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    工信部發布第二批“5G+工業互聯網”十大典型應用場景

      日前,按照《“5G+工業互聯網”512工程推進方案》(工信廳信管〔2019〕78號)部署,工信部發布第二批“5G+工業互聯網”十大典型應用場景和五個重點行業實踐。

      據了解,2019年11月,工信部印發了《“5G+工業互聯網”512工程推進方案》,明確到2022年,要打造5個產業公共服務平臺,構建創新載體和公共服務能力;加快垂直領域“5G+工業互聯網”的先導應用,內網建設改造覆蓋10個重點行業;打造一批“5G+工業互聯網”內網建設改造標桿、樣板工程,形成至少20大典型工業應用場景;培育形成5G與工業互聯網融合疊加、互促共進、倍增發展的創新態勢,促進制造業數字化、網絡化、智能化升級,推動經濟高質量發展。

      此次發布的第二批5G+工業互聯網10個典型應用場景,分別為生產單元模擬、精準動態作業、生產能效管控、工藝合規校驗、生產過程溯源、設備預測維護、廠區智能理貨、全域物流監測、虛擬現場服務以及企業協同合作。5大重點行業實踐分別為石化化工行業、建材行業、港口行業、紡織行業和家電行業。

      今年5月,工業和信息化部信息通信管理局從豐富的產業實踐中篩選出以遠程設備控制等為代表的十個典型應用場景以及采礦等五個典型行業,形成了第一批“5G+工業互聯網”優秀實踐成果,包括協同研發設計、遠程設備操控、設備協同作業、柔性生產制造、現場輔助裝配、機器視覺質檢、設備故障診斷、廠區智能物流、無人智能巡檢、生產現場監測十大應用場景,以及涵蓋電子設備生產、裝備制造、鋼鐵、采礦、電力等5大行業。

    十大典型應用場景

      生產單元模擬

      場景描述:在生產單元各類設備上設置5G模組或部署5G網關等,采集海量生產數據、設備數據、環境數據等實時上傳至邊緣云平臺。邊緣云平臺利用三維(3D)建模技術建設與物理生產單元對應的虛擬生產單元,實現生產制造狀態實時透明化、可視化。利用模型仿真、孿生共智等基于數字孿生模型的技術進行分析處理,實現產能預測、過程感知、轉產輔助等功能。企業可將實際的生產結果與5G虛擬生產單元的預期結果進行比對,根據比對差異對物理生產單元進行優化,實現生產要素、生產工藝、生產活動的實時精準管控,確保生產穩定高效運行。

      基礎條件:企業的物理生產單元具備較好的數字化、網絡化基礎,企業的數字化研發與設計、設備和系統運維管理等經驗較為豐富,生產現場實現5G網絡覆蓋,生產設備具備5G網絡接入能力。

      精準動態作業

      場景描述:利用5G傳輸和定位的技術能力,在室外場景下配合北斗定位,精確測量大型機械的位置以及偏轉角、俯仰角等姿態數據;在室內場景下配合工業相機等設備,精確測量生產對象的高度、位移、角度等數據,通過5G網絡將測量數據實時傳輸至控制系統??刂葡到y根據生產需要實時、動態調整對象的位置和姿態,提升生產作業精度和自動化水平。

      基礎條件:企業具備生產自動化基礎,能夠部署室內外定位系統,生產現場實現5G網絡覆蓋,測量設備具備5G網絡接入能力。

      生產能效管控

      場景描述:通過內置5G模塊的儀器儀表,實時采集企業用電、水、燃氣等各類能源消耗數據和總烴、苯系物、粉塵等污染物排放數據,實現大規模終端的海量數據秒級采集和能效狀態實時監控。輔助企業降低生產能耗,減少污染物排放量,實現清潔生產。結合人工智能等算法分析,可對企業用能需求進行預測,智能制定節能計劃,進一步挖掘節能潛力空間。通過對用能設備進行監控告警、遠程調度等操作,配合產線排程調整和設備參數設置,實現節能減排、削峰填谷。

      基礎條件:生產現場實現5G網絡覆蓋,現場儀器儀表可進行5G采集模塊改造,監測設備具備5G網絡接入能力。

      工藝合規校驗

      場景描述:綜合利用工業相機、物聯網傳感器、激光雷達、智能儀表等設備,全方位監測企業生產原料、半成品和成品的各項指標,實時跟蹤工作區域工人手工、操作設備的流程步驟,監測投料和配料數量,通過5G網絡將采集的指標、操作信息等同步傳送至邊緣云平臺。邊緣云平臺利用人工智能、大數據、云計算等技術對工人實際操作工序、取料信息等進行分析,并與規定標準流程進行實時合規校對,分析找出顛倒順序、危險操作和錯誤取料等現象,實現工藝檢測自動告警。

