Tabla de contenido
1. I+D y diseño industrial (2 escenarios de aplicación)
1) I+D y diseño colaborativo 2) Simulación de unidad de producción
2. Operación de producción (5 escenarios de aplicación)
1) Control remoto de equipos 2) Operación colaborativa de equipos
3) Operaciones dinámicas precisas 4) Fabricación flexible
3. Detección y seguimiento (6 escenarios de aplicación)
1) Inspección de calidad por visión artificial 2) Verificación del cumplimiento industrial
3) Diagnóstico de fallas del equipo 4) Mantenimiento predictivo del equipo
5) Inspección inteligente no tripulada 6) Monitoreo del sitio de producción
4. Almacenamiento y logística (3 escenarios de aplicación)
1) Logística inteligente en el área de la fábrica 2) Conteo inteligente en el área de la fábrica
5. Gestión de operaciones (4 escenarios de aplicación)
1) Trazabilidad del proceso productivo 2) Control de la eficiencia energética de la producción
3) Colaboración empresarial 4) Servicio virtual in situ
En noviembre de 2019, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información emitió el Plan de Promoción del Proyecto 512 "5G + Internet Industrial".
En 2021, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información publicó 20 escenarios de aplicación típicos de "5G + Internet industrial", que cubren aspectos clave como I + D y diseño industrial, operación de producción, inspección y monitoreo, almacenamiento y logística, y gestión de operaciones .
1. I+D y diseño industrial (2 escenarios de aplicación)
1) I+D y diseño colaborativo
Incluye dos aspectos: experimentos remotos de I+D y diseño colaborativo externo.
Experimentos remotos de I+D: utilice tecnología 5G y AR/VR para crear o actualizar sistemas de experimentos de I+D empresariales. Las imágenes de experimentos de campo y los datos experimentales se recopilan en tiempo real y se transmiten de forma sincrónica a investigadores científicos distribuidos en diferentes regiones a través de la red 5G, lo que permite a los investigadores científicos colaborar en línea entre regiones y abordar conjuntamente problemas clave y acelerar el proceso de investigación y desarrollo.
Diseño colaborativo externo: basado en 5G, gemelos digitales, AR/VR y otras tecnologías, cree un sistema de diseño colaborativo para generar modelos digitales de componentes industriales, equipos, sistemas, entornos, etc. en tiempo real y transmitir datos de diseño de forma sincrónica. a través de la red 5G. Los diseñadores remotos acceden a terminales a través de entornos virtuales (como sistemas automáticos de simulación de entornos virtuales en forma de cueva, 5G AR/VR montados en la cabeza, dispositivos portátiles 5G, etc.) para lograr la modificación y mejora colaborativa de los dibujos de diseño 2D/3D y mejorar la eficiencia del diseño . .
2) Simulación de unidad de producción
Configure módulos 5G o implemente puertas de enlace 5G en varios tipos de equipos en la unidad de producción para recopilar datos masivos de producción, datos de equipos, datos ambientales, etc. y cargarlos en la plataforma de la nube perimetral en tiempo real . La plataforma de nube perimetral utiliza tecnología de modelado 3D para construir unidades de producción virtuales correspondientes a unidades de producción físicas para lograr transparencia y visualización en tiempo real del estado de producción y fabricación. Analice y procese basándose en la tecnología del modelo de gemelo digital para lograr funciones como predicción de capacidad, percepción de procesos y asistencia en la transición de producción.
2. Operación de producción (5 escenarios de aplicación)
1) control remoto del dispositivo
Al incorporar módulos 5G o implementar puertas de enlace 5G y otros equipos en equipos industriales , se pueden conectar en red cámaras, sensores y otros terminales de recopilación de datos, equipos industriales y varios terminales de recopilación de datos; se pueden obtener imágenes de vídeo panorámicas de alta definición del sitio de producción y del sitio de producción. obtenerse de forma remota en tiempo real a través de la red 5G Todo tipo de datos de terminales y a través del sistema de control de equipos, se logra un control preciso y en tiempo real de los equipos industriales en el sitio, asegurando efectivamente que las instrucciones de control se ejecuten de manera rápida, precisa y seguramente.
