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工信部印发第二批“5G+工业互联网”十个典型应用场景和五个重点行业实践

发布时间:2021-11-29 来源:中国自动化网 类型:行业资讯 人浏览
关键字:

工业互联网 5G

导  读:

近日,工业和信息化部办公厅印发第二批“5G+工业互联网”十个典型应用场景和五个重点行业实践的通知。


  近日,工业和信息化部办公厅印发第二批“5G+工业互联网”十个典型应用场景和五个重点行业实践的通知。《通知》具体内容如下:

  一、深化产业合作。请各地工业和信息化主管部门、通信管理局积极搭建产需对接合作平台,推进工业企业、基础电信企业、信息通信设备制造企业、行业解决方案供应商、科研院所、产业组织等相关单位深化交流合作,为典型场景复制推广、产业生态完善提供基础支撑,增强发展动能。

  二、强化应用推广。组织各重点行业领军企业、标杆企业,立足典型场景输出应用部署方案和商业合作模式,为行业内企业应用“5G+工业互联网”提供具体实施方案,为其他工业企业应用“5G+工业互联网”提供参考路径,切实提升“5G+工业互联网”应用发展水平。

  三、拓展实践领域。推动各行业、各领域相关单位借鉴已发布的第一批、第二批“5G+工业互联网”二十个典型场景和十个重点行业应用实践,紧扣行业领域特点需求,挖掘更多应用场景,推动“5G+工业互联网”与实体经济深度融合,在数字经济发展中发挥更大作用。

  “5G+工业互联网”典型应用场景和重点行业实践(第二批)

  一、典型场景

  (一)生产单元模拟

  场景描述:在生产单元各类设备上设置5G模组或部署5G网关等,采集海量生产数据、设备数据、环境数据等实时上传至边缘云平台。边缘云平台利用三维(3D)建模技术建设与物理生产单元对应的虚拟生产单元,实现生产制造状态实时透明化、可视化。利用模型仿真、孪生共智等基于数字孪生模型的技术进行分析处理,实现产能预测、过程感知、转产辅助等功能。企业可将实际的生产结果与5G虚拟生产单元的预期结果进行比对,根据比对差异对物理生产单元进行优化,实现生产要素、生产工艺、生产活动的实时精准管控,确保生产稳定高效运行。

  基础条件:企业的物理生产单元具备较好的数字化、网络化基础,企业的数字化研发与设计、设备和系统运维管理等经验较为丰富,生产现场实现5G网络覆盖,生产设备具备5G网络接入能力。

  (二)精准动态作业

  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。

  (三)生产能效管控

  场景描述:通过内置5G模块的仪器仪表,实时采集企业用电、水、燃气等各类能源消耗数据和总烃、苯系物、粉尘等污染物排放数据,实现大规模终端的海量数据秒级采集和能效状态实时监控。辅助企业降低生产能耗,减少污染物排放量,实现清洁生产。结合人工智能等算法分析,可对企业用能需求进行预测,智能制定节能计划,进一步挖掘节能潜力空间。通过对用能设备进行监控告警、远程调度等操作,配合产线排程调整和设备参数设置,实现节能减排、削峰填谷。

  基础条件:生产现场实现5G网络覆盖,现场仪器仪表可进行5G采集模块改造,监测设备具备5G网络接入能力。

  (四)工艺合规校验

  场景描述:综合利用工业相机、物联网传感器、激光雷达、智能仪表等设备,全方位监测企业生产原料、半成品和成品的各项指标,实时跟踪工作区域工人手工、操作设备的流程步骤,监测投料和配料数量,通过5G网络将采集的指标、操作信息等同步传送至边缘云平台。边缘云平台利用人工智能、大数据、云计算等技术对工人实际操作工序、取料信息等进行分析,并与规定标准流程进行实时合规校对,分析找出颠倒顺序、危险操作和错误取料等现象,实现工艺检测自动告警。

