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數位築路行,發現重工業數位化轉型後的新面貌

2024-10-14科技

【環球網科技綜合報道】談起煉鋼廠和汽車工廠很多人腦中會閃出,在眾多鋼鐵工人引導下火紅的鐵水從高爐流出的畫面、汽車流水線上焊工師傅為汽車龍骨焊接火光乍現的瞬間。雖然大部份人從未到訪、實地看過生產過程,但是從小在電視新聞、紀錄片中看到的影片讓我們下意識地認為,這些國家基石產業,必定是大量工人共同協作下的產出。

說實話,曾經筆者對於汽車、鋼鐵產業的影響與大部份人一樣,這是重資本的人力密集型產業。但是,自前段時間參加中興通訊「數位築路行」系列活動走進首鋼京唐和領克汽車工廠探訪活動後,對待如今的重工業認知,有了翻天覆地的變化,在如今科技的加持下,重工業不再僅僅是傳統意義上的鋼鐵洪流與機械轟鳴,而是融入了智慧化、綠色化、數位化的全新面貌。

「90秒生產一輛汽車」背後的秘密

第一站,記者一行來到了領克汽車張家口工廠。進入生產車間,只見揮舞的機械臂短短幾秒時間,就將玻璃、座椅、輪胎等安裝到位;在高速轉動的流水線上,工人們有條不紊地組裝著汽車的各個零部件……平均每90秒就有一輛嶄新的領克汽車完成組裝成功下線。

據了解,領克張家口工廠總投資125億元,是吉利汽車集團和沃爾沃汽車集團合資在張家口建設的整車工廠,也是中國北方最大的整車制造基地之一,主要生產領克03、領克03+等車型,年產能12萬輛。產品自2018年上市至今,累計產銷整車58萬輛,實作工業產值707.9億元。

「工廠基本上每90秒就有一台新車下線,經過嚴格檢測後,就可以出廠銷售了。目前,工廠年產量20萬輛汽車,其中職工人數為2000余人,一線職工1500人左右。」領克工廠工作人員告訴記者。

在談到如何透過如此少量的人數完成如此高的產量,XXXXX指著車間地面上馱著幾百斤物料,無人指引下穿梭忙碌的「小黃車」對記者講到,「得益於我們工廠高度自動化、智慧化的工藝系統,技術水平全球領先。」

"這是我們的5G AGV,也就是自動引導車。依托先進的雷射SLAM導航技術與專屬的5G網路,只需事先為其編排好作業流程與行進路線,它便能沿著地面上那條不起眼的黑線,自主導航,精準無誤地完成物料的搬運與配送任務。更令人贊嘆的是,它能夠敏銳地感知周遭環境,一旦遭遇障礙,即刻自動剎車,這一特性極大地減輕了人力負擔,並顯著提升了作業效率。" 劉峰邊演示邊向記者解說道。

實際上,能夠驅動AGV自動引導車正常執行,更多在於其背後對於5G網路的套用。早在領克張家口工廠啟動新能源產線技改以來,領克便聯合中國移動河北公司、中興通訊等合作夥伴,將5G網路的高可靠性、高穩定性和低時延特性與實際生產場景相結合,透過5G+SLAM導航AGV,實作物料配送的無人化;透過5G確定性網路,賦能車輛生產的柔性換線,不僅實作了工廠降本增效,還為員工創造了更安全、更舒適的工作環境。

目前,領克汽車張家口工廠已在超過5萬㎡的總裝車間內部署31台5G AGV,實作廠區21種物料周轉場景的無人化,並將逐步擴大套用規模。相較於引入方案前,總裝物流車間成本降低數百萬/年,物流效率及時性提升33%。

在焊裝車間,600余台KUKA機器人揮動著靈巧的手臂,精準完成前底盤、後底盤、發動機艙等點位的焊接。據XXXX介紹,這款機器人可自動辨識零件並全自動制造,確保整個車身5000余個焊接點的牢固強度完全一致,自動化率達75%以上,主焊線自動化程度100%。