2) Colaboración de equipos
Los módulos 5G integrados o las puertas de enlace 5G implementadas en equipos industriales en el sitio de producción , así como cámaras, sensores y otros terminales de recopilación de datos , recopilan datos relevantes, como trayectorias de operación de equipos y estado de finalización del proceso en el sitio de producción en tiempo real a través del La red 5G y el uso integral de estadísticas y planificación, simulación y otros métodos para un análisis integral, y múltiples dispositivos en el sitio de producción se pueden formar de manera flexible en un sistema de trabajo colaborativo según sea necesario para optimizar el trabajo colaborativo entre dispositivos. Con base en los resultados de la optimización, se emiten estrategias de despacho y otras instrucciones relacionadas a sistemas y equipos industriales como MES y PLC para lograr la división del trabajo y la cooperación entre múltiples equipos, reducir la cantidad de equipos de producción en línea al mismo tiempo y mejorar la utilización del equipo. eficiencia y reducir el consumo de energía de producción.
3) Operación dinámica precisa
Utilizando las capacidades técnicas de transmisión y posicionamiento 5G , puede cooperar con el posicionamiento de Beidou en escenas al aire libre para medir con precisión la posición de maquinaria grande y datos de actitud como el ángulo de deflexión y el ángulo de inclinación; también puede cooperar con cámaras industriales y otros equipos en interiores . escenas para medir con precisión la altura y la altura de los objetos de producción. El desplazamiento, el ángulo y otros datos se transmiten al sistema de control en tiempo real a través de la red 5G. El sistema de control ajusta la posición y postura de los objetos en tiempo real y dinámicamente según las necesidades de producción, mejorando la precisión y el nivel de automatización de las operaciones de producción.
4) Fabricación flexible
Los problemas de conectividad de los equipos tienen un impacto importante en el diseño, ajuste y costo de la línea de producción. Para optimizar este problema, las máquinas herramienta CNC y otros equipos de proceso automatizados, así como los equipos automáticos de almacenamiento y transporte de materiales, se conectan a la red 5G a través de módulos 5G integrados o puertas de enlace 5G implementadas y otros equipos para lograr conexiones de dispositivos inalámbricos, lo que reduce significativamente costos de implementación de cables de red y acortamiento de los ajustes en la línea de producción . Combinado con el sistema de computación de borde de acceso múltiple (MEC), implemente aplicaciones de fabricación flexibles para satisfacer las necesidades clave de la fábrica en cuanto a control en tiempo real, integración de datos e interoperabilidad, seguridad y protección de la privacidad en el proceso de fabricación flexible , y respalde la producción. línea de acuerdo con los requisitos de producción.Llevar a cabo una reconstrucción rápida para lograr una rápida optimización de la configuración .
5) Montaje auxiliar en sitio
Lograr el acceso a la red 5G para terminales inteligentes (como gafas AR/VR, teléfonos inteligentes y PAD) a través de módulos 5G integrados o la implementación de puertas de enlace 5G y otros equipos; transmisión en tiempo real de imágenes, videos, sonidos y otros datos en el sitio al montaje auxiliar en sitio a través del Sistema de red 5G, el sistema analiza y procesa datos y genera información auxiliar de producción. Se envía a terminales en el sitio a través de la red 5G para realizar una superposición de imágenes mejorada de los pasos operativos y una presentación visual de los enlaces de ensamblaje, lo que ayuda al personal en el sitio a ensamblar equipos complejos o equipos refinados.
Además, la información de orientación experta, las instrucciones de funcionamiento del equipo, los dibujos, los documentos, etc. también se pueden sincronizar con los terminales en el sitio en tiempo real a través de la red 5G. El personal de ensamblaje en el sitio puede comenzar a trabajar después de una capacitación simple y puede obtener fácilmente esta información en terminales in situ. Mejore eficazmente el nivel de ensamblaje de los operadores en el sitio, realice un proceso de ensamblaje inteligente y mejore la eficiencia del ensamblaje.
