自今年6月份三大運營(yíng)商5G牌照的頒發(fā)，我國5G產(chǎn)業(yè)正式跨入快軌道。當前，5G上游已進(jìn)入大規模建設期，同時(shí)，產(chǎn)業(yè)上游的繁榮推進(jìn)離不開(kāi)下游應用市場(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)現上下游的結合變得日益緊密：挖掘5G在各行業(yè)中的實(shí)際需求，利用5G與云平臺、邊緣計算、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)規模還是市場(chǎng)潛力，都吸引著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者紛紛投入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設中。尤其今年我國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基礎設施，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(yíng)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)內高度關(guān)注。這是5G技術(shù)首次規模融入制造業(yè)并完整商用的標桿案例，它標志著(zhù)5G在融入千行百業(yè)的“長(cháng)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，以數字化、信息化正在驅動(dòng)工業(yè)制造這一戰略重地大力轉型，中央ZF和地方ZF不斷提出由制造大國向制造強國轉型的一系列利好政策。尤其在東北地區，以鋼鐵、冶金、能源等重工業(yè)為經(jīng)濟支柱的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，企業(yè)擁抱智能制造大趨勢、進(jìn)行生產(chǎn)數字化改造、產(chǎn)品與服務(wù)數字化效率提升等一系列轉型的需求更為迫切。
5G+智慧鋼鐵考驗之一在于如何將通信企業(yè)、鋼鐵企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢、資源優(yōu)勢進(jìn)行整合，匹配鋼鐵行業(yè)應用場(chǎng)景之需，使5G技術(shù)體系在助力傳統鋼鐵企業(yè)轉型過(guò)程中發(fā)揮最大潛能。對此，三方發(fā)揮在各自領(lǐng)域積累的經(jīng)驗和優(yōu)勢，形成初步共識：首先是多技術(shù)的融合，即5G、AI、云計算、大數據、邊緣計算等IT技術(shù)的融合；其次是IT技術(shù)與工業(yè)OT的結合，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)是復雜流程工業(yè)的典型代表，生產(chǎn)、運營(yíng)、管理過(guò)程中環(huán)節繁多，選擇關(guān)鍵環(huán)節和場(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(huà)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，可從設備狀態(tài)監測、實(shí)時(shí)圖像分析和遠程控制為主要抓手，并形成涵蓋從設備的數據提取、到高速可靠傳輸、智能化分析和平臺化運維的整體思路，來(lái)破解長(cháng)期以來(lái)困擾鋼廠(chǎng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)的難題：
曾幾何時(shí)，鋼廠(chǎng)大型設備（如電機）還是啞設備，不會(huì )對外清晰地“表達”自己，因此，工作狀態(tài)的研究便極大程度依賴(lài)經(jīng)驗豐富的工人，一旦出現故障，檢修和宕機耗費巨大成本。
另外，鋼廠(chǎng)生產(chǎn)鋼材的一個(gè)質(zhì)量指標是帶鋼表面缺陷率，數十年來(lái)行業(yè)對帶鋼表面缺陷的檢測一直沿用人工開(kāi)卷抽檢或頻閃光法等檢測方法，準確率低實(shí)時(shí)性差。
同時(shí)，產(chǎn)線(xiàn)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，包括設備的生命周期管理系統、缺陷檢測系統、機器視覺(jué)安全管理系統、設備遠程操控系統等。
5G預測“生命線(xiàn)”,淬煉“金睛”識缺陷
5G+電機全生命周期管控系統：
通過(guò)全面上線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)端到端平臺能力，鞍鋼熱軋廠(chǎng)的1780產(chǎn)線(xiàn)共400臺軌道電機，通過(guò)震動(dòng)傳感器、溫度傳感器和電流傳感器將采集數據匯總到高速采集器、通過(guò)采集器內置的5G模組傳輸到工程師站，工程師站通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )上傳至云平臺，通過(guò)專(zhuān)家知識庫結合智能算法進(jìn)行分析、判斷并預測電機狀態(tài)，據此可實(shí)現設備的預測性維護、高效管理和決策。
設備的預測性維護：提前預警/預防設備故障，減少宕機次數，降低維護成本、提高設備生命周期和運行效率。預計為鞍鋼產(chǎn)線(xiàn)帶來(lái)的經(jīng)濟效益大致：
延長(cháng)設備使用壽命 10%以上
