5G揚(yáng)帆深度報(bào)道之七：5G筑路數(shù)字經(jīng)濟(jì)，創(chuàng)新引領(lǐng)有色金屬綠色智慧工廠

7月25日，工信部5G行業(yè)應(yīng)用規(guī)模化發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上，云南神火鋁業(yè)有限公司總經(jīng)理張文章匯報(bào)了公司與中移動(dòng)、中興合作的5G智慧工廠項(xiàng)目。

電解鋁企業(yè)普遍面臨著生產(chǎn)安全隱患多、設(shè)備智能化程度不足、生產(chǎn)管理信息不暢等問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、生產(chǎn)智能化轉(zhuǎn)型以及精準(zhǔn)管理，云南神火、中國(guó)移動(dòng)、中興通訊、貴陽(yáng)鋁鎂等單位攜手建設(shè)“1張5G網(wǎng)絡(luò)1個(gè)工業(yè)智慧大腦+N類(lèi)創(chuàng)新應(yīng)用”的一體化智慧工廠，落地了能耗大數(shù)據(jù)分析、中頻爐鐵水溫度智能分析、傳送帶裂紋在線檢測(cè)、空壓機(jī)視覺(jué)抄表、天車(chē)遠(yuǎn)程操控、電解槽漏液在線監(jiān)測(cè)、融合定位等有色金屬冶煉綠色智慧工廠全場(chǎng)景泛5G應(yīng)用。

5G+能耗大數(shù)據(jù)分析

——感知數(shù)據(jù)源超1萬(wàn)種，每噸鋁降電耗1~2%，節(jié)約成本超2000萬(wàn)/年

通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)打破傳統(tǒng)工廠布線模式的瓶頸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備高并發(fā)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。當(dāng)前工廠通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)接入感知數(shù)據(jù)源已超過(guò)1萬(wàn)種，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程信息數(shù)據(jù)共享，在這基礎(chǔ)上利用生產(chǎn)設(shè)備大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可增強(qiáng)對(duì)能耗的精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)鋁電解槽“動(dòng)態(tài)平衡”、“爐膛類(lèi)型”、“氧化鋁濃度”、“過(guò)熱度”的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，提高電解槽內(nèi)氧化鋁濃度分布的均勻性，大幅度減少人工干擾，提高電解槽穩(wěn)定性，預(yù)期提高電流效率0.5~1%，每噸鋁降低直流電耗100-200度，每噸鋁降電耗1~2%，每年可節(jié)約用電9000萬(wàn)度以上。

5G+機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用

——陽(yáng)極組裝合格率提升15%，減少檢修皮帶空轉(zhuǎn)80%，減少抄表員人數(shù)50%

利用5G大上行帶寬的能力，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)部署高清工業(yè)相機(jī)或激光掃描儀，將拍攝的產(chǎn)品高清圖像通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至部署在園區(qū)MEC上的通用機(jī)器視覺(jué)平臺(tái)進(jìn)行拼接及統(tǒng)一識(shí)別處理，使得整個(gè)工業(yè)機(jī)器視覺(jué)體系更加柔性化、便捷化。

5G+中頻爐鐵水溫度智能分析：電解鋁陽(yáng)極組裝、澆鑄鐵溶液在1450℃時(shí)品質(zhì)最高，通過(guò)5G機(jī)器視覺(jué)分析，實(shí)現(xiàn)1450℃鐵溶液的精準(zhǔn)測(cè)量，陽(yáng)極澆鑄良品率提升15%。

5G+傳送帶裂紋在線檢測(cè)：通過(guò)5G機(jī)器視覺(jué)分析實(shí)現(xiàn)傳送帶狀態(tài)的實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)，代替了皮帶空轉(zhuǎn)的人工巡檢，減少檢修皮帶空轉(zhuǎn)80%，避免皮帶斷裂后的經(jīng)濟(jì)損失與安全事故隱患。

5G+空壓機(jī)視覺(jué)抄表：通過(guò)5G機(jī)器視覺(jué)分析進(jìn)行儀表盤(pán)的高精度讀取，解決人工手工抄表記錄效率低下且預(yù)警不及時(shí)等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中管理，減少抄表員人數(shù)50%。

5G+天車(chē)遠(yuǎn)程操控

——現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員減少50%，單車(chē)作業(yè)效率提升60%

利用5G大帶寬和低時(shí)延特性，解決移動(dòng)場(chǎng)景有線傳輸無(wú)法安裝、WiFi信號(hào)不穩(wěn)定且跨區(qū)域信號(hào)中斷等難題，在天車(chē)車(chē)身、墻壁部署高清攝像頭，視頻數(shù)據(jù)通過(guò)5G實(shí)時(shí)回傳至遠(yuǎn)端操控室，同時(shí)完成PLC控制信號(hào)的低時(shí)延傳輸，實(shí)現(xiàn)了操作員在操作室進(jìn)行天車(chē)的遠(yuǎn)程集中操控和調(diào)度，降低安全隱患，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員減少50%，單車(chē)作業(yè)效率提升60%。

5G+電解槽漏液在線監(jiān)測(cè)

——實(shí)現(xiàn)0到1000℃高溫危險(xiǎn)區(qū)域在線檢測(cè)，解決7萬(wàn)測(cè)溫點(diǎn)數(shù)據(jù)采集

利用5G結(jié)合電耦合測(cè)溫及光纖應(yīng)變測(cè)溫手段，完成惡劣環(huán)境下超高密度終端傳感器的接入，實(shí)現(xiàn)了0℃到1000℃高溫危險(xiǎn)區(qū)域的在線檢測(cè)，解決電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中總數(shù)超過(guò)7萬(wàn)且分布不規(guī)則的測(cè)溫點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，替代人工巡檢，及時(shí)感知并預(yù)警電解槽漏液，減少生產(chǎn)安全事故。

5G+融合定位

——人員安全管理效率提升30%

利用5G結(jié)合藍(lán)牙及超聲波增強(qiáng)定位技術(shù)，部署廠區(qū)人員、車(chē)輛及物品定位、電子圍欄、應(yīng)急救援等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)透明化管理，人員安全管理效率提升30%。

云南神火鋁業(yè)5G智慧工廠是云南首個(gè)5G+MEC智慧工廠，致力于打造全國(guó)一流的綠色水電鋁智能化工廠，攬獲第三屆“綻放杯”全國(guó)5G應(yīng)用大賽一等獎(jiǎng)，同時(shí)也入選GSMA 2021年度中國(guó)5G垂直行業(yè)應(yīng)用案例庫(kù)，入選云南5G創(chuàng)新應(yīng)用十大案例。項(xiàng)目成果作為有色金屬冶煉智慧工廠，將復(fù)制推廣至云南鋁業(yè)、云錫銅業(yè)、廣西中鋁等國(guó)內(nèi)行業(yè)龍頭企業(yè)，加速有色金屬冶煉產(chǎn)業(yè)升級(jí)。