联通5G助力百年老船厂开启智能造船时代


时间:2021-06-02  来源:  作者:  点击次数:


资料来源:人民邮电

在巨大的码头上,工人们穿梭和焊接鲜花闪闪发光;在数字化车间里,机械臂上下飞舞,工作迅速.沪东中华船厂忙。沪东中华造船厂屹立黄浦江近百年,创造了中国乃至世界造船业的诸多“第一”,是中国唯一拥有完整船舶配套产业链的造船厂,是第一家获得“中国工业奖”的造船厂,是中国唯一的大型液化天然气造船企业,建造了世界最大的液化天然气船.

捷报频传的背后,是沪东中华船厂对数字化、智能化变革的不懈追求。中国联通与沪东中华造船厂合作,将物联网、大数据、人工智能等先进技术的5G深度融合到造船中,为整合生产资源、升级传统工艺设备和流程提供创新解决方案,进一步帮助百年老船厂开启智能造船时代。

5G应用提高液化天然气船智能化质量和效率

5G深熔焊接工艺在提高液化天然气船质量和效率中的应用

LNG船被誉为世界造船“皇冠上的三颗珍珠”之一,是世界上最大、最先进的天然气船。沪东中华造船厂制造的LNG液化天然气船屡创世界纪录,为中国造船业取得历史性突破。液化天然气船的生产工艺复杂,质量要求高。比如它对焊接过程的控制要求极其严格,300公里以上的焊缝不应有一个漏点。尤其是仓库狭小不规则的角落,必须由银瓦钢铁的焊接师傅来做。

银瓦手工焊接是世界上最难的焊接技术。能够在超液化天然气船上进行全位置手工焊接的焊工,必须获得代表最高焊工水平的G证书,才能上岗。周师傅就是这样一个超级银娃焊接女工:“仓库里的舱顶位置我主要负责焊接,也是全船最难焊接的位置。焊接这种银瓦片一定要小心,因为银瓦板薄,容易烧坏,而且有些工序比较麻烦,必须按工艺一步一步完成。”

2020年初,沪东中华造船有限公司联合中国联通,利用5G、物联网、大数据、人工智能等技术,对焊接技术进行深度整合,通过信息化手段保证焊接质量,提高焊接效率。据专家介绍,目前,沪东中华造船厂切割、组装、焊接车间的4万平方米厂房已被5G机房覆盖,400台数字电焊机已通过5G网络互联。通过焊接群控管理平台,将“工艺要求、焊接参数、设备状态”等质量参数与现场“项目调度、班组人员、数量绩效”等管理信息进行整合。实现了“焊机参数预控、焊接过程监控、焊后质量可追溯、设备预见性维护”的目标,形成了“分、发、收、整、关”的闭环管理,使焊接过程规范化,质量和成本可控。

周师傅对5G应用给焊接工作带来的变化非常满意:“与过去相比,数字化焊机通过5G网络实现了互联互通,从哑设备到有脑会说话的机器,不仅可以帮助我们高效地分配工作,还可以在操作层面在线诊断焊机的触摸参数,实时指导焊接过程的规范操作,出现焊接质量问题及时报警,对我们的工作有很大帮助。希望未来随着技术的进步,会有更多的智能可能性,减少我们。

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已安装5G采集盒的数字焊机

5G时代的颠覆性创新 让敢想不敢做的场景得以实现

5G网络与焊机是如何深度结合呢?沪东中华造船项目负责人介绍:“应用了5G以后,我们发现焊机数据交互时延从100ms降到了20ms以内,丢包率大幅降低,稳定性也提升了。很多以前敢想不敢做的场景得以实现。”

项目负责人表示,利用5G的低时延特性,实现了焊机手感参数的在线诊断。每天工人在焊接之前是要做很多准备工作的,如起弧、试焊等调枪工作,调试时间在500ms内完成,普通网络根本无法进行采集。5G低时延特性提高了5-10倍的采样频率后,调枪参数的采集成为可能。管理平台通过对3000个工人的调枪数据进行滚动式地采集、清洗及分析,选出好用的手感参数,择优下发还未开工的工人,试焊时间减少60%。同时该技术降低了船企对于焊工选人用人的门槛,在重工业就业人员大量流失的时期,一定程度缓解了企业的用工荒。

提高采样频率后的焊机参数波形

而基于5G的大带宽特性,实现了焊接作业的数字孪生。通常作业派工使用的纸质清单,工人边工作边看图纸,非常消耗注意力,并且纸质图纸容易污浊和丢失。现在通过5G将三维模型直接投放到现场终端上,工人实时反馈施工情况,系统自动匹配下一步工序和工艺参数,实现了设计与生产数据协同。

焊接工件三维孪生体

“5G+工业互联网”六大应用场景 推动船舶制造行业数字化转型升级

在船舶制造领域,中国联通深入探索,与多家大型龙头造船企业携手打造了全球首个结合5G技术的船舶自组网应用,成功实施了全球第一个5G自动化码头改造,并已落地了“5G+工业互联网”六大应用场景。除了智能焊机联网群控相关应用外,还包括基于5G的机器视觉检测,基于5G的AR/VR应用,基于5G的船舶自组网,基于5G的AGV应用以及设计协同平台应用等,为造船企业提供了多样的“5G+工业互联网”解决方案,为船舶制造行业智能化升级提供了多维度助力。

例如,针对大型船舶钢结构分段精度测量提出的基于5G的机器视觉检测方案,使用工业相机+靶点的测量模式,通过5G专网及边缘云,实时回传、解算现场拍摄图片,并生成点位文件。该在线测量模式替换了传统的全站仪离线测量模式,测量时间从原来的3-4小时,缩短至30分钟内完成,测量效率提升了400%,加快了分段装配线的生产节拍。

编辑:曹倩 梁晨

监制:陈忠定


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