3. Detección y seguimiento (6 escenarios de aplicación)
1) Inspección de calidad por visión artificial
Al incorporar módulos 5G o implementar puertas de enlace 5G y otros equipos, los terminales de inspección de calidad , como cámaras industriales o escáneres láser, pueden acceder a la red 5G, capturar imágenes de alta definición de la calidad del producto en tiempo real y transmitirlas al sistema experto implementado en el MEC a través de la red 5G . El sistema experto realiza análisis en tiempo real , compara las reglas o requisitos del modelo en el sistema, determina si los materiales o productos están calificados, realiza detección en tiempo real y alarma automática de defectos . y registra eficazmente información sobre defectos para proporcionar una base de datos para la trazabilidad de la calidad.
Al mismo tiempo, el sistema experto puede agregar más datos y cargarlos en el sistema de inspección de calidad empresarial, completar la iteración del modelo de acuerdo con el flujo de datos periódico y compartir el modelo entre múltiples líneas de producción a través de la red.
2) Verificación de cumplimiento industrial
Utilice cámaras industriales, sensores de IoT, radares láser, medidores inteligentes y otros equipos para monitorear de manera integral diversos indicadores de la producción de materias primas, productos semiacabados y productos terminados de la empresa, realizar un seguimiento de los pasos del proceso del manual de los trabajadores y del equipo operativo en tiempo real. y monitorear la cantidad de materiales e ingredientes.A través de 5G, la red transmite sincrónicamente los indicadores recopilados, información de operación, etc. a la plataforma de nube perimetral . La plataforma de nube de borde utiliza inteligencia artificial, big data, computación en la nube y otras tecnologías para analizar los procedimientos operativos reales de los trabajadores y la información de selección de materiales, y lleva a cabo una verificación de cumplimiento en tiempo real con procesos estándar prescritos para identificar reversiones de pedidos, operaciones peligrosas y material incorrecto. selección y otros fenómenos para realizar alarmas automáticas para la detección de procesos.
3) Diagnóstico de fallas del equipo
Instale sensores (sensores de potencia, sensores de vibración, cámaras de alta definición, etc.) en los equipos del sitio y conéctese a la red 5G a través de módulos 5G integrados o implemente puertas de enlace 5G y otros equipos para recopilar y transmitir datos del equipo al Sistema de diagnóstico de fallas de equipos en tiempo real.
El sistema lleva a cabo un monitoreo de ciclo completo de los datos de estado del equipo adquirido, datos operativos y datos de video en el sitio, crea un gráfico de conocimiento de fallas del equipo , diagnostica y localiza equipos defectuosos y utiliza tecnología de extracción de datos para realizar análisis y predicción dinámicos e inteligentes de los equipos . tendencias de operación Y realice un envío inteligente de información de alarma, información de diagnóstico, información de predicción y datos estadísticos a través de la red.
4) Mantenimiento predictivo de equipos
Al conectar los equipos del sitio de producción empresarial (equipos industriales, cámaras, sensores, etc.) a la red 5G y transmitir el estado operativo del equipo a la plataforma en la nube en tiempo real , se puede monitorear en tiempo real el rendimiento y el estado de los equipos de producción industrial. Se logra y se construye una base de datos de monitoreo histórico de equipos. Basado en tecnología de inteligencia artificial, como el modelado de mecanismos de predicción de fallas , el análisis en tiempo real de los datos de monitoreo se puede utilizar para evaluar el estado de salud del equipo, predecir las tendencias de operación del equipo y formular de manera inteligente planes de mantenimiento para lograr la predicción de la seguridad del equipo y la toma de decisiones asistida por la producción. , reduciendo efectivamente los costos de mantenimiento de los equipos y extendiendo la vida útil de los mismos.Su vida útil garantiza la continuidad, seguridad y eficiencia del proceso de producción.
