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“玩游戏”一样的工作你愿意吗?中国电信5G数字孪生透明工厂新场景亮了

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10月19日,春城晚报-开屏新闻记者走进今年在世界5G大会荣获十大应用案例的玉溪新兴钢铁5G数字孪生透明工厂(以下简称:玉钢),看到一线工人在操作室里像玩电脑玩游戏一样,一边看着电脑屏幕,一边手握操控手柄,就可以将车间里的原材料进行堆垛、搬移,传说中的“玩着游戏,就把工作干完了”的场景,真的实现了。这与过去炼钢工人都在脏、灰、高温、高湿、有毒的环境中工作的印象大相径庭。在玉钢的行车及料场前,已不见工人身影,通过5G数字孪生平台,将冶炼指标实时收集、精准分析,控制室内的技术工人通过电脑屏幕即可观察判断,给复杂的设备装上了“眼睛”和“大脑”,让车间工作环境和作业方式焕然一新。

这样的5G应用场景是中国电信云南公司与玉钢合作的结晶,在充分利用物理模型、传感器更新、运行历史数据,集成中国电信5G、大数据、物联网等信息化手段,以孪生体为基座,将IT(信息技术)、CT(通信技术)和OT(运营技术)域之间不互通的信息在孪生空间进行交互,以智能化操作为抓手推动钢厂信息化、自动化、智能化与大数据深度融合,不断提升智能化制造水平的“三化融合”的智能化建设目标,依托智能化平台,让智能制造成为钢厂提质增效的“倍增器”,每年节约人工成本超300万元,工作效率提升超60%,并且大大降低了人工作业安全隐患。

该项目通过“四大场景的打造”,实现生产全流程的数据在厂区内流转和应用,值得复制推广。


场景一:5G无人行车改造,助力企业降本增效

玉钢率先将“5G自动行车”作为首个数字化实例,项目以“总体建设,分布实施”为原则,通过建设5G定制网,将MEC(边缘计算)与UPF(端口适配连接)下沉厂区,实现近端分析和计算,解决过去网络时延大、体验差、回传带宽消耗大等问题,为无人运行和远程操控提供了可靠的技术基础,使员工远离了噪音、粉尘、高温、有毒气体,改善了行车操作员的工作环境,实现厂区内多台行车远程可看、可控、可管,为企业安全生产提供了保障。



场景二:引入智能穿戴设备,为信息交互保驾护航

在“智能穿戴场景中”,中国电信为玉钢建设了一套5G智能安全信息交互系统,由前端智能穿戴设备安全帽和后台监控系统组成,通过在安全帽上搭载5G模块接入定制网,使其具备远程视频交互、语音双向对讲、疲劳检测、定位、电子围栏等功能,为员工日常作业提供了高效便捷的交互手段,打通了生产与指挥环节的信息交互 “快车道”。


场景三:5G+云+AI融合创新,行业首例钢坯自动热送

辊道(轨道)是轧钢车间运送轧件的主要设备,钢坯的输送之前由热送辊道控制系统实现,输送过程中仍需要人工操作十字辊转钢机,肉眼观察方坯的位置,劳动强度大、自动化程度低。运用中国电信5G+云+AI技术对热送辊道系统进行改造,实现热送过程和转钢过程的自动化运行,保障了人员安全,提升了生产效率。


场景四:智能制造技术赋能,打造5G数字料场

5G数字料场项目结合料场生产实际情况,以智能制造技术为手段,围绕“干基配料技术”、“无人化堆取料场” 和“混匀料断料监测技术”等进行研发,实现堆取料机的无人作业。提高设备自动化程度、提高产品质量、降低人工成本。

玉钢轧钢厂安全室主任何家胜说,我们工人不仅不用担心安全问题,还使我们提升自己的技术能力,以操作机器代替劳动生产,是现代化工业带给我们工人的福音。


何家胜介绍安全生产情况▲


什么是数字孪生平台?

