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在举国欢庆中国共产党百年华诞的日子,欣闻全省5G行业应用结出了累累果实,在省通信管理局信息管理处、黑龙江联通、黑龙江移动公司协助下,我们从6月下旬起,西进大庆、齐齐哈尔,北上伊春,来到世界驰名的重装集团,钢铁企业、三甲医院的5G应用现场,去聆听、询问、观察、体验,看5G究竟带来了什么?引起了那些变化?以及数字龙江的未来。
艰辛的信息化之路
6月22日,来到地处富拉尔基的中国一重集团有限公司。进入厂区,巨大的厂房里传出机器的轰鸣声,一派盎然的生机。不久前,《经济日报》一篇题为《中国一重提质增效振雄风》的文章中说,“十三五”期间,中国一重“负重前行”,通过改革创新实现“凤凰涅槃”,一年扭亏、两年翻番、三年跨越。2016年以来,营业收入年均增长50.74%,2017年扭亏,以后利润额以127.75%的速度递增。2018年营业收入创历史最高水平,利润3.08亿元,增长184.1%。2020年营业收入390亿元,增长45.8%,完成利润12.82亿元,增长60%。
眼前的一重与刚刚步入市场经济的一重相比,判若两人,一重重振了雄风!一重是响当当的涉及国家安全和国民经济命脉的骨干企业。一重还是国家创新型试点企业、高新技术企业,拥有国家级重型技术装备研究中心、能源重大装备材料研发中心,是中国核岛装备领域领导者,具有国际先进水平的核岛一回路核电设备全覆盖制造能力,是当今世界炼油用加氢反应器的最大供货商、冶金企业全流程设备供应商。
一重集团信息中心业务副总经理李学东告诉我们:一重属于离散型装备制造业,特点之一是生产成本大。一重实行订单生产,基本都是单件,最多是小批量,例如轧机上的轧辊。在信息化程度不高情况下,由于生产组织过程变数大,管理资源耗费大,生产成本高。我们的轧电车间,几十台大型数控机床管理都是孤岛式的,机床状态、能源消耗、运行情况、环境信息等都不能及时获取,管理人员要到生产现场才能得到数据。因为缺乏大数据积累,所以不能进行机床的对比和分析,例如机床耗电规律,机床单位时间内作业、故障、停顿时间,无法进行能源如何[李1] 布局,更谈不上智慧管理。2016年12月,一重信息化中心成立了,2018年下半年,一重有计划地进行车间信息化改造,采用工业WIFI技术使34台数控机床与ERP(资源管理系统) 、MES(工业制造执行系统) 、CAPP(计算机辅助工艺设计系统)互联,带来了新变化。
大型金属切削加工一般要经过设计图纸——编制加工工艺——数控工艺(计算机程序)三阶段。没联网时,技术人员要到现场将数控工艺用U盘导入机床,联网后可在控制中心给机床传送数控工艺,大大提高了效率。大数据积累明显改善,数据实时向管理中心汇聚,在此基础上建立分析模型和算法,机床智慧成为可能。
但一重集团的信息化探索之路不顺利,横亘在前面的一个问题很棘手。轧电车间的环境对无线信号带了很大干扰,造成信号不稳定,吊装大型加工部件,往往会遮挡甚至屏蔽了信号传输通道,造成机床信息和视频信息中断。而且,炼钢、铸造、锻造车间环境对信号干扰更大。还有,利用WIFI改造老旧型号设备难度大。还有生产数据安全问题,按规定一重的关键数据不能出厂,必须保证数据绝对安全。
一重开始寻找更高效、更稳定的无线传输方式。
5G助一重青春勃发
一重的寻找之路在2019年7月有了结果。移动公司和联通公司将5G行业应用的设想带到了一重。
