聚焦“5G+工业互联网”：智能生产促进质量效益双提升
2021-11-05
技术应用成果不断涌现，助力制造业数字化转型
智能生产 促进质量效益双提升（赋能传统产业转型升级·聚焦“5G+工业互联网”②）
本报记者 李 蕊 王永战 姜晓丹 姚雪青
核心阅读
制造业是技术创新和效率提升的重要领域，“5G+工业互联网”是推动制造业数字化转型的重要抓手。近年来，在制造业领域，“5G+工业互联网”的应用场景不断拓展，大大推动了行业的数字化转型，企业的生产效率和产品质量得以提高，为行业发展注入了新动能。
生产设备出故障怎么办？操作员戴上5G+AR（增强现实）眼镜，采集现场视频，远程联系专家就能得到实时指导。想保证产品质量，需要人工挨个检查吗？通过安装在设备上的摄像头，直接检测产品是否有表面缺陷，同时检测装配质量，**度高、速度快……在制造业领域，借助“5G+工业互联网”的推广应用，现场辅助装配、机器视觉质检、厂区智能物流等场景不断拓展，为企业生产制造带来的成效逐渐显现，大大推动了行业的数字化转型。
现场辅助装配，产品组装精准高效
“嘀，嘀……”在山东青岛海尔中央空调互联工厂，设备故障警报器响起。产线线长赵连辉迅速登录系统，佩戴起5G+AR眼镜，远程连线技术专家。
“红色指示灯闪个不停怎么办？”赵连辉问。技术专家看着眼镜端采集的视频，全程语音指导，配合AR图像标记，顺利排除了故障。
“过去，在装配电子设备的过程中，如果出现故障，我们需要联系专家，请他们到现场检修，沟通效率低，人工成本高。这期间，设备停机等待，还会耽搁装配进度。”赵连辉说。
针对这一痛点，海尔提出5G+AR远程协作方案，依托5G网络和自身的实时远程协作平台，实现设备故障快速远程诊断处理、虚拟装配辅助指导，不需停机等待，省心又高效。“AR生产场景需要较高的网络带宽、较低的网络时延，5G网络恰好满足需求。”工厂制造总监杨伟欣说。
“近些年，电子设备产品更新迭代速度快，组件更加精密，操作难度**。之前做装配，我们只能先看指导视频或手册，然后再操作，既要占用不少时间，又容易出错。”赵连辉说，“如今企业员工接受简单培训后，就可以快速上岗。操作指南就藏在眼镜里。佩戴好5G+AR眼镜，操作指南会以3D虚拟画面形式呈现在眼前，想要查询具体安装步骤，只要用手触摸虚拟界面就行。”
“5G+AR方案实施后，不仅缩短了装配时间，还降低了装配错误率，优化了产品质量。”杨伟欣介绍。借助5G网络技术，海尔中央空调互联工厂已经完成8类AR、AI（人工智能）等机器视觉场景的应用，工厂装配效率提升30%、质量优化7%。
机器视觉质检，保障生产安全稳定
偌大的厂房里，控制室显示屏上，各个用于发电机磁路的定子冲片质量数据实时反馈，工作人员紧盯着眼前的各项数据。忽然，一条不符合质量要求的数据报警信息出现在显示屏上。随即，工作人员现场操作，分析原因，调整相应自动化生产机器的各项参数。不一会儿，显示屏上的产品质量数据恢复正常。
在位于四川德阳的东方电机有限公司，这个发电装备行业的智能化车间近来吸引了不少人的注意。
所谓的定子冲片，是指大型发电机的定子铁芯，是电机磁路的重要组成部分。借助“5G+工业互联网”，这个智能化车间集成了机器视觉质检、生产现场监测、设备故障诊断等多项应用场景。
坐在干净整洁的控制室里，东方电机冲剪分厂厂长冷志告诉记者：“以前天天跑生产线，查看生产进度。现在智能化车间的所有工作都由自动化设备完成。员工从过去高强度的手工操作员转型成为‘指挥员’和‘监督员’。”
“对生产线上的所有设备统一联网管理后，可以实时掌握设备和生产情况，跟踪追溯改进产品质量和生产工艺。”冷志说，通过安装在各个设备上的摄像头，可以直接检测定子冲片是否有表面缺陷，比如划痕、凹坑等，还能检测装配质量，具有**度高、速度快、稳定性高等优点。
在美的微波和清洁事业部广东佛山顺德区生产基地，50万平方米的园区室内外都实现了5G网络覆盖。总装车间里，每道工序上都会安装一个名叫可编程逻辑控制器（PLC）的“机械大脑”，操作员可以通过5G网络对机器远程发出控制指令，一台台烤箱、微波炉在自动化生产线上实现了快速组装。
在炉箱体组装线上，AI质检系统每两秒就可以完成从高清照片拍摄、上传分析到输出质检结果等所有步骤。在5G+AI质检技术应用后，小到漏打螺丝钉这样的细节，都可以**时间发出提醒，整个质检流程效率提升7%，误检率小于0.5%。
大带宽、广连接、高速率、低时延……5G网络使大量数据畅通流转，各个工厂、车间、生产线的工作流程和数据衔接难度大大降低。美的集团信息技术总监周晓玲说：“这些海量的数据相当于一个虚拟工厂，通过大数据分析，快速监测整个生产中的异常问题，提前进行处理，保障了生产的安全稳定。”
厂区智能物流，优化流程省时省力
在江苏无锡高新区的捷普电子（无锡）有限公司厂区，一摞摞刚到厂的电子原材料依次排布，在传送带上有条不紊地向前“行进”。
随后，物料进入一个装有摄像装置的机器“肚子”里。它们的标签信息——从哪里来、怎么制作的、要到哪里去等，被全部读取出来，并各自被贴上公司****的信息标签，就像一张随身携带的身份证。
有了“身份证”，电子原材料就可以入库了。这个过程同样智能：在系统指令下，它们“换乘”一次或几次传送带，“搭乘”在立体仓库里穿梭的“叉车电梯”，来到各自指定的位置上“休息”。这样的入库过程，比人工快了很多。
根据厂区的生产计划，第二天，蓝白相间的智能运送车，就来接这些电子原材料去生产车间了。这些无人驾驶的智能运送车，是5G应用场景下的新一代产品——不需要轨道、不铺设二维码，通过中央控制和三角定位方法来精准定位，实现各行其道、互不打扰，还能通过激光雷达传感器与障碍物保持安全距离。
等到了出货环节，智能运送车还能大显身手。它们按照设计好的路线，在成品区和出库区之间来回接驳，既能实现成品先进先出等智慧出库，还能将大小、规格、包装一致的标准件货物自动“叉”进大货车装箱，省时省力。
这些应用场景背后的支撑技术，其实并没有那么复杂。捷普电子总经理舒鹏介绍，位于厂区的工厂控制中心是大脑，“5G+工业互联网”是骨骼，利用新技术，能够实时控制并同时处理多路数据，实现厂区质效双提升。
在工厂控制中心，透过大大的玻璃窗，记者看到房间的一面墙镶嵌着16块大屏幕。在这里，通过读取“身份”信息，从原材料进厂到成品出库、出厂售后环节的全生命周期，都能得到有效追踪。
据介绍，应用“5G+工业互联网”后，捷普电子的智能物流环节中，自动搬运效率提升50%、立体存储效率提升30%，带动全厂区效率提升10%以上。
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