中国电信玉溪分公司解决方案中心项目经理尚英霞介绍,数字孪生就是在实际的数字平台上,再建设一个虚拟的数字平台,所有生产流程的数据都可以在数字孪生反应出来,这些数据堆积在孪生平台系统上,玉钢的技术、工艺改造就可以先在孪生平台上模拟出最佳方案,然后再将最佳技术改造方案投入到生产中,而且整个模拟出来的技术改造和工艺流程的最佳方案是透明的。这就是为什么要建设数字孪生平台,以及数字孪生平台的最大化价值所在,一是数据在数字孪生平台上交互;二是同一时间,可以有多套模拟方案,1:1仿真,也就是说在最短的时间内,可以在多套模拟方案中拿出最佳的方案来,避免盲目投入。


尚英霞介绍项目情况

如果在实际生产过程中将多套方案进行试验,就可能出现周期长,成本高、效率低的问题。玉钢是属于能源消耗大厂、老厂,数字化改造是很难的,需要5G将所有设备连接起来,然后将生产流程的数据传输到系统平台,才可能做出技改模拟方案。目前有的车间是1.0版本,有的是2.0版本,假以时日,2-3年,玉钢的5个分厂,所有的数据全部可以在数字孪生平台上模拟出来,版本会不断升级。

做数字孪生平台的目的是首先保障人的安全,钢厂的一线岗位很多都是高危岗位,通过技术改造保障操作员工的生命健康安全,杜绝生产事故;其次是工厂的价值最大化体现,经过调查,钢厂有经验的工人需要几年甚至10多年才能积累宝贵的生产经验,数字孪生平台就能把老工人的生产经验抽象地在模拟方案中呈现,对提高产能,降本增效、节能减排大有益处。



为什么选择玉钢?

现在年产能在220万吨的玉钢成立到今已有18年,在全国的钢铁厂中,无论规模和产能只能算普普通通。玉钢党委书记、董事长张令回忆说,“一开始中国电信来做我们的工作,要在厂里做5G应用场景,当初我心里是打鼓的,没有先例可寻,但是玉钢是敢于尝试新东西的,既然国家强推5G在制造业的应用,我觉得还是要试一试。”

没想到,张令这一试,就“试”出了真金白银,还“试”出了世界5G大会的一等奖。记者随同云南“5G+工业互联网”现场会的专家、企业家到厂里参观,看到的四个场景,投入上千万元,带来的收获颇丰。一是生产效率提升了;二是安全生产保证了;三是生产成本下降了。通过初步估算测算,一年可以实现为玉钢带来降本或效益不小于3000万元,至少减少60多个人工,关键是到目前为止没有发生任何生产安全事故。张令说,原来在钢厂上班,给人留下又脏又灰又累的印象,现在工人通过在操作室里像玩电脑玩游戏一样,通过手柄,通过AR一看,上班的乐趣产生了,工作效率也提升了,企业也留住了人才,现在评估下来,当初的选择是明智的。

谈起与玉钢的“联姻”,中国电信玉溪分公司党委书记、总经理孙荣清介绍,选择玉钢是因为企业本身的生产工业流程,产能规模等符合信息化技改再造的切入点。通过5G将原来的数据集成到系统平台,打通各个设备之间信息孤岛的现状,尤其是安生生产环节。5G+智能安全帽的场景就是项目团队成员考虑到工人的人身的安全,在厂区蹲点10多天,真正了解了工人在生产过程当中面临的一些危险,结合现在整个钢铁行业的一些环境和流程,进行自主创新研发出来的。

中国电信玉溪分公司党委书记、总经理孙荣清介绍为何选择玉钢合作

玉钢5G数字孪生透明工厂项目的成功实施,开创了5G+工业互联网创新型应用合作新模式。据了解,中国电信云南公司合作开展实施的基于5G定制专网的玉钢数字孪生透明工厂、中国银行5G切片及创新应用、5G+院前院内协同救治等多个创新型应用在国内、省内斩获大奖。接下来中国电信云南公司将持续变革创新,推动信息化与产业发展转型融合,以专业的信息化服务,新发展理念,继续加强与各行业的合作,共同推进5G+工业互联网应用创新,助力企业数字化转型,为“数字云南”的建设贡献力量。

春城晚报-开屏新闻记者 宗琪 摄影报道

通讯员 罗青山 杨纪星 拍摄视频

责编 王利绚

校对 罗秋旭

编审 李荣

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