【走进未来公司】用5G武装无人工厂?中兴通讯滨江制造基地的5G能力究竟几何?

2021-12-03 10:45:34     来源:中国科技新闻网

中国科技新闻网12月3日讯(赵芙瑶)作为新基建的“排头兵”,5G为数字经济的发展注入了一剂强心针。尤其在新冠疫情催生各行各业数字化的背景下,5G让数字经济搭上了“云霄飞车”,也为云计算、大数据、人工智能等各项技术提供了强有力支撑,重构了产业链格局。

不同于以往的2G、3G、4G,5G并非单纯的移动通信技术,5G的成熟应用或将为ICT(信息通信技术)产业带来不可估量的增长空间。而中兴通讯,正是一家由CT(通信技术)向ICT转型、积极参与全球5G建设的综合通信解决方案提供商。

作为数字经济的重要引擎,5G将给社会和产业带来哪些颠覆性变革?中兴通讯是如何推进5G的行业应用落地并根据政企的不同需求提供差异化方案的?传闻中无需人工的“黑灯工厂”——中兴南京滨江全球5G智能制造基地真的可以实现完全智能化、“5G智造5G吗”?

由中国科技新闻网与百度百家号联合打造的“走进未来公司”栏目,本期走进中兴通讯北京研究所,与中兴通讯副总裁及多位技术人员展开交流,共同探秘中兴在5G领域构筑的“数智热带雨林”。

5G+为企业数智化转型“量体裁衣”

在数字经济的浪潮之下,我国由“数字化”进阶到了“数智化”(数据+智能)阶段,企业数智化转型已是大势所趋,数智化越来越多地“走入”各个行业与管理场景,成为中国企业新的创新着力点。

数据猿&上海大数据联盟推出的《2021中国企业数智化转型升级发展研究报告》中也指出,当前数智化转型升级已成为推动企业实现增长的核心引擎。83.9%的企业认为通过数智化可以提升企业效率,增强企业的竞争力。

而5G正是企业数智化的强大引擎。2021年7月5日,工业和信息化部等十部门印发的《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》中指出,推进5G与工业互联网、智慧城市、车联网、智慧物流、智慧港口、智能采矿、智慧电力、智能油气、智慧教育、智慧医疗等领域的深度融合。

那么企业该如何将其产业与5G技术实现融合,进行数智化转型呢?在中兴通讯北京研究所展厅内,中兴通讯综合方案总工朱轩向媒体团介绍道,数智化转型分为三个阶段,一是利用5G的大带宽、低时延、广连接的特性将数据搜集出来;二是将数据利用起来;三是将数据反哺到生产核心的活动当中。

“比如我们如果发现某一生产环节能耗过高,那么就需要对其进行改造提升,而改造提升的能力正是来源于5G融合技术。”朱轩举例称。

图:中兴通讯综合方案总工朱轩为未来公司媒体团做详细介绍

朱轩还提到,在矿山电力、轨道交通、港口制造等行业应用场景中,中兴通讯发现行业的需求各不相同且非常碎片化,如果用传统运营商的模式,很难满足企业的差异化需求。于是中兴通讯打造了5G精准云网底座+积木化业务组件+应用生态的数字魔方模式,这也就意味着,企业可以根据自己的需求自由组合魔方,避免“大材小用”、并节约资源。

“在赋能平台层,我们孵化形成了工业互联网平台、视频云平台、数字孪生平台、机器视觉平台、云化PLC(一种可编程逻辑控制器)等核心组件,通过积木化组合模式,企业可以自由选择需要的组件,这样大大简化了整个行业数智化转型的门槛。”朱轩举例称。

此外,在精准云网层,中兴通讯提出了确定性精准网、分布式精准云,针对行业客户的通信需求量体裁衣。中兴通讯还可提供多种形态的5G接入设备,适配不同的业务场景,例如面向采矿行业,推出支持防爆的矿用本安基站;面向港口行业,推出满足岸桥5G远程操控的视频合成网关。

这就是中兴通讯引以为傲的切片能力,即有做“满汉全席”的技艺,也有根据不同客户的需求灵活搭配“套餐”的能力。

在中兴通讯打造的智慧矿山方案中,首要目标是让矿下作业尽量少人化甚至无人化。以矿井为案例,矿井下的湿度、温度、甲烷的浓度等环境数据以及作业面、采集面、井下作业的输送带、挖掘仪器实时的操作状态等生产数据需要实时的收集,通过5G将所有数据实时回传操作室,从而实现矿井下的远程控制和环境监控,打造一体化端到端的矿山管控中心的同时也保障了矿工的安全。

未来,随着智能化改造的不断推进,井下人员将逐步减少甚至无人化,过去凄惨的矿难造成矿工伤亡的事件将大大减少,矿工工作环境也将更加舒适。

在交通领域安全方面,朱轩举了一个通俗易懂的例子:“我们在驾驶高铁时,传统的判断障碍的方式都是采用视觉,假如有超视距的不明障碍物在铁路上,就会有安全隐患。但在铁路沿线部署的高清摄像头,可以通过5G回传的网络,将高清视频实时回传到高铁的驾驶室,这样驾驶员就可以看到8公里范围的铁路状况,大大降低了事故隐患。”

除了上述场景,很多业务场景对系统时延要求非常高,据介绍,中兴通讯的SPN承载技术可以帮助5G网络将转发时延降到微秒级乃至1微秒以内,这是当前业界最低的转发时延。

5G智造5G?与产业链协同实现双碳目标

随着人口红利的消失及人力成本的提升,生产制造智能化改造升级需求迫切。中兴通讯在南京滨江打造全球5G智能制造基地(以下简称“滨江工厂”),实现了“用5G智造5G”,工厂实现了无人化操作生产。

图:南京滨江全球5G智能制造基地

据了解,滨江工厂应用了5G自然导航AGV、5G+MEC机器视觉质检、5G+工业互联网平台、数字孪生智慧园区平台、5G云化PLC等。

这些听起来晦涩拗口的技术究竟有什么用途?对工厂的生产有哪些帮助?

