数字筑路行,发现重工业数字化转型后的新面貌

【环球网科技综合报道】谈起炼钢厂和汽车工厂很多人脑中会闪出,在众多钢铁工人引导下火红的铁水从高炉流出的画面、汽车流水线上焊工师傅为汽车龙骨焊接火光乍现的瞬间。虽然大部分人从未到访、实地看过生产过程,但是从小在电视新闻、纪录片中看到的影片让我们下意识地认为,这些国家基石产业,必定是大量工人共同协作下的产出。

说实话,曾经笔者对于汽车、钢铁产业的影响与大部分人一样,这是重资本的人力密集型产业。但是,自前段时间参加中兴通讯“数字筑路行”系列活动走进首钢京唐和领克汽车工厂探访活动后,对待如今的重工业认知,有了翻天覆地的变化,在如今科技的加持下,重工业不再仅仅是传统意义上的钢铁洪流与机械轰鸣,而是融入了智能化、绿色化、数字化的全新面貌。

“90秒生产一辆汽车”背后的秘密

第一站,记者一行来到了领克汽车张家口工厂。进入生产车间,只见挥舞的机械臂短短几秒时间,就将玻璃、座椅、轮胎等安装到位;在高速转动的流水线上,工人们有条不紊地组装着汽车的各个零部件……平均每90秒就有一辆崭新的领克汽车完成组装成功下线。

据了解,领克张家口工厂总投资125亿元,是吉利汽车集团和沃尔沃汽车集团合资在张家口建设的整车工厂,也是中国北方最大的整车制造基地之一,主要生产领克03、领克03+等车型,年产能12万辆。产品自2018年上市至今,累计产销整车58万辆,实现工业产值707.9亿元。

“工厂基本上每90秒就有一台新车下线,经过严格检测后,就可以出厂销售了。目前,工厂年产量20万辆汽车,其中职工人数为2000余人,一线职工1500人左右。”领克工厂工作人员告诉记者。

在谈到如何通过如此少量的人数完成如此高的产量,XXXXX指着车间地面上驮着几百斤物料,无人指引下穿梭忙碌的“小黄车”对记者讲到,“得益于我们工厂高度自动化、智能化的工艺系统,技术水平全球领先。”

"这是我们的5G AGV,也就是自动引导车。依托先进的激光SLAM导航技术与专属的5G网络,只需事先为其编排好作业流程与行进路线,它便能沿着地面上那条不起眼的黑线,自主导航,精准无误地完成物料的搬运与配送任务。更令人赞叹的是,它能够敏锐地感知周遭环境,一旦遭遇障碍,即刻自动刹车,这一特性极大地减轻了人力负担,并显著提升了作业效率。" 刘峰边演示边向记者解说道。

实际上,能够驱动AGV自动引导车正常运行,更多在于其背后对于5G网络的应用。早在领克张家口工厂启动新能源产线技改以来,领克便联合中国移动河北公司、中兴通讯等合作伙伴,将5G网络的高可靠性、高稳定性和低时延特性与实际生产场景相结合,通过5G+SLAM导航AGV,实现物料配送的无人化;通过5G确定性网络,赋能车辆生产的柔性换线,不仅实现了工厂降本增效,还为员工创造了更安全、更舒适的工作环境。

目前,领克汽车张家口工厂已在超过5万㎡的总装车间内部署31台5G AGV,实现厂区21种物料周转场景的无人化,并将逐步扩大应用规模。相较于引入方案前,总装物流车间成本降低数百万/年,物流效率及时性提升33%。

在焊装车间,600余台KUKA机器人挥动着灵巧的手臂,精准完成前底盘、后底盘、发动机舱等点位的焊接。据XXXX介绍,这款机器人可自动识别零件并全自动制造,确保整个车身5000余个焊接点的牢固强度完全一致,自动化率达75%以上,主焊线自动化程度100%。

