5G在智能建造的应用（华菱钢厂）

简介

华菱湘钢是中国最大的特殊钢生产基地之一，年产能达到1000万吨。为了提升生产效率、降低能耗、保障安全，华菱湘钢与中兴通讯合作，利用5G网络打造智慧工厂，实现了工业数据采集、设备远程控制、智能检测、智能优化等多个应用场景⁴。

网络构成

华菱湘钢智慧工厂的网络构成主要包括以下几个部分：

• 5G网络：由中兴通讯提供的5G基站和核心网组成，覆盖了华菱湘钢的主要生产区域，提供高速率、低时延、高可靠的数据传输服务。

• 边缘计算：由中兴通讯提供的边缘计算平台组成，部署在华菱湘钢的现场机房内，提供近源的数据处理和分析能力。

• 物联网：由华菱湘钢自建的物联网平台组成，连接并管理工厂内外的各种传感器和设备，如温度传感器、压力传感器、摄像头、机器人等。

• 人工智能：由中兴通讯提供的人工智能平台组成，部署在边缘计算平台上，提供各种算法和模型的智能化能力。

应用场景

华菱湘钢智慧工厂实现了以下几个应用场景：

• 工业数据采集：通过在工厂内外的各种传感器和设备上内置5G模组或部署5G网关等设备，实现工业数据的无线采集和传输，如温度、压力、流量、电流等参数，以及视频、图像等多媒体数据。这些数据可以实时上传到边缘计算平台或云端平台，为后续的数据分析和优化提供基础。

• 设备远程控制：通过在工厂内外的各种设备上内置5G模组或部署5G网关等设备，实现设备的无线控制和调节，如机器人、起重机、电炉等。设备操作员可以通过5G网络远程实时获得生产现场全景高清视频画面及各类终端数据，并通过设备控制系统实现对现场设备的实时精准操控，有效保证控制指令快速、准确、可靠执行。

• 智能检测：通过在工厂内外的各种设备上安装高清摄像头等设备，并通过内置5G模组或部署5G网关等设备接入5G网络，实时拍摄产品质量的高清图像，并通过5G网络传输到边缘计算平台上的人工智能系统，利用图像识别等技术对产品质量进行智能分析，实现缺陷实时检测与自动报警，并有效记录瑕疵信息，为质量溯源提供数据基础。

• 智能优化：通过在工厂内外的各种设备上内置5G模组或部署5G网关等设备，实现设备运行数据的无线采集和传输，并通过5G网络上传到边缘计算平台上的人工智能系统，利用数据挖掘、机器学习等技术对设备运行数据进行智能分析和优化，实现对设备运行状态的预测和控制，提高设备利用率，降低能耗和故障率。

效果评估

华菱湘钢智慧工厂的建设，为工厂带来了以下几方面的效果：

• 提高生产效率：通过5G网络实现工业数据的快速流动和共享，提升了生产过程的协同性和透明度，缩短了生产周期，提高了生产效率。

• 降低生产成本：通过5G网络实现设备的无线连接和控制，减少了网线布放和维护成本，降低了生产线调整时间，提高了生产线的灵活性和可重构性。

• 提高产品质量：通过5G网络实现产品质量的智能检测和反馈，提高了产品质量的稳定性和一致性，降低了废品率和返工率。

• 保障生产安全：通过5G网络实现设备运行状态的智能监测和预警，提前发现并排除故障隐患，降低了事故发生率和损失程度。