本文转载自:中国纺织
日前,工业和信息化部信息通信管理局发布《“5G+工业互联网”典型应用场景和重点行业实践(第二批)》,涉及生产单元模拟等10个“5G+工业互联网”的典型应用场景,以及石化化工、建材、港口、纺织、家电5大重点行业。
标杆示范带动作用凸显
第二批“5G+工业互联网”10个典型应用场景包括生产单元模拟、精准动态作业、生产能效管控、工艺合规校验、生产过程溯源、设备预测维护、厂区智能理货、全域物流监测、虚拟现场服务以及企业协同合作。5大重点行业分别为石化化工行业、建材行业、港口行业、纺织行业和家电行业。
从生产单元模拟场景看,通过在生产单元各类设备上设置5G模组或部署5G网关等,采集海量生产数据、设备数据、环境数据等实时上传至边缘云平台,而边缘云平台则利用三维(3D)建模技术建设与物理生产单元对应的虚拟生产单元,实现生产制造状态实时透明化、可视化。企业可以利用模型仿真、孪生共智等基于数字孪生模型的技术进行分析处理,实现产能预测、过程感知、转产辅助等功能,将实际生产结果与5G虚拟生产单元的预期结果进行比对,根据比对差异对物理生产单元进行优化,实现生产要素、生产工艺、生产活动的实时精准管控,确保生产稳定高效运行。
在虚拟现场服务场景,通过对工业产品的外形数据及内部结构进行立体化建模,企业可以构建虚拟数字展厅,通过5G网络传输至用户的平板电脑、AR/VR等智能终端,用户与数字模型实时互动,能够实现产品细节的沉浸式体验和感受。此外,基于5G和AR/VR融合,企业可以构建贴近真实场景的全虚拟场景,为员工进行操作技能培训和自由操作练习,提高技能学习效率。
“5G+工业互联网”赋能实体经济的标杆示范带动作用日益凸显。在日前举行的2021中国5G+工业互联网大会上,工信部总工程师韩夏介绍,以赋能实体经济为目标,“5G+工业互联网”已融入千行百业。“5G+工业互联网”全国在建项目已经超过1800个,覆盖采矿、电力、钢铁等22个国民经济重点行业,“5G+工业互联网”支撑实体经济降本、提质增效、绿色发展的重要作用不断显现。
纺织行业数字化水平提升
中国纺织行业规模大、痛点多、链条长,发展工业互联网、以智能制造赋能产业升级显得尤为急迫。雅戈尔集团、艾莱依集团、恒申集团、新凤鸣集团等企业利用5G技术,开展了生产单元模拟、工艺合规校验、生产过程溯源、企业协同合作等典型场景的实践,极大提高了行业的数字化水平。这次工信部公布的重点行业实践中,列出雅戈尔、艾莱依、恒申、新凤鸣作为典型应用场景案例。
雅戈尔服装制造有限公司与中国联通合作,开展了“5G+数字孪生”项目建设,实现了生产单元模拟场景的应用。基于数字孪生技术,在地理信息、物理信息、运行逻辑上1:1虚拟还原了雅戈尔西服工厂,通过数采模块对缝纫机实时数据(如缝纫机的启停、速度、故障等)、AGV状态信息(位置、速度、配送物料等)以及巡检机器人的位置和检测结果等进行采集,利用5G网络上传至数字孪生系统。通过系统对生产现场特别是移动设备实时生产运行状态的监测、分析和报警,能够直观、可视化地远程掌握工厂生产、物流、设备等全局信息,解决了传统系统因信息抽象、点状、断点而导致的决策滞后和工厂异常处理不及时等问题,提高了工厂管理层的决策效率及车间层的执行效率,生产效率提升25%,订单交付周期缩短10%。
艾莱依时尚股份有限公司与中国电信合作,开展“艾莱依5G+工业互联网云平台”项目建设,实现了工艺合规校验场景的应用。通过数采模块对缝纫机实时数据(如缝纫机的启停、速度、故障、扎针、工站时间等)进行采集,经过5G网络传输至艾莱依5G+工业互联网云平台。云平台将采集的缝纫机实际扎针时间、非扎针时间与工厂MES、标准工时系统(GSD)的数据进行融合分析,生成设备实时针动波形图及各类生产报表。利用云平台建模,精确分析出每一个员工、每一个工作站、每一台缝纫机在任何时刻、任何地点、任意周期的工作状态,计算每台机器、每条产线的工艺精准度,及时发现异常,减少跳针、串针、针距偏差导致的串色等工艺问题。根据分析调配最优参数,进一步提升产品质量,为数字工厂的精益生产夯实基础。