“在我看来,5G技术的应用让工厂高度自动化成为现实。在传统的4G网络下,是无法支撑工厂如此多的设备、传感器同时运行。”XXXX讲到。

如今,中国移动和中兴通讯为领克建设了一张5G车企专网:无线侧采用2.6GHz频段组网,实现20000m2总装物流车间的作业区域覆盖,并在焊装车间采用4.9GHz频段组网。在这样5G网络支持下,领克工厂中,数以万计的设备、传感器和机器人需要实时交互数据,进行协同作业。而5G网络的高可靠性和低时延特性,确保了这些数据的快速、准确传输,为工厂的生产控制、质量监控和决策支持提供了强有力的保障。

火石之间的5G应用

第二站,记者一行来到位于曹妃甸的首钢京唐钢铁生产园区。传统印象中,钢铁生产是火与铁的交融,在钢铁工人齐声的号子中,电光火石之间滚滚铁水,流淌出金属的光泽与坚韧……高炉浓烟下,钢铁工人黢黑的面庞下的豁达,这是笔者想象中钢铁生产的最初画面。然而,首钢京唐所展现的现代钢铁生产与笔者的想象天差地别。

进入首钢京唐的生产车间,在这座现代化钢铁生产线上,钢铁的铸造如同一部精密运转的机器,每一个环节都紧密相扣。在转炉车间内,火光冲天,铁水与废钢在转炉中激烈碰撞、融合,最终炼成纯净的钢水。这一环节,被先进的传感技术和大数据分析所优化,通过精准控制温度、时间等参数,实现了钢水成分和质量的稳定提升。在随后的轧钢环节,钢水被注入连铸机,经过冷却、凝固、切割等工序,变成一条条规整的钢坯。这些钢坯,在现代化的轧钢生产线上,经过多道次的轧制、拉伸和精整,最终变成各种规格、形状的钢材产品。整个轧制过程,实现了高度的自动化和智能化,不仅提高了生产效率,还确保了产品的精度和一致性。

随行讲解的首钢制造部生产管控中心王歆告诉记者:“在没有现代化钢铁生产之前,我们生产组基本上有9到10人。在对钢铁生产进行数字化改造后,一个4人班就可以利用计算机操控完成生产任务。”

据了解,首钢京唐,作为我国第一个实施城市钢铁企业搬迁、完全按照循环经济理念设计建设的大型钢铁企业。为了实现生产效益与社会效益的“双赢”,首钢京唐积极探索新技术的应用,以进一步提升企业竞争力。

2020年,首钢京唐率先建设了5G专网,充分利用5G技术的大带宽、低时延和广连接特性,为智慧园区、视频监控、巡检以及单体设备远控等业务提供了强有力的支持。然而,随着业务的深入发展,原有的5G专网在组网独立性、运行可靠性、运营自主性等方面逐渐暴露出一些问题,限制了其在工控业务中的深度应用和广度扩展。

为了破解这一难题,首钢京唐于2023年底携手中兴通讯与中国移动河北公司,启动了5G专网改造项目。此次改造以提升5G专网的独立性和运营高效性为目标,通过引入中兴通讯的NodeEngine算力基站和i5GC解决方案,实现了对工控业务的高可靠性承载。特别是在炼钢部车间,面对高温、高粉尘的恶劣环境以及复杂的钢结构信号阻隔问题,项目团队创新性地采用了4.9G和2.6G双频基站覆盖双发选收技术,确保了天车远控业务的稳定运行,大大提高了生产效率和安全性。

首钢京唐钢铁联合有限责任公司副总经理袁天祥表示,首钢要充分利用5G技术特性,让5G技术融入自身、赋能自身,让钢铁制造迈向新阶段。

如今,随着5G技术的不断深入应用,传统重工业的面貌正在发生深刻变化。从领克汽车张家口工厂每90秒下线一辆新车的速度,到首钢京唐钢铁生产园区内钢铁铸造的精准控制与智能化升级,我们见证了科技力量对于生产效率和质量的显著提升。

5G网络以其高可靠性、高稳定性和低时延的特性,成为了智慧工厂建设的关键基石。领克汽车和首钢京唐的成功实践,为我们展示了5G智慧工厂的巨大潜力和广阔前景。未来,随着更多新技术的不断涌现和融合应用,重工业将迎来更加智能化、绿色化、数字化的新发展阶段。在科技的引领下,中国的重工业必将焕发出新的生机与活力。