  基础条件:企业能够提供质检标准、工艺操作合规标准和自动质检基础设施建设条件,工艺具有明确的标准流程,生产现场实现5G网络覆盖。

  (五)生产过程溯源

  场景描述:将企业生产现场的扫码枪、工业相机、摄像头、刷卡机等设备接入5G网络,将生产过程每个工序的物料编码、作业人员、生产设备状态等信息实时传输到云平台。云平台将产品生产过程中的人、机、料信息进行关联整合形成溯源数据库,运用区块链、标识等技术,实现产品关键要素和生产过程追溯。通过实时追溯批次、品质等原料信息,可动态调整后道工序参数,提升产品质量。

  基础条件:生产现场实现5G网络覆盖,企业工业设备已完成自动化改造,具备条形码、二维码、用户身份识别模块(SIM)卡或软SIM卡等多种标识载体,具有统一的产品标识编码规范。

  (六)设备预测维护

  场景描述:将企业生产现场的工业设备、摄像头、传感器等接入5G网络,实时传输设备的运行状态至云平台,实现工业生产设备性能和状态的实时监控,构建设备历史监测数据库。基于故障预测机理建模等人工智能技术对监测数据进行实时分析,评估设备健康状态,预判设备运行趋势,智能制定设备维护保养计划,实现设备安全预测与生产辅助决策,有效降低设备维护成本,延长设备使用寿命,确保生产过程连续、安全、高效。

  基础条件:生产现场实现5G网络覆盖,企业工业设备具备数字化、网络化、智能化基础,具备5G网络接入能力。

  (七)厂区智能理货

  场景描述:在企业厂区、工业园区内部署基于5G网络的扫码枪、工业相机或网络视频录像机(NVR)等信息采集终端,将拍摄的条码数据、高清图像或视频等信息实时上传至云平台。利用光学字符识别(OCR)等人工智能技术自动识别货物标识、外观、尺寸、品相等信息,实现全厂货物的实时盘点和管理。云平台与厂区业务系统实时交互,实现按需码放货物、品质定级、实时分拣等功能的自动化和智能化,助力企业提升产品全生命周期的管理能力。

  基础条件:全厂区或园区实现5G网络覆盖,采集设备具备5G网络接入能力。

  (八)全域物流监测

  场景描述:综合利用5G、大数据、边缘计算、人工智能等技术,通过工业运输装备上的智能监控终端,实时采集全域运输途中的运输装备、货物、人员等的图像和视频数据,并通过5G网络传输至云平台。云平台对运输装备进行实时定位和轨迹回放,对货物、人员进行实时监测,实现工业运输的全过程监控,能够避免疲劳驾驶、危险驾驶等行为,有效保障冷链物流、保税品运输、危化品运输等过程中运输装备、货物和人身安全。

  基础条件:运输装备能够配备接入5G网络的智能监控终端,运输路线中有稳定的5G网络覆盖。

  (九)虚拟现场服务

  场景描述:虚拟现场服务主要包括产品展示体验、辅助技能学习、远程运维指导等三类服务。产品展示体验服务通过对工业产品的外型数据及内部结构进行立体化建模,构建虚拟数字展厅,通过5G网络传输至平板电脑、增强现实/虚拟现实(AR/VR)眼镜等智能终端,与数字模型实时互动,实现产品细节的沉浸式体验和感受。辅助技能学习服务基于5G和AR/VR融合构建贴近真实场景的全虚拟场景,进行操作技能培训和自由操作练习,提高技能学习效率。远程运维指导服务通过在全虚拟场景中,叠加远端专家指导数据形成端云协同,使端侧获得实时操作指导,提升运维服务的效率和质量。

  基础条件:企业具有较为丰富的数字化研发与设计经验,具有较为完善的数字化管理流程,具备跨地域5G网络接入能力,具有AR/VR应用基础。

  (十)企业协同合作

  场景描述:利用5G+数采技术,纵向实现上下游企业大规模关键设备联网和数据实时采集;通过5G+边缘计算,横向实现制造执行系统(MES)、供应商关系管理系统(SRM)等互联互通,并统一集成至云平台实现数据共享。企业可实时追踪内部生产过程和进度,对委托外部生产的工序进行监控并实时跟踪协同流程,快速满足用户的个性化定制需求和多品类生产需求。通过平台连接供给侧和需求侧,实现供需对接与交易撮合。