      基礎條件:企業能夠提供質檢標準、工藝操作合規標準和自動質檢基礎設施建設條件,工藝具有明確的標準流程,生產現場實現5G網絡覆蓋。

      生產過程溯源

      場景描述:將企業生產現場的掃碼槍、工業相機、攝像頭、刷卡機等設備接入5G網絡,將生產過程每個工序的物料編碼、作業人員、生產設備狀態等信息實時傳輸到云平臺。云平臺將產品生產過程中的人、機、料信息進行關聯整合形成溯源數據庫,運用區塊鏈、標識等技術,實現產品關鍵要素和生產過程追溯。通過實時追溯批次、品質等原料信息,可動態調整后道工序參數,提升產品質量。

      基礎條件:生產現場實現5G網絡覆蓋,企業工業設備已完成自動化改造,具備條形碼、二維碼、用戶身份識別模塊(SIM)卡或軟SIM卡等多種標識載體,具有統一的產品標識編碼規范。

      設備預測維護

      場景描述:將企業生產現場的工業設備、攝像頭、傳感器等接入5G網絡,實時傳輸設備的運行狀態至云平臺,實現工業生產設備性能和狀態的實時監控,構建設備歷史監測數據庫?;诠收项A測機理建模等人工智能技術對監測數據進行實時分析,評估設備健康狀態,預判設備運行趨勢,智能制定設備維護保養計劃,實現設備安全預測與生產輔助決策,有效降低設備維護成本,延長設備使用壽命,確保生產過程連續、安全、高效。

      基礎條件:生產現場實現5G網絡覆蓋,企業工業設備具備數字化、網絡化、智能化基礎,具備5G網絡接入能力。

      廠區智能理貨

      場景描述:在企業廠區、工業園區內部署基于5G網絡的掃碼槍、工業相機或網絡視頻錄像機(NVR)等信息采集終端,將拍攝的條碼數據、高清圖像或視頻等信息實時上傳至云平臺。利用光學字符識別(OCR)等人工智能技術自動識別貨物標識、外觀、尺寸、品相等信息,實現全廠貨物的實時盤點和管理。云平臺與廠區業務系統實時交互,實現按需碼放貨物、品質定級、實時分揀等功能的自動化和智能化,助力企業提升產品全生命周期的管理能力。

      基礎條件:全廠區或園區實現5G網絡覆蓋,采集設備具備5G網絡接入能力。

      全域物流監測

      場景描述:綜合利用5G、大數據、邊緣計算、人工智能等技術,通過工業運輸裝備上的智能監控終端,實時采集全域運輸途中的運輸裝備、貨物、人員等的圖像和視頻數據,并通過5G網絡傳輸至云平臺。云平臺對運輸裝備進行實時定位和軌跡回放,對貨物、人員進行實時監測,實現工業運輸的全過程監控,能夠避免疲勞駕駛、危險駕駛等行為,有效保障冷鏈物流、保稅品運輸、?;愤\輸等過程中運輸裝備、貨物和人身安全。

      基礎條件:運輸裝備能夠配備接入5G網絡的智能監控終端,運輸路線中有穩定的5G網絡覆蓋。

      虛擬現場服務

      場景描述:虛擬現場服務主要包括產品展示體驗、輔助技能學習、遠程運維指導等三類服務。產品展示體驗服務通過對工業產品的外型數據及內部結構進行立體化建模,構建虛擬數字展廳,通過5G網絡傳輸至平板電腦、增強現實/虛擬現實(AR/VR)眼鏡等智能終端,與數字模型實時互動,實現產品細節的沉浸式體驗和感受。輔助技能學習服務基于5G和AR/VR融合構建貼近真實場景的全虛擬場景,進行操作技能培訓和自由操作練習,提高技能學習效率。遠程運維指導服務通過在全虛擬場景中,疊加遠端專家指導數據形成端云協同,使端側獲得實時操作指導,提升運維服務的效率和質量。

      基礎條件:企業具有較為豐富的數字化研發與設計經驗,具有較為完善的數字化管理流程,具備跨地域5G網絡接入能力,具有AR/VR應用基礎。

      企業協同合作

      場景描述:利用5G+數采技術,縱向實現上下游企業大規模關鍵設備聯網和數據實時采集;通過5G+邊緣計算,橫向實現制造執行系統(MES)、供應商關系管理系統(SRM)等互聯互通,并統一集成至云平臺實現數據共享。企業可實時追蹤內部生產過程和進度,對委托外部生產的工序進行監控并實時跟蹤協同流程,快速滿足用戶的個性化定制需求和多品類生產需求。通過平臺連接供給側和需求側,實現供需對接與交易撮合。

      基礎條件:產業具有同類企業聚集或者上下游企業緊密協作的特征,企業在距離相近園區內可搭建5G+多接入邊緣計算(MEC)平臺,具有一定的業務協作基礎。

    五個重點行業實踐

    責任編輯:藺弦弦

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