中國(guó)聯(lián)通5G助力百年船廠開(kāi)啟智能造船時(shí)代

  ICC訊 巨大的船塢內(nèi)，工人穿梭、焊花閃閃；數(shù)字化車(chē)間里，機(jī)械臂上下翻飛、快速作業(yè)……滬東中華造船廠一派繁忙景象。屹立黃浦江畔近百年，滬東中華造船廠創(chuàng)造了中國(guó)乃至世界船舶工業(yè)的多個(gè)“第一”——國(guó)內(nèi)唯一具有完整船舶配套產(chǎn)業(yè)鏈的船廠，第一家獲得“中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)”的船廠，我國(guó)唯一的大型LNG造船企業(yè)，并建造了全球最大的LNG船……

  喜訊頻傳的背后，是源于滬東中華造船廠對(duì)數(shù)字化、智能化變革的不懈追求。中國(guó)聯(lián)通與滬東中華造船廠合作，將5G結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)深度融合于船舶制造，為其整合生產(chǎn)資源、升級(jí)改造傳統(tǒng)工藝設(shè)備及流程提供了創(chuàng)新解決方案，進(jìn)一步助力百年造船廠開(kāi)啟智能造船時(shí)代。

  深度融合焊接工藝  5G應(yīng)用為L(zhǎng)NG船智造提質(zhì)增效

  LNG船被譽(yù)為世界造船“皇冠上的三顆明珠”之一，是全球最大最先進(jìn)的天然氣船。滬東中華造船廠制造的LNG液化天然氣船屢創(chuàng)世界紀(jì)錄，為我國(guó)的造船事業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)歷史性突破。LNG船的生產(chǎn)工藝復(fù)雜且對(duì)質(zhì)量要求非常高。例如，其對(duì)焊接工藝的管控要求極為嚴(yán)苛，在300多公里的焊縫中，不能有一個(gè)漏焊點(diǎn)。特別是在貨倉(cāng)狹小的不規(guī)則的角落里，必須由殷瓦鋼焊接高手來(lái)完成。

  殷瓦手工焊是世界上難度最高的焊接技術(shù)。能夠在超級(jí)LNG船上進(jìn)行全位置殷瓦手工焊接的焊工，必須取得代表焊工最高水平的G證才能上崗作業(yè)。周師傅就是這樣一位超級(jí)殷瓦焊接女工，“我主要負(fù)責(zé)貨倉(cāng)內(nèi)艙頂位置的焊接，也是全船最難焊接的位置。像焊這種殷瓦件，必須得細(xì)心，因?yàn)橐笸甙灞容^薄，很容易燒壞，有的工序比較麻煩，必須得按照工藝一步一步地來(lái)完成?！?

  2020年初，滬東中華造船聯(lián)合中國(guó)聯(lián)通，運(yùn)用5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，深度融合焊接工藝，通過(guò)信息化手段來(lái)保障焊縫質(zhì)量，提升焊接效率。據(jù)專(zhuān)家介紹，目前滬東中華造船廠切割裝焊車(chē)間內(nèi)四萬(wàn)平米的廠房已采用5G室分的方式進(jìn)行了覆蓋，400臺(tái)數(shù)字化焊機(jī)已通過(guò)5G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)互通，通過(guò)焊接群控管理平臺(tái)，將“工藝要求、焊接參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)”等質(zhì)量參數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)“工程派工、班組人員、物量業(yè)績(jī)”等管理信息融為一體，實(shí)現(xiàn)了“焊機(jī)參數(shù)預(yù)控、焊接過(guò)程監(jiān)測(cè)、焊后質(zhì)量追溯、設(shè)備預(yù)測(cè)維護(hù)”等目標(biāo)，形成“分、派、領(lǐng)、完、結(jié)”的工程閉環(huán)管理，實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程規(guī)范、質(zhì)量、成本可控。

  周師傅對(duì)于5G應(yīng)用為焊接工作帶來(lái)的變化表示很滿意：“相比過(guò)去，數(shù)字化焊機(jī)通過(guò)5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通，從啞設(shè)備變成了有腦子會(huì)說(shuō)話的機(jī)器，不僅能幫我們高效分配工作，還能在操作層面在線診斷焊機(jī)手感參數(shù)，實(shí)時(shí)指導(dǎo)我們焊接過(guò)程的規(guī)范性操作，并在出現(xiàn)焊縫質(zhì)量問(wèn)題時(shí)及時(shí)警示，這對(duì)我們工作有很大的幫助，希望未來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)步，能有更多智能化的可能，降低我們工作的難度，提升制造效率?！?

