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用5G制造5G!探访国内首个五星5G工厂

2024年11月05日10:05 | 来源:人民网-科普中国
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千万IP创科普,共筑科技强国梦。为普及科学知识,弘扬科学精神,提高全民科学文化素质,助力实现高水平科技自立自强,中国科协科普部与人民网联合策划推出“见证科技之路”主题报道,聚焦国家科技战略政策、重要科技奖项、“卡脖子”关键核心技术等,深入基层一线开展采访调研,推出一批生动鲜活的科普精品,大力弘扬科学家精神,为建设科技强国汇聚磅礴力量。

今年是5G发牌和正式商用五周年。五年间,中国建成全球规模最大的5G网络,成为全球首个基于独立组网模式规模建设5G网络的国家,5G网络覆盖全国所有地市级城区、县城城区,5G技术凭借前沿的科技性正在引领千行百业走上“快车道”。

日前,国内首个五星5G工厂——中兴通讯南京智能滨江5G工厂(下称“滨江工厂”)建设完成,成为5G技术与电子设备制造业深度融合与全面应用的新标杆。这个五星5G工厂长什么样?它特别在哪里?有哪些新科技正悄悄改变着世界?近日,记者走进滨江工厂带你一探究竟。

柔性生产线让生产更自主

走进工厂,数台AGV机器人忙碌有序地执行着各种运输任务,它们的目的地是一条由28个工作站组成的百米产线,一排机械臂精准高效地根据不同订单需求进行产品装配。这条自动化装配线,在业界还有一个特有的名字——柔性自动化装配线。

柔性生产线上机械臂在进行产品装配。采访方供图

“在这条生产线上,我们的自动化率可以达到95%以上。它的生产质量水平更高,生产效率也有很大提升。”中兴通讯副总裁周建峰告诉记者,相较于传统的生产方式,柔性生产线可以做到生产过程的个性化、连续性。

据介绍,滨江工厂通过5G CPE技术,将机械臂上的高清摄像头拍摄的图片传送到后台,进行集中计算、分析后再反馈给机械臂做成动作,实现配件的柔性安装,解决了传统生产线在处理不同订单时需要停机换线的生产效率问题,让机器拥有了类似人类的“大脑”和应变能力。

滨江工厂的黑灯车间里,机器人与机械臂忙碌地工作着。受访方供图

对于车间里不同区域间亮度不一的疑问,周建峰做出解答,“车间实行的是‘黑灯-晨光-日光’三阶模式:黑灯车间,所有的操作都是由自动化的设备来完成;晨光车间,需要少量的人员来做维护、补充物料等工作;日光车间,就跟我们常见的这种车间一样,需要工程师、技术员现场解决生产的实际问题。”在周建峰看来,未来的工厂要实现完全的智能化和无人化,需要一个逐步递进的过程。他说,“在这座智能工厂里,这几种模式都存在,黑灯比例在逐渐提高,这也是自动化水平逐渐提升的一个表现。”

智能物流让配送更精准

在16000平方米的原材料立体分拣中心,展现在记者眼前的是一个高17米,共27层的货架,货架上摆放着10多万个黑色货箱。生产订单来了,无需人工拣选,机器就能自动取材,而且零误差。

原材料立体分拣中心货架林立。采访方供图

“原材料立体分拣中心如同工厂的心脏,它24小时全自动运行。”周建峰解释,员工通过比对条码做出判断,有效避免错漏发的情况,整个生产的过程更加安全、稳定、高效。

中兴通讯智能立体仓库工程师齐小川告诉记者:“成品立库分拣系统,是由5G数字孪生智能仓储设备打造的一个自动化、智能化的分拣中心。它由运营中心、5G空中走廊、托盘立库系统以及AGV货到人等系统四个部分组成。当成品完成后,从5G空中走廊自动运转,抵达成品立库自动存储、自动拣选、自动分配。”

在物流管理方面,滨江工厂依托5G技术实现了物料的精准配送和库存的实时管理。面对多样化物流场景,周建峰介绍,中兴通讯提出“高铁、公交、的士”物流模式:高铁模式实现高效长距离的“极速配送”,公交模式实现标准化批量式的“柔性配送”,的士模式实现精准灵活性的“支线物流”,三种模式共同协作,实现高效、灵活和精准的物流解决方案。

“左右脑”让管理更智能

在这座智能工厂中,记者看到的所有繁忙的景象,最后都会被拆解成数据汇集到工厂的LED大屏上,每一台机器人的配送、运输细节都会形成可视化的数据呈现眼前。

ZTE中兴智慧园区AI云控中心。采访方供图

“我们在顶层设计的时候,就考虑如何去构建整个工厂的核心,也就是整个工厂的大脑。我们规划了两个平台,分别是iMES智能制造平台和工业互联网平台,它们就像整个工厂的左脑和右脑。”中兴通讯产业数字化方案部资深战略规划师沙远洋介绍道。

据介绍,在这座智能工厂里,iMES智能制造平台就像人类的左脑,它跟厂区设备、企业订单相连接,能够收集生产过程中的各类数据,再通过平台来构建整个工厂的大模型,生产人员、管理人员可以通过平台更加具象地了解工厂的智能化运转情况。而工业互联网平台更像人类的右脑,发挥协同作用。它突破了企业的边界,能够让上下游企业互联互通,减少数字化转型的试错成本,优化资源配置,分享成功经验,赋能实体经济。

5G加速赋能千行百业

提及在数字化的浪潮中,滨江工厂的5G改造为上下游产业链产生的积极影响,周建峰表示:“工厂使用大量的5G来传输现场的数据,是希望通过自身的努力,让这些技术能够在工厂得到更成熟的应用,能够生根发芽,推广到更多行业中去。比如,冶金钢铁的行业生产环境非常恶劣,对于人员安全的考虑就非常高。使用5G技术对生产设备做远端控制、采集数据等,就比传统的方式要提高很多效率,提升生产的安全性。”

“5G发展至今,虽然取得了显著成就,但在某些方面仍面临挑战,要用技术创新和范式创新去解决。”中兴通讯无线及算力架构总经理段向阳认为,5G-A的出现正当其时,5G-A的未来发展,需要整个产业链的共同努力。设备商、服务商、运营商等各方应加强合作,共同推进5G-A的商用进程。只有这样,才能实现5G-A的规模效应,满足更多用户需求。

从2G跟随,到3G突破、4G并跑,再到5G基站数量、独立组网规模、终端连接数跃居世界首位,5G成为我国科技自立自强的“新名片”。随着5G-A商用步伐加快,其增强5G能力、向6G演进铺路的优势逐步凸显,加速融入实体经济,“一业带百业”的重要作用不断彰显。5G新浪潮向千行百业的蔓延也正推动新质生产力发展进入加速阶段。

把关专家:中兴通讯战略和生态首席专家 屠嘉顺

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(责编:田文昕、杨鸿光)

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