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2022-10-20

小盟科普丨“5G+工業互聯網”生產運行環節應用場景:精準動態作業

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    2021年,工業和信息化部已發布“5G+工業互聯網”二十個典型應用場景和十個重點行業,已涵蓋研發設計、生產運行、檢測監測,倉儲物流,運營管理等環節。現在,小盟帶大家一起來深入了解下每一個應用場景的描述和應用案例。


生產運行環節應用場景:精準動態作業

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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。控制系統根據生產需要實時、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。


案例1

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    安徽海螺集團有限責任公司與中國電信合作,開展了“5G+AI+智慧裝船”項目建設,實現了精準動態作業場景的應用。通過搭建多視角相機,確定不同相機間同一物體的對應關系,根據三角測量原理,實時監測水泥船位置以及裝船機溜筒位置和姿態,包括船舷位置、溜筒距船舷偏移比例、物料偏移度等。對數據進行AI分析,并通過5G網絡將結果與預警信息傳送到指揮調度中心,基于中心控制算法發送指令到裝船機可編程邏輯控制器(PLC),實時控制裝船機作業,避免因位置不當引起碰壁、冒灰和其它視野受限情況,實現對裝船作業的全流程監控。項目實施后,生產效率提升70%,人員安全事故數降低到0。


案例2

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    國家能源集團黃驊港務有限責任公司與中國聯通合作,開展了“黃驊港5G港口”項目建設,實現了精準動態作業場景的應用。自主研制“5G+北斗”船舶高精度位姿測量設備,通過靈活調整北斗測量基線長度,融合北斗定位和慣性器件測量數據,實現對港區復雜海況條件下貨輪、裝船機定位漂移現象的抑制,完成大型萬噸級船舶位置、航姿(俯仰角、橫滾角、航向角)及裝船機位置、姿態(俯仰角、回轉角)連續、穩定、高精度測量(定位誤差小于3厘米、姿態誤差小于0.1°)。基于5G專網實現敏感位姿數據的邊緣處理,并通過對接輕量化時空服務平臺與港口業務邏輯總控系統,實現“船岸協同”的無人自動化煤料裝載閉環控制,支撐黃驊港完成全國首條“翻、堆、取、裝”全流程無人化煤炭港口建設。裝船時間縮短25%,泊位利用率提升15%,船舶滿載率提升20%。


案例3

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    佛山市順德區美的洗滌電器制造有限公司與中國聯通合作,開展了“5G+工業互聯網”項目建設,實現了精準動態作業場景的應用。本地化部署定位引擎,融合5G蜂窩、藍牙到達角度(AoA)等多種定位方式,提供5G+藍牙AoA融合定位能力,并對接美的生產系統。低精度區域使用5G定位,室內定位精度可達1~3米;高精度區域使用藍牙AoA與5G定位融合,定位精度可達0.5米。通過對多種技術的定位結果做最優選擇和融合,輸出穩定高精度定位結果,實現工廠倉庫的夾抱車位姿自動化測量。通過5G網絡將位姿信息實時傳送至倉儲系統,實現與實物信息聯動。通過5G+藍牙AoA融合定位賦能智能倉儲,美的工廠平均找貨時間縮短80%,倉庫人工成本下降21%,裝柜效率提升55%。