工业周刊:中国高炉采用智能技术,工作更安全高效
原创 2021-12-07 14:58 DDing 来源:AGV网铁和钢是在极端条件下生产的,对普通金属铸造工人来说是危险的。制造过程从高炉开始,高炉将生铁或废金属加热到超过2000华氏度。熔化废钢需要1.15亿瓦特的电力,产生大量的噪音和热量。然后,成吨的熔化钢被装在一个由起重机吊起的坩埚中,运过工厂车间进行加工和铸造,工人们将地面情况传达给起重机操作员,而操作员并没有360度的地面视野。
因此,金属铸造工作经常出现在 "危险工作 "名单的前列,这并不奇怪。这项工作可能涉及听力损失、热应力和哮喘--以及肺癌、严重伤害,每年还有几例死亡。
湖南金属铸造厂的转型
5G的出现有助于实现智能工厂的承诺,包括工厂车间的生产效率和自动化。然而,工业5G的部署也被证明可以改善生产设施中员工的福利和安全,而不仅仅是推动业务成果。
其中一个案例是在湖南华菱湘潭钢铁公司的工厂里部署专用5G网络。湖南华菱湘潭是湖南最大的金属生产商之一,为韩国、美国、日本、欧洲和其他地区等市场生产金属部件。在中国移动、华为和系统集成商的推动下,湖南工厂的5G数字化转型实现了5G用例,如远程起重机操作、智能机器人、无人机(UAV)检查、钢卷自动传输、光学扫描识别、自主仓储、5G高清(HD)视频监控和其他。
部署在工厂的专用网络目前由210多个5G基站和一个多接入边缘计算(MEC)室组成。这些5G基站与工厂车间内支持5G的终端进行通信,如机械和员工终端设备,如可穿戴设备。
一个已经试验并成功部署的此类用例是5G远程起重机操作。它从根本上改善了金属铸造厂工人的生活。
数字化转型前,操作员进入离工厂地面10层楼高的起重机,首先以70°角爬上98英尺(30米)的狭窄楼梯,然后穿过一座狭窄的桥,到达起重机操作室。操作员在炎热、嘈杂、尘土飞扬、与世隔绝的环境中长时间工作,对地面情况的视野有限。地面上的主管不得不通过对讲机与操作员沟通,操作员的压力很大,他必须在有限的视线下进行判断。
将5G连接整合到起重机中,使起重机操作员能够在一个有空调的网络操作中心(NOC)远程控制起重机。这是通过时敏网络(TSN)支持的5G系统实现的,该系统可实现实时的可编程逻辑控制器(PLC)连接,以及在起重机上连接5G视频摄像机,实时向操作员传输工厂车间的高清流。
虽然这种支持5G的用例以提高生产力的形式推动了重大的商业成果(即人均加工钢材增加25%),但它也大大改善了起重机工人的工作。多个操作员可以实时地一起远程控制他们的起重机,通过每台起重机上的7个高清摄像头,通过5G实时流转工厂车间,使操作完全可见。这使得房间里的操作员之间的合作得到了改善。
从轶事来看,自从我们实施5G后,更多的女性加入了工作队伍,我们相信这是环境变得更加安全的结果。在实施5G之前,湖南华菱湘潭钢铁公司没有女性起重机操作员。现在,近一半的起重机操作员是女性。
数字化工厂的连接--未来方向
全球技术情报公司ABI Research预测,到2030年,5G将主导全球数字工厂连接,并拥有超过3.17亿的连接。这将使工厂车间的所有其他形式的蜂窝连接黯然失色;然而,5G的拐点预计只在2026年和2027年之间出现,因为第三代合作伙伴项目(3GPP)的工业用例标准已经成熟,设备生态系统也已成熟。
除了遥控起重机之外,5G还有可能实现商业化,并有许多其他跨行业的用例。其特点包括允许千兆字节上传的增强型移动宽带(eMBB);超可靠的低延迟通信(URLLC);以及用于实时远程运动控制的确定性网络的TSN。大规模机器型通信(mMTC)与5G网关转换不同工业传输协议的数据协议的能力相结合,统一了工厂车间数百万终端设备的连接。
展望未来,ABI研究公司预计,5G将促成更多的工业用例,推动社会改善和商业成果。例如,5G增强现实(AR)眼镜已经帮助钢铁厂工人在COVID-19大流行期间与外国技术人员进行远程互动,以调试和安装设备。许多其他用例正在试用和部署,包括基于5G的人员和资产的室内跟踪;用于物料搬运的5G自动导引车(AGV)或自主移动机器人(AMR);以及基于5G的视频监控与人工智能,可以检测危险的工作行为或条件。