5G智慧工廠助電解鋁行業“蝶變”

2021-06-17 08:11:15來源：經濟參考報

　　5G商業應用作為新一輪萬億級經濟增長點，已被社會廣泛聚焦，越來越多的企業開始建設自己的5G智慧工廠。在雲南省文山州富寧縣的雲南神火鋁業有限公司，5G智慧工廠整體架構已基本建成，電解鋁行業生產的部分難點得到有效解決。

　　5G賦能

　　偌大的廠區，除了整齊的樓宇廠房和橫跨各廠房、車間的“空中走廊”，幾乎見不到工人。進入工廠辦公樓、監控室等區域，才看到屈指可數的幾個人。

　　走進空壓機房，嗡嗡嗡的噪音響個不停。在這樣的生產環境中，5G網絡的優勢立刻凸顯出來，這裏通過機器視覺實現自動化讀取空壓機儀表數據，並利用5G的超大上行寬帶同步回傳到監控室，實現數字化集中監控、係統自動報警提示。機器抄表取代了人工現場抄表，不僅提高工作控制管理效率，還保障了企業生產安全。

　　在堆垛天車作業車間，只見天車起重的機械臂一次抓取10個原料包，從A區域抓取後再運送堆放到B區域，兩個區域相隔50米，整個過程3分鐘左右就可完成。龐大的起重器械由工程師遙控操作，實現幾乎零誤差。“過去，一車料由人工卸裝要花費半個小時的時間，現在碼垛機器人幾分鐘就能完成。”雲南神火鋁業有限公司智慧工廠辦公室主任王攀說。

　　“在我們廠裏，能用機器的工作就不用工人，能自動化操作的絕不用手工操作。”王攀介紹，雲南神火鋁業項目於2019年開始生產，年產電解鋁90萬噸。從土建到設備生產線，其自動化程度在行業中首屈一指。

　　作為西南地區一家主要的電解鋁生產商，雲南神火鋁業90萬噸綠色水電鋁材一體化項目，是國家電解鋁產能置換轉移政策與雲南省利用豐富水電資源打造“綠色能源牌”相結合的結果，也是神火集團依據國家政策，採用從河南轉移到雲南的內部產能轉移方式，在雲南省富寧縣投資興建的綠色、低碳、清潔、可持續發展項目。

　　據介紹，同樣是年產90萬噸電解鋁的生產規模，此前在河南時需要8000名工人；項目搬到雲南富寧後，通過5G智慧化工廠建設，大量使用碼垛機器人、巡檢機器人、抄表機器人、動力天車等智能設備，使得用工人數銳減，現在全廠只需2000人。

　　“黑科技”處處可見

　　在雲南神火鋁業有限公司，還有很多地方也實現了智能化操作。

　　監控中心實現了全廠智能高效管理。巨大的顯示屏上，可以清晰看到各個子係統接入的實時監控畫面，以及3D廠區實時動態倣真展示，通過多係統協同、多路高清監控視頻實時回傳，實現全廠實時監控。同時，支持信息發布和應急指揮。

　　封閉的物料傳送帶實現了跑偏裂紋視覺監測。在封閉傳送管道中，安裝了視頻採集設備，包括工業紅外線掃相機、鏡頭、光源，協同自動清洗、灰塵鋁屑處理，對管道中的傳送帶表面進行實時掃描分析，通過5G網絡傳送到機器視覺平臺進行人工智能計算。當皮帶出現裂紋時，會及時發出警報，通知相關人員第一時間進行處置。

　　中頻爐鐵溶液實現了1400攝氏度精準分析。安裝了工業相機後，運用專業數字雙色性高溫攝像頭，對熔爐進行非接觸式高溫測量，通過5G網絡傳送至機房內的機器視覺平臺，再通過機器視覺平臺進行人工智能計算，實時顯示鐵水溫度，做到精確控溫，確保鐵溶液在1400攝氏度的最佳溫度下出爐。

　　“基於5G的光纖應變溫度監測係統，還實現了電解槽漏液分析。”王攀說，通過光纖應變測溫係統結合5G接入能力，實現了超長時間零下180攝氏度到350攝氏度高溫、惡劣環境，以及超高密度終端傳感器的接入，解決了原有通訊模式下無法實現的超高密度終端接入、布線困難等難題。

　　另外，通過5G室內高精度定位，能夠及時發現工人所在工位是否處於危險區域，發現危險則立即報警。

　　樹立行業標桿

　　王攀說，提高資源利用率，探索實現精準管理、閉環自動控制，以及生產智能化，已經成為電解鋁行業轉型發展的當務之急。

　　2020年6月，雲南神火鋁業與中國移動雲南公司共同啟動智能化示範工廠項目建設。根據項目規劃，在安全生產管理智能化、生產制造控制智能化、物流倉儲智慧化、園區管理智慧化等方面打造一係列有特色、高標準的信息化體係及創新應用，形成以機器助人、機器強人、機器換人為目標的戰略格局，逐步擺脫有色金屬冶煉行業自動化、智能化難落地的局面。

　　中國移動雲南公司文山分公司集團客戶部副總經理曾雲昱介紹，該項目目前已建成一個數據中心，兩個應用平臺即工業互聯網平臺和數字孿生中臺，以及五個應用場景。

　　王攀說，引入5G應用建設智慧工廠後，該公司在安全生產及產品質量方面有了大幅提升。5G電解槽漏液監測及能耗分析投產後，結合工廠優化管理，滿產投產後每年可節約直流電耗9000萬度；5G高溫鐵溶液視覺精準分析，提升了電解陽極鑄造工藝，使陽極鑄造品質提升了15%；5G傳送帶管廊裂紋分析，減少安全事故發生，優化生產效率，同時減少安全巡檢員2名；5G+MEC天車集中遠程操控，減少天車資源爭奪情況發生，節約了60%的人力成本。

　　業內人士認為，雲南神火鋁業5G智慧工廠已形成5G網絡集成服務、綜合設備等多種模式，形成了有色金屬冶煉行業可復制、可借鑒的精準雲網建設思路

（責任編輯：靜水）

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