中國聯(lián)通5G助力百年船廠(chǎng)開(kāi)啟智能造船時(shí)代

  ICC訊 巨大的船塢內，工人穿梭、焊花閃閃；數字化車(chē)間里，機械臂上下翻飛、快速作業(yè)……滬東中華造船廠(chǎng)一派繁忙景象。屹立黃浦江畔近百年，滬東中華造船廠(chǎng)創(chuàng )造了中國乃至世界船舶工業(yè)的多個(gè)“第一”——國內唯一具有完整船舶配套產(chǎn)業(yè)鏈的船廠(chǎng)，第一家獲得“中國工業(yè)大獎”的船廠(chǎng)，我國唯一的大型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(chǎng)對數字化、智能化變革的不懈追求。中國聯(lián)通與滬東中華造船廠(chǎng)合作，將5G結合物聯(lián)網(wǎng)、大數據、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、升級改造傳統工藝設備及流程提供了創(chuàng )新解決方案，進(jìn)一步助力百年造船廠(chǎng)開(kāi)啟智能造船時(shí)代。

  深度融合焊接工藝  5G應用為L(cháng)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(chǎng)制造的LNG液化天然氣船屢創(chuàng )世界紀錄，為我國的造船事業(yè)不斷實(shí)現歷史性突破。LNG船的生產(chǎn)工藝復雜且對質(zhì)量要求非常高。例如，其對焊接工藝的管控要求極為嚴苛，在300多公里的焊縫中，不能有一個(gè)漏焊點(diǎn)。特別是在貨倉狹小的不規則的角落里，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殷瓦焊接女工，“我主要負責貨倉內艙頂位置的焊接，也是全船最難焊接的位置。像焊這種殷瓦件，必須得細心，因為殷瓦板比較薄，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)合中國聯(lián)通，運用5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數據、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。據專(zhuān)家介紹，目前滬東中華造船廠(chǎng)切割裝焊車(chē)間內四萬(wàn)平米的廠(chǎng)房已采用5G室分的方式進(jìn)行了覆蓋，400臺數字化焊機已通過(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，將“工藝要求、焊接參數、設備狀態(tài)”等質(zhì)量參數與現場(chǎng)“工程派工、班組人員、物量業(yè)績(jì)”等管理信息融為一體，實(shí)現了“焊機參數預控、焊接過(guò)程監測、焊后質(zhì)量追溯、設備預測維護”等目標，形成“分、派、領(lǐng)、完、結”的工程閉環(huán)管理，實(shí)現焊接過(guò)程規范、質(zhì)量、成本可控。

  周師傅對于5G應用為焊接工作帶來(lái)的變化表示很滿(mǎn)意：“相比過(guò)去，數字化焊機通過(guò)5G 網(wǎng)絡(luò )實(shí)現了互聯(lián)互通，從啞設備變成了有腦子會(huì )說(shuō)話(huà)的機器，不僅能幫我們高效分配工作，還能在操作層面在線(xiàn)診斷焊機手感參數，實(shí)時(shí)指導我們焊接過(guò)程的規范性操作，并在出現焊縫質(zhì)量問(wèn)題時(shí)及時(shí)警示，這對我們工作有很大的幫助，希望未來(lái)隨著(zhù)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

  5G網(wǎng)絡(luò )與焊機是如何深度結合的呢？滬東中華造船項目負責人介紹到：“應用了5G以后，我們發(fā)現焊機數據交互時(shí)延從100ms降到了20ms以?xún)?，丟包率大幅降低，穩定性也提升了。很多以前敢想不敢做的場(chǎng)景得以實(shí)現?！?

  項目負責人表示，利用5G的低時(shí)延特性，實(shí)現了焊機手感參數的在線(xiàn)診斷。每天工人在焊接之前是要做很多準備工作的，如起弧、試焊等調槍工作，調試時(shí)間在500ms內完成，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，調槍參數的采集成為可能。管理平臺通過(guò)對3000個(gè)工人的調槍數據進(jìn)行滾動(dòng)式地采集、清洗及分析，選出好用的手感參數，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)現了焊接作業(yè)的數字孿生。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在通過(guò)5G將三維模型直接投放到現場(chǎng)終端上，工人實(shí)時(shí)反饋施工情況，系統自動(dòng)匹配下一步工序和工藝參數，實(shí)現了設計與生產(chǎn)數據協(xié)同。

  “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”六大應用場(chǎng)景 推動(dòng)船舶制造行業(yè)數字化轉型升級

  在船舶制造領(lǐng)域，中國聯(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)結合5G技術(shù)的船舶自組網(wǎng)應用，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)”六大應用場(chǎng)景。除了智能焊機聯(lián)網(wǎng)群控相關(guān)應用外，還包括基于5G的機器視覺(jué)檢測，基于5G的AR/VR應用，基于5G的船舶自組網(wǎng)，基于5G的AGV應用以及設計協(xié)同平臺應用等，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)智能化升級提供了多維度助力。

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