「在我看來,5G技術的套用讓工廠高度自動化成為現實。在傳統的4G網路下,是無法支撐工廠如此多的裝置、傳感器同時執行。」XXXX講到。

如今,中國移動和中興通訊為領克建設了一張5G車企專網:無線側采用2.6GHz頻段組網,實作20000m2總裝物流車間的作業區域覆蓋,並在焊裝車間采用4.9GHz頻段組網。在這樣5G網路支持下,領克工廠中,數以萬計的裝置、傳感器和機器人需要即時互動數據,進行協同作業。而5G網路的高可靠性和低時延特性,確保了這些數據的快速、準確傳輸,為工廠的生產控制、品質監控和決策支持提供了強有力的保障。

火石之間 的5G套用

第二站,記者一行來到位於曹妃甸的首鋼京唐鋼鐵生產園區。傳統印象中,鋼鐵生產是火與鐵的交融,在鋼鐵工人齊聲的號子中,電光火石之間滾滾鐵水,流淌出金屬的光澤與堅韌……高爐濃煙下,鋼鐵工人黢黑的面龐下的豁達,這是筆者想象中鋼鐵生產的最初畫面。然而,首鋼京唐所展現的現代鋼鐵生產與筆者的想象天差地別。

進入首鋼京唐的生產車間,在這座現代化鋼鐵生產線上,鋼鐵的鑄造如同一部精密運轉的機器,每一個環節都緊密相扣。在轉爐車間內,火光沖天,鐵水與廢鋼在轉爐中激烈碰撞、融合,最終煉成純凈的鋼水。這一環節,被先進的傳感技術和大數據分析所最佳化,透過精準控制溫度、時間等參數,實作了鋼水成分和品質的穩定提升。在隨後的軋鋼環節,鋼水被註入連鑄機,經過冷卻、凝固、切割等工序,變成一條條規整的鋼坯。這些鋼坯,在現代化的軋鋼生產線上,經過多道次的軋制、拉伸和精整,最終變成各種規格、形狀的鋼材產品。整個軋制過程,實作了高度的自動化和智慧化,不僅提高了生產效率,還確保了產品的精度和一致性。

隨行講解的首鋼制造部生產管控中心王歆告訴記者:「在沒有現代化鋼鐵生產之前,我們生產組基本上有9到10人。在對鋼鐵生產進行數位化改造後,一個4人班就可以利用電腦操控完成生產任務。」

據了解,首鋼京唐,作為中國第一個實施城市鋼鐵企業搬遷、完全按照迴圈經濟理念設計建設的大型鋼鐵企業。為了實作生產效益與社會效益的「雙贏」,首鋼京唐積極探索新技術的套用,以進一步提升企業競爭力。

2020年,首鋼京唐率先建設了5G專網,充分利用5G技術的大頻寬、低時延和廣連線特性,為智慧園區、視訊監控、巡檢以及單體裝置遠控等業務提供了強有力的支持。然而,隨著業務的深入發展,原有的5G專網在組網獨立性、執行可靠性、營運自主性等方面逐漸暴露出一些問題,限制了其在工控業務中的深度套用和廣度擴充套件。

為了破解這一難題,首鋼京唐於2023年底攜手中興通訊與中國移動河北公司,啟動了5G專網改造計畫。此次改造以提升5G專網的獨立性和營運高效性為目標,透過引入中興通訊的NodeEngine算力基站和i5GC解決方案,實作了對工控業務的高可靠性承載。特別是在煉鋼部車間,面對高溫、高粉塵的惡劣環境以及復雜的鋼結構訊號阻隔問題,計畫團隊創新性地采用了4.9G和2.6G雙頻基站覆蓋雙發選收技術,確保了天車遠控業務的穩定執行,大大提高了生產效率和安全性。

首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司副總經理袁天祥表示,首鋼要充分利用5G技術特性,讓5G技術融入自身、賦能自身,讓鋼鐵制造邁向新階段。

如今,隨著5G技術的不斷深入套用,傳統重工業的面貌正在發生深刻變化。從領克汽車張家口工廠每90秒下線一輛新車的速度,到首鋼京唐鋼鐵生產園區內鋼鐵鑄造的精準控制與智慧化升級,我們見證了科技力量對於生產效率和品質的顯著提升。

5G網路以其高可靠性、高穩定性和低時延的特性,成為了智慧工廠建設的關鍵基石。領克汽車和首鋼京唐的成功實踐,為我們展示了5G智慧工廠的巨大潛力和廣闊前景。未來,隨著更多新技術的不斷湧現和融合套用,重工業將迎來更加智慧化、綠色化、數位化的新發展階段。在科技的引領下,中國的重工業必將煥發出新的生機與活力。