5) Inspección inteligente no tripulada
A través de módulos 5G integrados o la implementación de puertas de enlace 5G y otros equipos, se logra acceso a la red 5G a equipos de seguridad móviles e inteligentes, como robots de inspección o drones; se recopilan diversos datos, como videos, voz e imágenes en el sitio, para automáticamente Detección completa, crucero, registro de datos, confirmación remota de alarmas y otras tareas; los datos relevantes se transmiten al sistema de inspección inteligente en tiempo real a través de la red 5G . El sistema de inspección inteligente utiliza reconocimiento de imágenes, aprendizaje profundo y otras tecnologías y algoritmos inteligentes. procesamiento para hacer juicios integrales para obtener los resultados de la inspección. Mejorar efectivamente el nivel de seguridad, la eficiencia de la inspección y el efecto de seguridad.
6) Monitoreo del sitio de producción
En parques industriales, fábricas, talleres y otros sitios, a través de módulos 5G integrados o la implementación de puertas de enlace 5G y otros equipos, varios sensores, cámaras y equipos terminales de monitoreo de datos se conectan a la red 5G para recopilar datos de monitoreo como el medio ambiente, el personal. movimientos y operación de equipos, y retorno Se transmite al sistema de monitoreo del sitio de producción para llevar a cabo una identificación de alta precisión de las actividades de producción, alarmas personalizadas y monitoreo regional, y recordatorios en tiempo real de condiciones anormales, logrando un monitoreo y gestión inteligentes integrales . del sitio de producción y brindando garantía para una gestión segura de la producción.
4. Almacenamiento y logística (3 escenarios de aplicación)
1) Logística inteligente en el área de la fábrica.
Incluyendo logística en línea y almacenamiento inteligente.
Logística del lado de la línea: desde la estación de trabajo ascendente hasta la estación de trabajo descendente de la línea de producción , desde la estación de trabajo hasta el almacén intermedio y desde el almacén centralizado hasta el almacén del lado de la línea , los materiales se pueden distribuir en un tiempo fijo y en un punto fijo.
Almacenamiento inteligente: la logística inteligente se logra a través de tecnologías como Internet de las cosas, computación en la nube y mecatrónica para reducir los costos de almacenamiento, mejorar la eficiencia operativa y mejorar las capacidades de gestión de almacenamiento.
Al incorporar módulos 5G o implementar puertas de enlace 5G y otros equipos, se puede lograr acceso a la red 5G para vehículos guiados automáticamente (AGV), robots móviles automáticos (AMR), montacargas, brazos robóticos y sistemas de visión de almacén no tripulados en la fábrica, combinado con 5G. La tecnología de posicionamiento interior de alta precisión de banda ultraancha (UWB) MEC+ puede realizar la automatización e inteligencia de todo el proceso de control de terminales logísticas, almacenamiento de productos, transporte, clasificación y otras operaciones.
2) Conteo inteligente en el área de la fábrica
Terminales de recopilación de información (escáneres, cámaras industriales o grabadoras de vídeo en red (NVR), etc.) basados en redes 5G se implementan en fábricas corporativas y parques industriales para cargar datos de códigos de barras capturados, imágenes de alta definición o vídeos a la plataforma en la nube en tiempo real . . Las tecnologías de inteligencia artificial, como el reconocimiento óptico de caracteres (OCR), se utilizan para identificar automáticamente la identificación, la apariencia, el tamaño, la calidad y otra información de la carga para lograr un inventario y una gestión de los productos en tiempo real en toda la fábrica.
La plataforma en la nube interactúa con el sistema comercial de la fábrica en tiempo real para realizar la automatización y la inteligencia del apilamiento de productos bajo demanda , la clasificación de calidad , la clasificación en tiempo real y otras funciones, ayudando a las empresas a mejorar sus capacidades de gestión durante todo el ciclo de vida del producto.
