十大案例,同年又揽获第三届“绽放杯”全国5G应用大赛一等奖,以及入选GMAS 2021年度中国5G垂直行业应用案例库,荣获中关村5G大赛核心专题赛三等奖,俨然成为5G创新应用的明星项目。值得一提的是,该项目所涉猎的5G创新应用技术在全国处于领先地位。
近日,本报记者实地探访了位于文山州富宁县的神火铝业5G MEC(边缘云)智能化工厂。接下来,就请跟随记者的视角一起来一趟5G智慧工厂“样板房”体验之旅。
机器码垛、设备自动检漏……智慧工厂亮点多多
来到厂区大门口,只见挖土车和拉土车正在作业,偌大的厂区,目之所及除了整齐的厂房楼宇和横跨各厂房、车间的“空中走廊”,几乎见不到人。到了工厂办公楼、监控室等区域,才见到寥寥几人。
智慧工厂的“智慧”在哪些地方呢?被称为全国5G创新应用的明星项目究竟藏着哪些“黑科技”?
“在厂里,能用机器的,绝不用人。”云南神火铝业有限公司智慧工厂办公室主任王攀介绍,云南神火铝业项目于2019年开始生产,年产电解铝90万吨。从土建开始,到设备生产线,自动化程度在行业里首屈一指。
电解铝生产过程,会存在高温、噪音、粉尘等污染,为避免工人接触以及降本增效,2020年6月,云南神火与中国移动云南公司共同启动智能化示范工厂项目建设。厂区、办公区、生活区实现5G专网全覆盖,构建起MEC(边缘云)、工业互联网平台、5G 创新应用、智能化装备的5G“云 网 边 应用”一体化的,绿色、安全、高效的智能化工厂架构体系。在安全生产管理智能化、生产制造控制智能化、园区管理智慧化等方面,打造了一系列有特色、高标准的信息化体系及创新应用,形成以机器助人、机器强人、机器换人为目标的格局,打造神火模式,树立智慧工厂行业标杆。
同样是年产90万吨电解铝的传统企业,可能需要8000人,而通过5G的加持,云南神火铝业项目只需要2000人,取而代之的是码垛机器人、巡检机器人、抄表机器人、动力天车等。比如,原来一车料人工卸装花半小时,现在码垛机器人几分钟就能完工;氧化铝传输靠皮带,传统检修是把皮带停下来,人工观察。安装了自动检测系统后,可实时检查漏点,动态管控,有效解决了电解铝行业的行业痛点;在铁溶液保持1400℃时出炉效果最佳,传统的物理测温设备时间长了测温有误差,要靠老师傅凭经验判断。现在车间安装了工业相机,由专用数字高温摄像头通过5G网络回传到监控室,做到精确控温;5G室内高精度定位能及时发现人所在工位,是否处于危险区域,发现危险会立即报警。这些都大大节省了人力资源,提高了生产效率,保障了安全生产。
记者来到堆垛天车作业车间,只见天车起重的器械臂一次至少能抓取10个原料包,从A地抓取后再堆放至B地,AB相隔50米,仅用时3~5分钟。庞大的起重器械由工程师遥控指挥,几乎零误差。
1中心 2平台 5大5G应用场景构建数字底座
中国移动云南公司文山分公司集团客户部副总经理曾云昱介绍,云南神火铝业项目一期5G网络建设启动以来,现已在厂区建成7个5G室外宏站和若干室内分站,做到全厂区无死角监控。项目建成一个数据中心,两个应用平台(即工业互联网平台、数字孪生中台),五个应用场景组成的工业级信息化智能解决方案,该方案可向工业领域复制推广。在5G专网基础上,5G MEC(边缘云)保证网络安全,实现数据不出厂。工业互联网平台构建云南神火数据大脑,采集海量数据,处理多源异构数据;数字孪生中台则是构建云南神火数字管控中心,实现3D虚拟仿真,数字复刻,园区可视化、车间可视化、生产可视化,便于监管一线设备和人员。通过5G MEC(边缘云)技术,完成算力的边缘下沉和边缘接入,使得不同设备、系统和终端的海量数据依托转换技术,实现多源异构数据的归一化和边缘集成,实现底层数据的汇聚处理,打造了云南神火铝业的数字底座,消除了系统之间的壁垒,加速云南神火智能创新。
神火铝业智慧工厂5G应用场景
场景一
监控中心实现全厂智能高效管理
在监控中心大屏上,可以清晰看到各子系统接入的监控画面,图像识别技术,以及3D厂区实时动态仿真展示,通过多系统协同,多路高清监控视频实时回传,实现全厂实时监控,范围覆盖人员车辆进出管理、人员安全与车辆违章,提高统一监控调度效率,降低安全监管成本。同时支持信息发布、应急指挥,综合管理、控制和展示园区各个层面的工作。
场景二
超高密度监测温度
通过光纤应变测温系统,结合5G接入能力,实现超长时间-180℃到350℃高温、恶劣环境及超高密度终端传感器的接入。解决原有通信模式下无法实现的,超高密度终端接入、布线困难等难题。
场景三
空压机房机器自动读表
利用5G的超大上行宽带,可通过机器视觉及时实现空压机仪表自动化读表操作。
记者走进空压机房,噪音之大,让人浑身难受。对此,5G网络的优势凸显无疑,机器自动读取空压机仪表数据,实时回传到监控室,机器抄表取代人工现场抄表,实现数字化集中监控,实时告警,提高工控管理效率,还保障了企业安全生产。
场景四
传送带跑偏裂纹视觉监测
在封闭传送管道中,安装视频采集设备(包括工业线扫相机、镜头、光源等),协同自动清洗、灰尘铝屑处理,对传送带表面进行扫描分析,通过5G网络传送至机器视觉平台后进行人工智能计算。当皮带出现裂纹时,会及时告警,防患于未然。
场景五
中频炉铁溶液1400℃精准分析
运用专业数字双色性高温摄像头,对熔炉进行非接触式高温测量。通过5G网络传送至机房内的机器视觉平台,通过机器视觉平台进行人工智能计算,实时显示铁水温度,保障在铁溶液1400℃的最佳温度下出炉。(春城晚报 记者 宗琪 通讯员 薛颖雯 闻春红 摄影报道)