減少停機時(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：決策者根據平臺實(shí)時(shí)有效的設備主要性能數（KPI）,做出基于數據洞察的及時(shí)準確決策。綜合來(lái)看，通過(guò)全生命周期管控系統每年可為鞍鋼熱軋廠(chǎng)降低維修設備數從400次/年到300次/年，節約費用10萬(wàn)元。同時(shí)，通過(guò)管控系統提升作業(yè)率5%，合計增加生產(chǎn)25000噸，收入0.875億元。
5G+機器視覺(jué)帶鋼表面檢測系統：
在帶鋼質(zhì)量（表面缺陷檢測）的優(yōu)化方面，從人工模式到智能化也存在不小的挑戰。帶鋼表面量的主要因素就是其表面出現的劃痕、擦傷、結疤、粘結、輥印等不同類(lèi)型的缺陷，不僅影響產(chǎn)品的外觀(guān)，更嚴重的是降低了產(chǎn)品的抗腐蝕性、耐磨性和疲勞強度等性能。在傳統的人工開(kāi)卷抽檢或頻閃光法等檢測方法中，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)相機對圖像信息的提取、5G網(wǎng)絡(luò )對圖像大數據的傳輸、及MEC系統對數據安全的保障、云平臺對圖像的處理分析，傳統模式的“升級換代”迎來(lái)新的契機。本方案中，鞍鋼熱軋廠(chǎng)正是利用工業(yè)相機拍攝高清圖片，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )將檢測圖像上傳至云平臺，結合大數據分析圖像數據，實(shí)時(shí)反饋檢測結果，就此打造了國內首家基于5G+云平臺自研視覺(jué)帶鋼表面檢測系統。
該系統要在物理環(huán)境極其惡劣的鋼廠(chǎng)生產(chǎn)車(chē)間中應用，時(shí)刻身處在高溫、粉塵、腐蝕、電磁干擾等環(huán)境中，因此對網(wǎng)絡(luò )的可靠性和穩定性提出了極高的要求。中興通訊針對一系列復雜挑戰，提供的穩定可靠的5G網(wǎng)絡(luò )，借助其大帶寬、低時(shí)延特性，及MEC系統對工業(yè)數據安全的保障，為機器視覺(jué)在帶鋼質(zhì)量檢測場(chǎng)景中的穩定高效落地提供保駕護航。在未來(lái)，視覺(jué)檢測作為工業(yè)制造產(chǎn)線(xiàn)的一項通用需求，此方案能夠在成熟后有大量復用的價(jià)值，可快速移植至其他鋼鐵行業(yè)和型材制造業(yè)。
5G+機器視覺(jué)皮帶通廊安全系統：
在保障生產(chǎn)安全、提高產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化方面，視覺(jué)監控技術(shù)也可發(fā)揮相匹配的能力。該方案在煉焦總長(cháng)皮帶通廊處部署攝像監控系統，覆蓋皮帶頭/尾部、皮帶通廊出入口、皮帶作業(yè)重點(diǎn)區域，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )將監控視頻與云端視頻分析平臺進(jìn)行對接，同時(shí)與皮帶機自動(dòng)控制系統結合，根據分析結果實(shí)現皮帶急停、聯(lián)鎖等處理，可滲透車(chē)間的人員安全監控告警、產(chǎn)品自動(dòng)檢測、人員面部識別、人員體態(tài)行為識別等方面，實(shí)現皮帶機系統遠程自動(dòng)監控及處理，保障皮帶機運行期間的安全、穩定、高效，推動(dòng)機器視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的廣泛應用。
小結
智能制造從頂層規劃走向企業(yè)落地，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)的廣泛應用必將成為新常態(tài)，隨之而來(lái)的工業(yè)巨量數據，成為5G高質(zhì)量通信、機器學(xué)習和圖像處理、平臺分析能力施展發(fā)揮的“源頭活水”。本次中興通訊攜手運營(yíng)商、鋼鐵企業(yè)強強聯(lián)合打造的全球首家5G+智慧鋼鐵企業(yè)，推動(dòng)傳統工業(yè)領(lǐng)域向數字化轉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大規模走進(jìn)制造業(yè)的標桿案例。全球首個(gè)5G+智慧鋼鐵方案的成功商用也驗證了5G切片技術(shù)、邊緣計算、工業(yè)人工智能等技術(shù)在工業(yè)制造切實(shí)可行的落地應用價(jià)值。實(shí)現了以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(zhù)全球首批5G規模商用部署展開(kāi)，截止到6月份，中興通訊已參與了全球25個(gè)5G建設商用合同，覆蓋中國、歐洲、亞太、中東等主要5G市場(chǎng)。
在5G+產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設方面，中興通訊已與大視頻、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、媒體、能源、公共安全、醫療、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+示范項目，與超過(guò)300+行業(yè)客戶(hù)建立戰略合作，合力部署5G應用，與超過(guò)200+行業(yè)領(lǐng)先的產(chǎn)品提供商達成合作。
在一系列5G建設成果背后，離不開(kāi)中興在全球5G技術(shù)標準制定中的積極參與貢獻。
未來(lái)，中興通訊將攜手全球行業(yè)伙伴，讓5G為更多地區、更廣行業(yè)帶來(lái)全新賦能，驅動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革！