党中央、国务院提出“以5G为引领,打造数字化工业能力体系,探索新应用、新业态、新模式、新经济,加快迈向数字化、网络化、智能化发展,是工业企业数字化转型的关键。”坚定了一重人的信心和决心。
一重以轧电车间为试点,部署5G专网能力和应用场景,打造机加数字化管理样板车间。一期工程于2020年8月启动,2021年2月试运行,完成轧电车间34台机床联网和能耗采集硬件安装、软件部署及定制化服务,部署功能22项,包含设备数据采集(MDC:包含机床+能源+加注机)、设备管理(MDA)、电子看板(Visual)、程序管理与传输(DNC)、系统集成等内容。通过5G加高清摄像头对车间环境进行监测,对车间人员行动轨迹进行边界告警。为保证数据安全性,还部署了5G边缘云设备。
我们提出了最关注的问题:5G给一重带来了什么?龙江重工副总经理陈勇给出了如下数据:数字化车间平台使用以来,生产效率、效益及节能增效显著提升。生产管理成本降低10%;处理紧急事故成本降低30%;生产效率提升15%;生产透明度提升80%;生产灵活性提升20%;交期准确性提升10%;生产周期缩短10%;制造信息量(大数据)提升120%;直接经济效益提升5%。
我们来到轧电车间,见识了这个举世瞩目的大国重器之孕育之地。前方有个巨大的加工部件呈现在眼前,这是百万千瓦整锻低压转子,闪烁着金属特有了光泽。这是用当今世界上最大的715吨钢锭制造的,代表了人类热加工综合技术的最高水平,打破了日本JSW公司的技术垄断,扭转了我国核岛大型整锻低压转子受制于人的局面。我们的自豪感油然而生,对一重人肃然起敬!在一个长长的锻件前面,李总告诉我们,这是一重加工的大型船舶的锻件,工艺复杂,加工难度非常大,国内加工制造这种部件,非一重莫属。这种垄断是一重人艰苦奋斗锻造出来的。
我们驻足在“中国一重数字化工厂样板车间”前,设备报警监控数据、设备历史状态监控数据、机床利用率、车间移动趋势等一目了然。在5G网络支撑下,在各种遥感遥测监控终端设备控制下,大数据源源不断地汇聚到管理平台上,机床管理向智能化过度,成本降低、效率提高,一重的核心竞争力更加无坚不摧。一重雄风更劲,5G功不可没!
信息中心总经理张德全为我们描述了一重5G应用宏伟蓝图,一是部署AI深度学习算法,从传统品检向自动化、智能化、无人化发展;提高设备移动性,实现多设备协同、远程操控,打造专属私有质检云,保障数据不出厂。二是开展AR智能巡检,工人通过AR眼镜获取设备实时数据,提高巡检效率。基于AR眼镜、pad、大屏和5G网络,支持远程专家与现场工人实时交互,提高专家指导效率。三是依托5G网络,对运行装备实施状态感知、健康状态及未来趋势预测。计划将大型铸锻件工艺技术及质量控制智能专家系统与热加工各环节实现5G联网,把所有能采集的信息都采集起来。进行冶炼精准控制,提高钢水纯净度。还有铸造环节、锻造环节……。张德全将率领信息中心35人团队在信息化道路上奋力前行……。
一重文化长廊里记载着2018年9月28日,习近平总书记来一重说的两句话:“一重是中国制造业的第一重地,一重在共和国的历史上是立过功的。”六十又八的一重,华发未生、兵锋正盛,我们祝愿一重秉红色精神,葆初心壮志,展万里鹏程。
西钢天车——联通5G应用标杆
乘夜车深入小兴安岭,马不停蹄地赶到了建龙西钢。在西钢工人俱乐部厂史陈列馆了解到,建龙西林钢铁有限公司始建于1966年7月,1967年10月31日,一号高炉建成投产。在以后的五十多年里,数次更名、合并、重组和改制,钢产量在几十万吨徘徊了几十年,到2005年终于跃上了百万吨。
