2022-10-20

小盟科普丨“5G+工业互联网”生产运行环节应用场景:精准动态作业

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    2021年,工业和信息化部已发布“5G+工业互联网”二十个典型应用场景和十个重点行业,已涵盖研发设计、生产运行、检测监测,仓储物流,运营管理等环节。现在,小盟带大家一起来深入了解下每一个应用场景的描述和应用案例。


生产运行环节应用场景:精准动态作业

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场景描述

    利用5G传输和定位的技术能力,在室外场景下配合北斗定位,精确测量大型机械的位置以及偏转角、俯仰角等姿态数据;在室内场景下配合工业相机等设备,精确测量生产对象的高度、位移、角度等数据,通过5G网络将测量数据实时传输至控制系统。控制系统根据生产需要实时、动态调整对象的位置和姿态,提升生产作业精度和自动化水平。

基础条件

    企业具备生产自动化基础,能够部署室内外定位系统,生产现场实现5G网络覆盖,测量设备具备5G网络接入能力。


案例1

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    安徽海螺集团有限责任公司与中国电信合作,开展了“5G+AI+智慧装船”项目建设,实现了精准动态作业场景的应用。通过搭建多视角相机,确定不同相机间同一物体的对应关系,根据三角测量原理,实时监测水泥船位置以及装船机溜筒位置和姿态,包括船舷位置、溜筒距船舷偏移比例、物料偏移度等。对数据进行AI分析,并通过5G网络将结果与预警信息传送到指挥调度中心,基于中心控制算法发送指令到装船机可编程逻辑控制器(PLC),实时控制装船机作业,避免因位置不当引起碰壁、冒灰和其它视野受限情况,实现对装船作业的全流程监控。项目实施后,生产效率提升70%,人员安全事故数降低到0。


案例2

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    国家能源集团黄骅港务有限责任公司与中国联通合作,开展了“黄骅港5G港口”项目建设,实现了精准动态作业场景的应用。自主研制“5G+北斗”船舶高精度位姿测量设备,通过灵活调整北斗测量基线长度,融合北斗定位和惯性器件测量数据,实现对港区复杂海况条件下货轮、装船机定位漂移现象的抑制,完成大型万吨级船舶位置、航姿(俯仰角、横滚角、航向角)及装船机位置、姿态(俯仰角、回转角)连续、稳定、高精度测量(定位误差小于3厘米、姿态误差小于0.1°)。基于5G专网实现敏感位姿数据的边缘处理,并通过对接轻量化时空服务平台与港口业务逻辑总控系统,实现“船岸协同”的无人自动化煤料装载闭环控制,支撑黄骅港完成全国首条“翻、堆、取、装”全流程无人化煤炭港口建设。装船时间缩短25%,泊位利用率提升15%,船舶满载率提升20%。


案例3

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    佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司与中国联通合作,开展了“5G+工业互联网”项目建设,实现了精准动态作业场景的应用。本地化部署定位引擎,融合5G蜂窝、蓝牙到达角度(AoA)等多种定位方式,提供5G+蓝牙AoA融合定位能力,并对接美的生产系统。低精度区域使用5G定位,室内定位精度可达1~3米;高精度区域使用蓝牙AoA与5G定位融合,定位精度可达0.5米。通过对多种技术的定位结果做最优选择和融合,输出稳定高精度定位结果,实现工厂仓库的夹抱车位姿自动化测量。通过5G网络将位姿信息实时传送至仓储系统,实现与实物信息联动。通过5G+蓝牙AoA融合定位赋能智能仓储,美的工厂平均找货时间缩短80%,仓库人工成本下降21%,装柜效率提升55%。