  基础条件:产业具有同类企业聚集或者上下游企业紧密协作的特征,企业在距离相近园区内可搭建5G+多接入边缘计算(MEC)平台,具有一定的业务协作基础。

  二、重点行业

  (一)石化化工行业

  石化化工行业在此重点包括石油、煤炭及其他燃料加工业,化学原料和化学制品制造业等相关行业,具有技术密集,规模效益明显,产品多样,以及产生的危险废物量大、种类多、成分复杂等特点。虽然行业内已有部分龙头企业率先启动数字化、网络化、智能化转型,但目前仍有较多石化化工企业存在进一步提升生产效率、提高安全生产保障能力、加快数字化转型等迫切需求,发展智能化制造、数字化管理等模式潜力大。

  (二)建材行业

  建材行业在此主要指非金属矿物制品业中相关门类,其产业多、地域广,主要产品生产具有连续、流程化和能源资源消耗型特征。为了实现高质量发展,企业需要降低生产成本、提高生产经营效率、节约资源,发展智能化制造、服务化延伸、数字化管理等模式潜力大。

  (三)港口行业

  港口行业在此指水上运输业,具有投资规模较大、资本密集、人力需求量大、机械化设备多等特点。随着港口业务量不断增长,港口行业对提升港口综合作业效率、保障安全生产、降低人工成本等方面有了新的诉求,发展智能化制造、数字化管理等模式潜力大。

  妈湾港、青岛港、黄骅港、天津港等港口利用5G技术积极实践生产单元模拟、生产能效管控、精准动态作业、厂区智能理货等典型应用场景,提高了港口作业效率,降低了人工成本,取得了明显成效。

  (四)纺织行业

  纺织行业在此重点包括纺织业、纺织服装/服饰业、化学纤维制造业等相关行业,具有产业链长、市场变化快、集群化发展特征明显、产品个性化需求不断增长等特点。当前纺织行业在增强科技创新能力、适应个性化消费趋势、产业绿色转型等方面存在迫切需求,发展智能化制造、服务化延伸、网络化协同、数字化管理等模式潜力大。

  雅戈尔集团、艾莱依集团、恒申集团、新凤鸣集团等企业利用5G技术,开展了生产单元模拟、工艺合规校验、生产过程溯源、企业协同合作等典型场景的实践,极大提高了行业的数字化水平。

  (五)家电行业

  家电行业在此重点指电气机械和器材制造业中相关门类,具有市场规模大、产品型号规格多、产品更新换代快、竞争压力和成本压力较大等特点。存在提升生产效率、适应消费升级趋势、增强行业竞争力等迫切需求,发展智能化制造、数字化管理、服务化延伸等模式潜力大。

  老板电器、美的洗涤电器、海尔集团、创维集团等企业应用5G技术积极探索生产单元模拟、精准动态作业、虚拟现场服务等典型应用场景,显著提升企业数字化、智能化水平,推动企业生产模式和产业组织方式创新,实现提质降本增效,提升企业竞争力。
  

中英文对照表

简称

中文对照

英文对照

5G

第五代移动通信技术

5th-Generation Mobile Communication Technology

3D

三维

Three Dimensions

SIM

用户身份识别模块

Subscriber Identity Module

NVR

网络视频录像机

Network Video Recorder

OCR

光学字符识别

Optical Character Recognition

AR

增强现实

Augmented Reality

VR

虚拟现实

Virtual Reality

MES

制造执行系统

Manufacturing Execution System

SRM

供应商关系管理系统

Supplier Relationship Management

MEC

多接入边缘计算

Multi-access Edge Computing

AI

人工智能

Artificial Intelligence

SCADA

数据采集与监视控制系统

Supervisory Control And Data Acquisition

AGV

自动导航车辆

Automated Guided Vehicle

WMS

仓库物流管理系统

Warehouse Management System

Wi-Fi

无线保真技术

Wireless Fidelity

PLC

可编程逻辑控制器

Programmable logic Controller

GSD

标准工时系统

General Sewing Data

RFID

射频识别技术

Radio Frequency Identification

ERP

企业资源计划

Enterprise Resource Planning

APP

应用程序

Application Program

AoA

到达角度

Angle of Arrive

 

 


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