3) Monitoreo logístico global
A través de terminales de monitoreo inteligentes en equipos de transporte industrial, los datos de imágenes y videos de equipos de transporte, mercancías, personal, etc. durante el transporte global se recopilan en tiempo real y se transmiten a la plataforma en la nube a través de la red 5G . La plataforma en la nube realiza el posicionamiento en tiempo real y la reproducción de la trayectoria de los equipos de transporte, monitorea en tiempo real los bienes y el personal y realiza el monitoreo de todo el proceso de transporte industrial . Puede evitar la fatiga al conducir, la conducción peligrosa y otros comportamientos, y garantizar de manera efectiva logística de cadena de frío, transporte de mercancías aduaneras y transporte de productos químicos peligrosos, equipos de transporte, carga y seguridad personal durante el transporte de productos y otros procesos.
5. Gestión de operaciones (4 escenarios de aplicación)
1) Trazabilidad del proceso productivo
Conecte el equipo del sitio de producción de la empresa (escáneres de códigos, cámaras industriales, cámaras, lectores de tarjetas, etc.) a la red 5G y transmita información como codificación de materiales, trabajadores y estado del equipo de producción de cada paso del proceso de producción a la nube. plataforma en tiempo real . La plataforma en la nube asocia e integra información humana, mecánica y material en el proceso de producción del producto para formar una base de datos de trazabilidad y utiliza tecnologías como blockchain e identificación para lograr la trazabilidad de elementos clave del producto y procesos de producción . Al rastrear la información de la materia prima, como el lote y la calidad, en tiempo real, los parámetros del proceso posterior se pueden ajustar dinámicamente para mejorar la calidad del producto.
2) Gestión y control de la eficiencia energética de la producción
A través de instrumentos y medidores con módulos 5G incorporados , se recopilan en tiempo real diversos datos de consumo de energía como electricidad, agua y gas de las empresas y datos de emisiones contaminantes como hidrocarburos totales, series de benceno, polvo, etc. Recopilación a nivel de datos masivos y eficiencia energética de terminales de gran escala.Monitoreo de estado en tiempo real .
Combinado con análisis de algoritmos como la inteligencia artificial, podemos predecir la demanda de energía de las empresas, formular de manera inteligente planes de ahorro de energía y aprovechar aún más el potencial de ahorro de energía. Mediante el monitoreo y las alarmas, el despacho remoto y otras operaciones en equipos que consumen energía, y la cooperación con los ajustes del cronograma de la línea de producción y la configuración de los parámetros del equipo, se puede lograr la conservación de energía y la reducción de emisiones, la reducción de picos y el llenado de valles.
3) Colaboración empresarial
Utilice la tecnología de minería de datos 5G+ para realizar verticalmente redes de equipos clave a gran escala y recopilación de datos en tiempo real para empresas ascendentes y descendentes; utilice la computación de borde 5G + para realizar la interconexión horizontal y la integración unificada de sistemas de ejecución de fabricación (MES) y sistemas de gestión de relaciones con proveedores. (SRM), etc. a la plataforma en la nube para realizar el intercambio de datos.
4) Servicio virtual in situ
Incluye tres tipos de servicios: experiencia en exhibición de productos, aprendizaje de habilidades auxiliares y guía remota de operación y mantenimiento.
Servicio de experiencia de exhibición de productos: mediante la realización de modelos tridimensionales de los datos de apariencia y la estructura interna de los productos industriales, se construye una sala de exhibición digital virtual y se transmite a tabletas, gafas de realidad aumentada/realidad virtual (AR/VR) y otros terminales inteligentes. A través de la red 5G, la interacción en tiempo real con modelos digitales permite una experiencia inmersiva y una sensación de los detalles del producto.
Servicio de aprendizaje de habilidades asistido: basado en la integración de 5G y AR/VR, se construye una escena virtual completa cercana a la escena real para llevar a cabo capacitación en habilidades operativas y ejercicios de operación gratuitos para mejorar la eficiencia del aprendizaje de habilidades.
Servicio de guía de operación y mantenimiento remoto: al superponer datos de guía de expertos remotos en un escenario completamente virtual para formar una colaboración en la nube final , el lado final puede obtener guía de operación en tiempo real y mejorar la eficiencia y la calidad de los servicios de operación y mantenimiento.