中國聯(lián)通5G助力百年船廠開啟智能造船時代

  ICC訊 巨大的船塢內，工人穿梭、焊花閃閃；數(shù)字化車間里，機械臂上下翻飛、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)造了中國乃至世界船舶工業(yè)的多個“第一”——國內唯一具有完整船舶配套產業(yè)鏈的船廠，第一家獲得“中國工業(yè)大獎”的船廠，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對數(shù)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合作，將5G結合物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術深度融合于船舶制造，為其整合生產資源、升級改造傳統(tǒng)工藝設備及流程提供了創(chuàng)新解決方案，進一步助力百年造船廠開啟智能造船時代。

  深度融合焊接工藝  5G應用為LNG船智造提質增效

  LNG船被譽為世界造船“皇冠上的三顆明珠”之一，是全球最大最先進的天然氣船。滬東中華造船廠制造的LNG液化天然氣船屢創(chuàng)世界紀錄，為我國的造船事業(yè)不斷實現(xiàn)歷史性突破。LNG船的生產工藝復雜且對質量要求非常高。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，不能有一個漏焊點。特別是在貨倉狹小的不規(guī)則的角落里，必須由殷瓦鋼焊接高手來完成。

  殷瓦手工焊是世界上難度最高的焊接技術。能夠在超級LNG船上進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、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，深度融合焊接工藝，通過信息化手段來保障焊縫質量，提升焊接效率。據(jù)專家介紹，目前滬東中華造船廠切割裝焊車間內四萬平米的廠房已采用5G室分的方式進行了覆蓋，400臺數(shù)字化焊機已通過5G 網絡進行互聯(lián)互通，通過焊接群控管理平臺，將“工藝要求、焊接參數(shù)、設備狀態(tài)”等質量參數(shù)與現(xiàn)場“工程派工、班組人員、物量業(yè)績”等管理信息融為一體，實現(xiàn)了“焊機參數(shù)預控、焊接過程監(jiān)測、焊后質量追溯、設備預測維護”等目標，形成“分、派、領、完、結”的工程閉環(huán)管理，實現(xiàn)焊接過程規(guī)范、質量、成本可控。

  周師傅對于5G應用為焊接工作帶來的變化表示很滿意：“相比過去，數(shù)字化焊機通過5G 網絡實現(xiàn)了互聯(lián)互通，從啞設備變成了有腦子會說話的機器，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手感參數(shù)，實時指導我們焊接過程的規(guī)范性操作，并在出現(xiàn)焊縫質量問題時及時警示，這對我們工作有很大的幫助，希望未來隨著技術的進步，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時代的顛覆性創(chuàng)新 讓敢想不敢做的場景得以實現(xiàn)

  5G網絡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(xiàn)焊機數(shù)據(jù)交互時延從100ms降到了20ms以內，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景得以實現(xiàn)?！?

  項目負責人表示，利用5G的低時延特性，實現(xiàn)了焊機手感參數(shù)的在線診斷。每天工人在焊接之前是要做很多準備工作的，如起弧、試焊等調槍工作，調試時間在500ms內完成，普通網絡根本無法進行采集。5G低時延特性提高了5-10倍的采樣頻率后，調槍參數(shù)的采集成為可能。管理平臺通過對3000個工人的調槍數(shù)據(jù)進行滾動式地采集、清洗及分析，選出好用的手感參數(shù)，擇優(yōu)下發(fā)還未開工的工人，試焊時間減少60%。同時該技術降低了船企對于焊工選人用人的門檻，在重工業(yè)就業(yè)人員大量流失的時期，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)派工使用的紙質清單，工人邊工作邊看圖紙，非常消耗注意力，并且紙質圖紙容易污濁和丟失。現(xiàn)在通過5G將三維模型直接投放到現(xiàn)場終端上，工人實時反饋施工情況，系統(tǒng)自動匹配下一步工序和工藝參數(shù)，實現(xiàn)了設計與生產數(shù)據(jù)協(xié)同。

  “5G+工業(yè)互聯(lián)網”六大應用場景 推動船舶制造行業(yè)數(shù)字化轉型升級

  在船舶制造領域，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結合5G技術的船舶自組網應用，成功實施了全球第一個5G自動化碼頭改造，并已落地了“5G+工業(yè)互聯(lián)網”六大應用場景。除了智能焊機聯(lián)網群控相關應用外，還包括基于5G的機器視覺檢測，基于5G的AR/VR應用，基于5G的船舶自組網，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”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的機器視覺檢測方案，使用工業(yè)相機+靶點的測量模式，通過5G專網及邊緣云，實時回傳、解算現(xiàn)場拍攝圖片，并生成點位文件。該在線測量模式替換了傳統(tǒng)的全站儀離線測量模式，測量時間從原來的3-4小時，縮短至了30分鐘內完成，測量效率提升了400%，加快了分段裝配線的生產節(jié)拍。