朱轩向媒体团介绍了滨江工厂中的几类实地运用。第一是数字孪生的运用,工厂中有许多传感器,可以实时将工厂机器的位置信息、环境信息传输到大数据管理平台,让真实的生产车间映射到虚拟的空间并形成一个虚拟车间,技术人员就可以通过观察虚拟车间而掌握整个厂区的状况,保证了生产环境的安全可靠和稳定。此外,虚拟车间还可以模拟真实生产环境,进而预判和验证真实生产过程中的设备运行、工艺流程等是否完善,大大地节省了人力物力。

第二是替代简单重复的人工操作。比如,滨江工厂运输单板的工作,以前是人工搬运,枯燥而重复,现在通过AGV小车来替代人工。AGV小车内嵌5G模组,同时,中兴通讯拥有自身研发的机器视觉算法,让整个AGV小车在单板运作过程中通过机器视觉判断位置环境,从而选择最优的道路,不但节省人力,还提升了效率。

图:滨江5G制造基地内的AGV小车

第三是“望闻问切”机器人,也就是机械设备的“贴身医生”,如果发现任何一台机器“头疼脑热”,身边搭载了机械臂+工业级高清摄像头+远程会议系统的机器人就会及时“问诊”,实时判断其他设备和车间是否异常,有没有“偷懒”。具体来讲,工业级高清摄像头可以实时拍摄大板和小板的位置,把拍摄到的图像通过5G回传到MES云端(行业数据采集并服务行业系统),云端通过点云分析方法生成X轴、Y轴和Z轴,实时传送到机械臂,整个流程实现精准的叠板操作,精度可以达到10微米。

如果碰上疑难杂症,机器人医生无法诊断,则自主连线专家,通过会议系统来进行故障诊断,大大节省了企业的人力支出,也提升了整个生产线故障解决的速度。

实际上,在中兴通讯的5G工厂,类似的机器人还有很多,只是所从事的工作不同。园区内还部署了一些自动机器人,这些机器人不仅可以进行巡逻从而保证整个厂区的安全,还可以完成道路的清洗,保障工厂的卫生。

图:基于5G机器视觉的机械臂叠板

以上各类搭载了5G技术的机器人,在滨江工厂内生产各类5G产品,实现了“用5G智造5G”。与此同时,中兴通讯也凭借自身的5G能力给产业伙伴带来转型升级的赋能。

中兴通讯新品导入及工艺部部长郑华伟表示,当初中兴通讯建设南京滨江基地时,看中了南京滨江开发区的区位优势,也看好产业链的协同发展,产业链要健康发展,才能有持续的竞争优势。中兴通讯未来会在这里扎根生产,先将5G+的融合技术能力在内部打造成熟,再将成功经验分享给产业链的合作伙伴,让大家共同在5G+新技术的发展中受益。目前,中兴通讯的5G解决方案已经成功地复制到全国多个地区的龙头企业。

云南神火铝业是一家有色金属冶炼企业,典型的流程多、设备种类多、工艺复杂、工况环境严酷。同时,冶炼企业原来的自动化水平较低,环保压力、安全生产等让企业不得不寻求数字化转型。

中兴通讯的加入给神火铝业带来了制造的智能化升级,首先搭建信息基础设施;其次进行平台及创新应用建设,构建能力中心;第三阶段为深化智能阶段,实现智能分析及决策辅助。

并对整个产线的各个环节如电解槽漏液检测、空压机房视觉抄表、传送带跑偏裂纹视觉监测、中频炉铁溶液精准分析、天车远程操控以及5G融合定位等等进行数字化改造。

这些改造不但实现了安全生产,降低了成本,也大幅提升了管理效率。

据了解,中兴通讯的5G应用正在不断地复制到郑州格力、四川通服、重庆长安、湛江宝钢等智能制造企业,未来,可以预见的是,其通过自身的能力将“智能制造”的朋友圈越扩越大。

在对合作伙伴智能化改造的同时,“双碳战略”也是中兴通讯发力的重点。据中兴通讯副总裁陈志萍介绍,中兴通讯成立了“双碳战略”团队,统筹整个公司“碳达峰、碳中和”战略目标的推进,从整体企业的运营、供应链、产品创新以及行业伙伴的应用四个维度出发,由内核向外延全面规划,帮助整个产业链上下游一起实现双碳目标。

图:中兴通讯副总裁陈志萍

面向未来,中兴通讯表示,将坚持固本拓新,希望成为“数字经济筑路者”,积极赋能社会的数字化、智能化转型升级,实现有质量的增长。未来已来,中兴通讯表示愿意积极开放原子能力,携手产业和生态伙伴向阳生长,构筑数智热带雨林。

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