5G賦能
偌大的廠(chǎng)區，除了整齊的樓宇廠(chǎng)房和橫跨各廠(chǎng)房、車(chē)間的“空中走廊”，幾乎見(jiàn)不到工人。進(jìn)入工廠(chǎng)辦公樓、監控室等區域，才看到屈指可數的幾個(gè)人。
走進(jìn)空壓機房，嗡嗡嗡的噪音響個(gè)不停。在這樣的生產(chǎn)環(huán)境中，5G網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢立刻凸顯出來(lái)，這里通過(guò)機器視覺(jué)實(shí)現自動(dòng)化讀取空壓機儀表數據，并利用5G的超大上行寬帶同步回傳到監控室，實(shí)現數字化集中監控、系統自動(dòng)報警提示。機器抄表取代了人工現場(chǎng)抄表，不僅提高工作控制管理效率，還保障了企業(yè)生產(chǎn)安全。
在堆垛天車(chē)作業(yè)車(chē)間，只見(jiàn)天車(chē)起重的機械臂一次抓取10個(gè)原料包，從A區域抓取后再運送堆放到B區域，兩個(gè)區域相隔50米，整個(gè)過(guò)程3分鐘左右就可完成。龐大的起重器械由工程師遙控操作，實(shí)現幾乎零誤差。“過(guò)去，一車(chē)料由人工卸裝要花費半個(gè)小時(shí)的時(shí)間，現在碼垛機器人幾分鐘就能完成。”云南神火鋁業(yè)有限公司智慧工廠(chǎng)辦公室主任王攀說(shuō)。
“在我們廠(chǎng)里，能用機器的工作就不用工人，能自動(dòng)化操作的絕不用手工操作。”王攀介紹，云南神火鋁業(yè)項目于2019年開(kāi)始生產(chǎn)，年產(chǎn)電解鋁90萬(wàn)噸。從土建到設備生產(chǎn)線(xiàn)，其自動(dòng)化程度在行業(yè)中首屈一指。
作為西南地區一家主要的電解鋁生產(chǎn)商，云南神火鋁業(yè)90萬(wàn)噸綠色水電鋁材一體化項目，是國家電解鋁產(chǎn)能置換轉移政策與云南省利用豐富水電資源打造“綠色能源牌”相結合的結果，也是神火集團依據國家政策，采用從河南轉移到云南的內部產(chǎn)能轉移方式，在云南省富寧縣投資興建的綠色、低碳、清潔、可持續發(fā)展項目。
據介紹，同樣是年產(chǎn)90萬(wàn)噸電解鋁的生產(chǎn)規模，此前在河南時(shí)需要8000名工人;項目搬到云南富寧后，通過(guò)5G智慧化工廠(chǎng)建設，大量使用碼垛機器人、巡檢機器人、抄表機器人、動(dòng)力天車(chē)等智能設備，使得用工人數銳減，現在全廠(chǎng)只需2000人。
“黑科技”處處可見(jiàn)
在云南神火鋁業(yè)有限公司，還有很多地方也實(shí)現了智能化操作。
監控中心實(shí)現了全廠(chǎng)智能高效管理。巨大的顯示屏上，可以清晰看到各個(gè)子系統接入的實(shí)時(shí)監控畫(huà)面，以及3D廠(chǎng)區實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真展示，通過(guò)多系統協(xié)同、多路高清監控視頻實(shí)時(shí)回傳，實(shí)現全廠(chǎng)實(shí)時(shí)監控。同時(shí)，支持信息發(fā)布和應急指揮。
封閉的物料傳送帶實(shí)現了跑偏裂紋視覺(jué)監測。在封閉傳送管道中，安裝了視頻采集設備，包括工業(yè)紅外線(xiàn)掃相機、鏡頭、光源，協(xié)同自動(dòng)清洗、灰塵鋁屑處理，對管道中的傳送帶表面進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描分析，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )傳送到機器視覺(jué)平臺進(jìn)行人工智能計算。當皮帶出現裂紋時(shí)，會(huì )及時(shí)發(fā)出警報，通知相關(guān)人員第一時(shí)間進(jìn)行處置。
中頻爐鐵溶液實(shí)現了1400攝氏度精準分析。安裝了工業(yè)相機后，運用專(zhuān)業(yè)數字雙色性高溫攝像頭，對熔爐進(jìn)行非接觸式高溫測量，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )傳送至機房?jì)鹊臋C器視覺(jué)平臺，再通過(guò)機器視覺(jué)平臺進(jìn)行人工智能計算，實(shí)時(shí)顯示鐵水溫度，做到精確控溫，確保鐵溶液在1400攝氏度的最佳溫度下出爐。
“基于5G的光纖應變溫度監測系統，還實(shí)現了電解槽漏液分析。”王攀說(shuō)，通過(guò)光纖應變測溫系統結合5G接入能力，實(shí)現了超長(cháng)時(shí)間零下180攝氏度到350攝氏度高溫、惡劣環(huán)境，以及超高密度終端傳感器的接入，解決了原有通訊模式下無(wú)法實(shí)現的超高密度終端接入、布線(xiàn)困難等難題。
另外，通過(guò)5G室內高精度定位，能夠及時(shí)發(fā)現工人所在工位是否處于危險區域，發(fā)現危險則立即報警。
樹(shù)立行業(yè)標桿
王攀說(shuō)，提高資源利用率，探索實(shí)現精準管理、閉環(huán)自動(dòng)控制，以及生產(chǎn)智能化，已經(jīng)成為電解鋁行業(yè)轉型發(fā)展的當務(wù)之急。
2020年6月，云南神火鋁業(yè)與中國移動(dòng)云南公司共同啟動(dòng)智能化示范工廠(chǎng)項目建設。根據項目規劃，在安全生產(chǎn)管理智能化、生產(chǎn)制造控制智能化、物流倉儲智慧化、園區管理智慧化等方面打造一系列有特色、高標準的信息化體系及創(chuàng )新應用，形成以機器助人、機器強人、機器換人為目標的戰略格局，逐步擺脫有色金屬冶煉行業(yè)自動(dòng)化、智能化難落地的局面。
中國移動(dòng)云南公司文山分公司集團客戶(hù)部副總經(jīng)理曾云昱介紹，該項目目前已建成一個(gè)數據中心，兩個(gè)應用平臺即工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和數字孿生中臺，以及五個(gè)應用場(chǎng)景。
王攀說(shuō)，引入5G應用建設智慧工廠(chǎng)后，該公司在安全生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量方面有了大幅提升。5G電解槽漏液監測及能耗分析投產(chǎn)后，結合工廠(chǎng)優(yōu)化管理，滿(mǎn)產(chǎn)投產(chǎn)后每年可節約直流電耗9000萬(wàn)度;5G高溫鐵溶液視覺(jué)精準分析，提升了電解陽(yáng)極鑄造工藝，使陽(yáng)極鑄造品質(zhì)提升了15%;5G傳送帶管廊裂紋分析，減少安全事故發(fā)生，優(yōu)化生產(chǎn)效率，同時(shí)減少安全巡檢員2名;5G+MEC天車(chē)集中遠程操控，減少天車(chē)資源爭奪情況發(fā)生，節約了60%的人力成本。
業(yè)內人士認為，云南神火鋁業(yè)5G智慧工廠(chǎng)已形成5G網(wǎng)絡(luò )集成服務(wù)、綜合設備等多種模式，形成了有色金屬冶煉行業(yè)可復制、可借鑒的精準云網(wǎng)建設思路。