2018年12月24日,西钢加入建龙重工集团,建龙集团的钢产量全国第五,亚洲第九。2019年集团投资4.6亿元建成双线高速线材生产线,生产优质碳素钢、冷轧钢光面和螺纹盘条线材。采用德国西马克公司先进设备,国际领先、国内一流。现在的西钢已成为建龙大家庭的一员,2020年钢铁年产量已达420万吨,工业产值210亿元,上缴税金12亿元。
据省联通数字化研究院副院长王春生介绍,联通在建龙西钢孵化了全省第一个“5G+工业互联网”商用项目,第一个“5G+MEC边缘云”(边缘云是分布在网络边缘侧,提供实时数据处理、分析决策的小规模云数据中心)落地项目。5G智能天车就安装在“双线高速线材生产线”上。我们进入生产车间,一股热浪扑面而来,西钢公司信息室主任秦平告诉我们,火红的钢锭在这里热轧成光面线材,再经过冷却、缠绕、捆扎、检验、装车出厂,主要靠天车运送线材。过去天车由人在高空操作,现在通过5G网络,人在地面的控制中心完成操作。抬头仰望,橘红色的天车里面没有人,但天车动作准确、利落。
智能天车项目是怎么发掘出来的?要从2019年6月说起。当时伊春联通已完成了程控电话转网(有程控转换为软件换),但西钢的900多部电话迟迟没有转。新任总经理王东军屡次来西钢,研究落实电话转网,精诚所至、金石为开,不仅解决了问题,还发现了智能天车新商机。2019年7月,商业嗅觉灵敏的伊春联通分公司总经理朱静刚邀上省公司工业互联网团队,来西钢讲解5G业务行业应用,8月份制作了方案并建造5G基站,9月建设了5G SA基站。2020年8月,西钢双高线5G智能天车(含边缘云)项目正式签约。这速度和效率使西钢人敬服。
项目包括4个部分:高线厂房5G信号覆盖,联通伊春公司在厂区分两批建设了19个5G基站,建设了室内分布系统,实现了信号充分覆盖。在西钢信息中心建设了MEC边缘云,天车5G改造,远程集中控制室建设等。当年9月,伊春联通分公司又中标焦化厂内网建设项目。以上两项合同金额近500万元。
天车在双高线车间生产线上应用广泛,使用频率高,工人在天车驾驶室操作,空间狭小,环境相对恶劣,作业时间长。而且人眼观察有死角,需操作者判断下方是否准确落入指定区域,卸载位置是否准确,存在较大隐患。
项目实施完成,每台天车设置了6个高清摄像头,在地面控制室通过视频回传和5G天车辅助驾驶系统进行天车远程控制作业,包括下料,码垛、装车等。下达的控制指令转换成PLC信号,经5G工业网关实现工业以太网协议与5G网络协议适配转换,通过本地网络和MEC分流,将控制流通过5G网络转发给天车侧PLC终端,控制天车运行。同时进行天车变频器改造,以5G+工业互联网、变频器驱动、自动化PLC、智慧调度等技术的集成,实现天车操控智能升级。
5G智能天车,使作业人员远离了现场恶劣的环境,减少了安全隐患;通过高清摄像头,极大提高了生产效率。随着智能升级,1人可操作多台天车,最终实现天车操作无人化。
品尝到5G优势的建龙西钢,继续在这条道路上迅跑,又与联通签署了焦化厂集中布控项目合同,包括通信骨干网、IP电话、大屏幕、集中监控,摄像头、交换机等,将焦化厂的所有工艺流程集中起来,控制起来。项目计划在2021年10月投产运行。
建龙集团董事长张志祥倡导的“只争第一,点滴做起”是西钢人的精神。5G的低时延、高带宽、广连接优势,为工业移动设施自动化控制插上强劲的翅膀。建龙西钢抢前布局,在140万吨焦化、80兆瓦发电、四万立制氧等工序陆续投产时,加大5G+工业互联网新基建配套建设,以新动能驱动提产增效,高质量发展。建龙精神转化成了
建龙财富。