恒申集团化纤板块河南基地与中国移动合作,开展了“锦纶长丝5G+工业互联网平台”项目建设,实现了生产过程溯源场景的应用。采集丝锭的生产批次、生产线别、纺位等生产信息和工艺参数实时状态、卷绕报告、断丝报告、报警信息等生产过程数据,通过5G网络实时传输至锦纶长丝5G+工业互联网平台。在平衡间,基于5G+射频识别技术(RFID)读取丝车信息,记录每一部丝车的周转位置以及时间管控情况,结合MES记录的质检结果、人员等信息,实现生产要素前后贯通;在包装环节,利用工业相机对产品内标二维码信息进行采集,通过5G网络传输至云端数据库进行校验,判断是否符合包装规格要求。通过平台的海量数据存储功能,可一键追溯单个产品的全生产过程,实现包括质量计划、过程控制、异常处理、管理决策和问题关闭等环节在内的质量闭环控制,完成产品质量追溯和销售窜货追踪等功能。
新凤鸣集团股份有限公司与中国移动合作,搭建化纤产业5G+工业互联网平台“凤平台”,实现了企业协同合作场景的应用。平台集“主数据、实时数据、企业资源计划(ERP)、MES、WMS、大数据及商务智能、应用程序(APP)和标识解析”于一体,实现内外部互通互联。通过凤平台整合从市场、销售到生产物流全环节等资源,构建灵活组织能力,实现产品配送、自提一体化管理,采、产、销一体化分析和内外贸物流一体化运营,实时掌握化纤生产订单及质量数据。利用5G技术和5G工业模组、工业网关、工业PLC等5G终端,贯穿化纤产业上下游,对生产环节关键设备实现实时监控。化纤产业链上下游企业可通过平台实现资源数据共享,高效支撑企业科学运营,促进产业互惠互利。
建设公共服务平台
工业和信息化部发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》显示,加快建成覆盖各地区、各行业的工业互联网网络。支持基础电信企业与工业企业对接合作,利用新型网络技术、先进适用技术建设改造企业内网,面向重点行业打造企业内网升级改造标杆和5G全连接工厂。完善工业互联网标识解析体系,提升国家顶级节点服务能力,优化二级节点和递归节点布局,加速标识解析服务在各行业规模应用,推动主动标识载体规模化部署。完善多层次的工业互联网平台体系,培育一批跨行业跨领域的综合型平台,建设面向重点行业的特色型工业互联网平台,支持发展面向特定技术领域的专业型工业互联网平台,加快工业设备和业务系统上云上平台。建设和完善涵盖国家级、区域级、行业级的工业互联网大数据中心体系,依法依规利用工业互联网大数据。
中国信息通信研究院院长余晓晖认为,加快释放“5G+工业互联网”潜能需要解决三大问题,一是要解决5G工业芯片模组价格高的问题,消除产业瓶颈;二是要解决5G终端匮乏问题,不断丰富5G通用终端和行业终端;三是要进一步优化“5G+工业互联网”产业公共服务平台。
韩夏表示,要推进“5G+工业互联网”融入更多行业和领域,增强产业链企业发展能力,提高产业链协作效率和供应链一体化水平。同时提升服务能力,支持领军企业牵头整合产业链,输出更多可供中小企业借鉴的成熟方案和先进经验,着力培育一批行业应用公共服务平台和解决方案供应商,降低中小企业开展“5G+工业互联网”融合创新的门槛。
《“十四五”信息通信行业发展规划》提出,实施工业互联网创新发展工程,将升级改造工业互联网内外网。建设高性能、高可靠、高安全的企业外网,支持工业企业运用5G、时间敏感网络(TSN)、边缘计算等新型网络技术建设企业内网。加快工业设备网络化改造,提升工业数据采集和互通能力。打造150个企业内网升级改造标杆,在20个重点行业打造5G全连接工厂,建成8个“5G+工业互联网”公共服务平台。
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