  5G時(shí)代的顛覆性創(chuàng)新 讓敢想不敢做的場(chǎng)景得以實(shí)現(xiàn)

  5G網(wǎng)絡(luò)與焊機(jī)是如何深度結(jié)合的呢？滬東中華造船項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹到：“應(yīng)用了5G以后，我們發(fā)現(xiàn)焊機(jī)數(shù)據(jù)交互時(shí)延從100ms降到了20ms以內(nèi)，丟包率大幅降低，穩(wěn)定性也提升了。很多以前敢想不敢做的場(chǎng)景得以實(shí)現(xiàn)。”

  項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，利用5G的低時(shí)延特性，實(shí)現(xiàn)了焊機(jī)手感參數(shù)的在線診斷。每天工人在焊接之前是要做很多準(zhǔn)備工作的，如起弧、試焊等調(diào)槍工作，調(diào)試時(shí)間在500ms內(nèi)完成，普通網(wǎng)絡(luò)根本無(wú)法進(jìn)行采集。5G低時(shí)延特性提高了5-10倍的采樣頻率后，調(diào)槍參數(shù)的采集成為可能。管理平臺(tái)通過(guò)對(duì)3000個(gè)工人的調(diào)槍數(shù)據(jù)進(jìn)行滾動(dòng)式地采集、清洗及分析，選出好用的手感參數(shù)，擇優(yōu)下發(fā)還未開(kāi)工的工人，試焊時(shí)間減少60%。同時(shí)該技術(shù)降低了船企對(duì)于焊工選人用人的門(mén)檻，在重工業(yè)就業(yè)人員大量流失的時(shí)期，一定程度緩解了企業(yè)的用工荒。

  而基于5G的大帶寬特性，實(shí)現(xiàn)了焊接作業(yè)的數(shù)字孿生。通常作業(yè)派工使用的紙質(zhì)清單，工人邊工作邊看圖紙，非常消耗注意力，并且紙質(zhì)圖紙容易污濁和丟失?，F(xiàn)在通過(guò)5G將三維模型直接投放到現(xiàn)場(chǎng)終端上，工人實(shí)時(shí)反饋施工情況，系統(tǒng)自動(dòng)匹配下一步工序和工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)協(xié)同。

  “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”六大應(yīng)用場(chǎng)景 推動(dòng)船舶制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)

  在船舶制造領(lǐng)域，中國(guó)聯(lián)通深入探索，與多家大型龍頭造船企業(yè)攜手打造了全球首個(gè)結(jié)合5G技術(shù)的船舶自組網(wǎng)應(yīng)用，成功實(shí)施了全球第一個(gè)5G自動(dòng)化碼頭改造，并已落地了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”六大應(yīng)用場(chǎng)景。除了智能焊機(jī)聯(lián)網(wǎng)群控相關(guān)應(yīng)用外，還包括基于5G的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)，基于5G的AR/VR應(yīng)用，基于5G的船舶自組網(wǎng)，基于5G的AGV應(yīng)用以及設(shè)計(jì)協(xié)同平臺(tái)應(yīng)用等，為造船企業(yè)提供了多樣的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”解決方案，為船舶制造行業(yè)智能化升級(jí)提供了多維度助力。

  例如，針對(duì)大型船舶鋼結(jié)構(gòu)分段精度測(cè)量提出的基于5G的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方案，使用工業(yè)相機(jī)+靶點(diǎn)的測(cè)量模式，通過(guò)5G專(zhuān)網(wǎng)及邊緣云，實(shí)時(shí)回傳、解算現(xiàn)場(chǎng)拍攝圖片，并生成點(diǎn)位文件。該在線測(cè)量模式替換了傳統(tǒng)的全站儀離線測(cè)量模式，測(cè)量時(shí)間從原來(lái)的3-4小時(shí)，縮短至了30分鐘內(nèi)完成，測(cè)量效率提升了400%，加快了分段裝配線的生產(chǎn)節(jié)拍。