绽放五载 “5”现精彩——第五届“绽放杯”5G应用征集大赛河南获奖优秀项目巡演第七场

黄河旋风5G全连接智慧工厂

获奖等级:全国赛三等奖

参与单位:联通数字科技有限公司、黄河旋风股份有限公司、中国联合网络通信有限公司河南省分公司、中国联合网络通信有限公司许昌市分公司、河南产业互联网联合发展公司

黄河旋风主要经营人造金刚石和金刚石制品的生产,是国内最大的金刚石生产基地,产量居全国第一、世界前列。2020年黄河旋风与许昌联通签署“5G+智慧工厂”商业合同,中国联通提供业务能力,黄河旋风提供实验场景,共同在车间实施5G+MEC智能制造领域的应用探索。

许昌联通在黄河旋风工业园区网络机房建设MEC边缘云设备,确保数据流量不出园区,在园区内部完成数据流循环,而信令信息将通过联通智能城域网上联至联通 5G核心网,用于信令鉴权、接入许可,满足黄河旋风在数据安全、保密性方面的需求。

5G+质量大数据分析平台

基于5G+MEC网关数据采集、大数据分析技术,黄河旋风开展基于质量大数据优等品率提升分析试验项目,通过5G网络对生产过程中涉及的生产设备实时数据以及环境数据进行采集和分析,并匹配每一批次生产结果,从而得出金刚石生产的最佳参数设置,提升金刚石优等品率,促进企业效益提升。该项目2021年圆满完成基于大数据分析的方案可行性验证实验,实现生产工艺优化以及产品良品率提升的目标,有效帮助黄河旋风节能增效。

建设压机设备数据采集、SCADA、数据中心、机理模型V2.0,主要对金刚石六面顶压机进行数据采集,利用联通5G专网高速上传生产数据至联通质量大数据平台,范围由一期试验20台压机扩大到合成五厂所有压机,实现试点推行并优化验证质量大数据模型,全面提高金刚石生产过程的可控性。部署设备画像、ANDON系统,实现实时监控、产量统计、生产数据汇总,同步完成金刚石压机运行状态监测及环境数据智能采集分析。其中,主要功能含设备管理、接入平台、数据中心、设备大屏、智能维保、云组态等。

设备管理平台

设备管理平台解决设备的状态、数据监控、报警故障发现等设备基本问题;设备接入平台对网关、设备、点位进行管理、配置,对网关、设备、点位在线状态进行实时显示;数据中心提供多维度设备分析报表,全方位分析设备工作负载以及健康程度。其中,主要功能如下:

生产设备切片:可选择查询项目及设备以及查询的时间范围,实现黄河旋风生产设备切片状态查看功能。

生产设备切片分析:实现对设备切片数据进行统计,并将项目到具体设备在一段时间内的切片数据统计结果进行展示。

报警分析:查询设备报警情况,按照时间段查询,以饼状图、树状图形式展示。

设备监控大屏

设备大屏利用3D画像、3D建模技术,对黄河旋风厂区、设备进行展示,可远程监控、快速了解生产车间所有设备的运行状态、设备监控数据、报警信息、趋势分析等设备详情。通过制定设备的维修、保养计划并自动分配给相关人员,使得整个维护过程变得规范化、自动化以及可追溯。

5G+MEC企业专网

在黄河旋风厂区机房内部部署MEC做本地分流,借助5G大带宽、低时延特性,构建一张增强带宽、低时延、数据不出园的基础连接网络,实现生产业务不受公众网络故障影响。运用5G工业网关采集数据,成功实现关键设备数据的数字化采集,解决了生产过程关键设备产出无法有效及时监控的空白和痛点。

5G+智慧平台

将IoT技术、大数据技术等融入智慧平台建设中,通过与工厂设备的连接、与销售出去的产品连接,实现从客户订单的排产、派工、生产数据汇报、进度监控、品质管理及产品售后远程运维等应用,实现销产、产服环节的信息共享与业务协作,提升制造柔性能力。

5G助力构建高效节能、绿色环保的的5G智慧工厂

本项目以工业设备信息化、运维和生产过程数字化为基石,利用5G+数据采集、MEC、大数据、物联网、云等先进技术加强信息管理和服务,清楚掌握产销流程,提高生产过程的可控性,减少生产线上人工的干预,及时正确地采集生产线数据,合理编排生产计划与生产进度,并结合绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能、绿色环保的的5G智慧工厂。

项目获第五届“绽放杯”绿色智能制造专题赛道一等奖,其大数据应用思维及模式,同样适用于其他流程型行业,提高产品生产的良品率及生产效率。