建龙西钢所在地伊春金林镇,金林联通总经理王东军这几年紧紧盯住了创新型业务,靠着敬业尽责精神,保持与西钢的密切联系,为促成联通与西钢合作立了头功!他自信地说,西钢有5千职工,年产值几百亿,我们彼此有巨大的合作空间,西钢有172个天车,都是5G物联网的潜在“客户”,而现在仅仅互联了4个。西钢还要在捞渣环节进行智能控制,还要在全场实现大范围的组网(固定网)。金林分公司派刘燚担任西钢了代表,成立了“刘燚工作室”,下辖创新组和突破组,帮助西钢规划了焦化、传送带、高炉、集中布控、天车等五大场景,具体14个行业应用,他们的做法受到了省联通总经理刘炳坤的肯定,并在全省推广。王东军说:“只要我们不断地努力进取,前途肯定光明。”
看一看王东军和金林分公司的成绩单:2019年6月金山屯和西林分公司合并时,收入计划731万,当年完成了800多万,在全省2千万以下组别排名,业务收入增幅第一(22%左右)。2020年完成收入920万,在全省同类组别收入增幅排名还是第一(26.02%)。连续两年第一的金林分公司生机勃勃,2021年立下了收入突破1500万誓言,创新超千万比上年翻一番,基础收入比上年增长5个点以上。实际结果是,上半年的创新型收入增幅高达78%,基础收入增幅达6%以上。
金林分公司的员工收入2019年增长48%,2020年增长52%,大大超过了全省联通员工收入增长10%的目标。近几年王东军把省公司发给班子的20万元奖金,班子分2万,其余都分给了大家。工作是大家干的,财散方能人聚。
建龙西钢的兄弟公司——建龙阿钢与黑龙江电信公司合作。电信公司运用5G网络和边缘云技术,帮助打造阿城智慧钢厂。计划相当宏大,涉及厂区管理、生产控制、基础网络,但我们未能进入厂区体验5G应用新感受,计划在后续的报道中再介绍阿钢情况。
5G带来的人文关怀
大庆龙南医院,是大庆市三甲医院之一,也是黑龙江省首家智慧医院。2017年医院推行了智慧医疗体系,实行了“六位一体”(预约挂号不求人、寻医问药不求人、检验检查不求人、入院出院不求人、结果查询不求人、健康管理不求人)新举措。几年来先后荣膺2018年医院荣获全国数化百强医院、全国改善医疗服务最具示范案例、全省现代化企业管理创新一等奖,2019年全国智慧医院优秀案例。
大庆移动通信分公司政企客户经理孟祥凤、张莉莉带我们来到地处让胡路区的龙南医院,见到了医院信息中心主任王威,他带领的工作团业绩突出,2020年荣获“全国改善医疗服务示范科室”称号。他说2020年,龙南医院在大庆移动帮助下,建设了“龙南医院5G+VR探视中心”,解决了医院一大难题。原来去年疫情期间,住院部实行封闭管理,家属探视患者成了难题。得知情况后,孟祥凤他们连夜编写了5G+ VR探视方案。成立了5G项目工作小组,邀请医院相关主管领导前往成都研究院参观5G医疗项目实验室,在详尽、有效跟进下,在疫情最严重的日子里,项目顺利完成。
来到整洁的“5GVR探视中心”,我们戴上了VR眼镜,病房的画面立即展现在眼前。转动头部,可以地看到ICU病房的各个角落,病人的面部表情清晰可见,用手持式送话器,可以同患者对话。在新生儿监护室,能清楚观察到保温箱里婴儿的一举一动,能够看到护工情况。虚拟现实技术,仿佛置身于病房里,置身于患者身旁。
王主任说:“龙南是东北三省第一个为患者提供这种贴心服务的医院,得到社会各届广泛关注和老百姓的点赞。5GVR探视自2020年1月试运行,已接待300位患者家属的探视。我们医院的李长福院长在全国CHIMA(中国医院协会信息管理专业委员会)大会上介绍5G+VR,引起了全国的关注,我们感到非常自豪”。孟祥凤提供了几个5G +VR患者探视案例:
案例1:2020年1月28日10时30分,在龙南医院门诊大楼五楼东侧阳光大厅5G+VR探视中心里,刘女士戴着VR眼镜与CCU心脏监护室的父亲隔空对话:“爸,你能听到我说话吗?你好好养病,全家人都等着你回家过年呢!”“闺女,爸听到了,我现在一天比一天好,放心吧。”刘女士放心了:“父亲上周三住院,疫情期间医院不允许探视,已经一星期没有看到父亲了,全家人都很担心。戴上这个VR眼镜,父亲就在眼前,我们都放心了,感谢医院的服务。”
案例2:李先生的母亲因心脏病住院治疗,家属不能陪护,让李先生和家人倍感焦虑,但自从有了“5G+VR”探视系统,他便能时时观察母亲情况。除夕这天,全家人穿戴整齐来到医院VR探视中心,大家戴上VR眼镜,手拿移动和对讲,一一给老人拜年,“妈,您别着急,好好治疗,我们等您平安回家。”“奶奶,祝您早日康复”……。探视结束,全家人拿起“福”字和屏幕里的母亲拍下了一张“特殊”的全家福。
案例3:赵母心梗住院治疗,但家属不能陪护。自有了“5G+VR”探视系统,她便能随时观察母亲身体状况,陪伴母亲聊天。她说:“通过这个探视系统,我能非常立体地、真切地了解到我母亲在病房的状态和用药情况,非常感激,家里人也省去了很多担忧。感觉我母亲就在我身边。真是太好了!”
案例4:张先生在护士指导下,带上VR头盔,见到了监护室里的亲生骨肉。张先生说:“我孩子刚出生几天了,也看不见他,大人挺担心,通过5G能看到孩子,还可以跟护士对话,问孩子的情况,这个技术非常好,把我们所有的担心都抹掉了。”
看到患者家属拿着“和对讲”含泪用手轻轻抚摸着监护室里母亲的脸,王威、孟祥凤、张莉莉以及许多医护人员感到十分欣慰。制度是冰冷的,亲情是火热的。如何突破制度瓶颈? 5G+VR探视项目走出了破局第一步。在现有制度框架之下,带来了人文关怀,带来了感情的释放,带来了重患临终关怀,为龙南医院和大庆移动喝彩!
5G+VR探视项目运营商赋能医疗新基建起到了引领作用,通过一期5G+VR探视的落地与运营,大庆移动还将从5G应急救援、5G远程会诊、5G远程示教和5G远程手术等方面,与医院深入合作,将龙南医院打造成“5G智慧医院”。
题外的话
首先,一定要保护好5G生态,竞合发展5G应用。运营商的市场角逐从3G时代开始,4G更烈,无序的、无底线(简称“双无”竞争)的竞争打得各自身心疲惫、遍体鳞伤(主营收入、利润难以遏制地下滑),引起了高层的关注。把“双无竞争”比作“碳排放”,它缓缓地破坏了电信运营生态,伤害的不仅是运营商的利益,还是全产业链、价值链的利益。5G时代,运营商应自觉地减排,杜绝“双无竞争”。运营商在3G、4G时代已“碳达峰”,要尽早实现“碳中和”,维护好彼此赖以生存的生态环境,确保行业的健康、持续发展。我们欣喜地在一重集团看到了新变化,移动和联通联合支撑了数字化工厂搭建,移动将轧电车间34台机床联网,联通建造了5G边缘云及其他,而且运转良好、合作愉快。5G工业互联网应用空间很大,数字化经济更是一篇大文章,谁都不能一口通吃,合作开发对运营商,对客户都是有利的。
第二,工业物联网属于个性化打造,因为涉及千行百业万物互联,需要众多的专业人才,特别是既懂得工业生产流程,又懂得物联网的人才。由于人才匮乏,运营商介入物联网深度远远不够,局限在组网层面,深入的内容由工业物联网公司来完成,所以只能居价值链低端。改变这种状况需要运营商顶层设计,也需要中层和底层的探索,在组织机构、人才招揽和使用上大胆试、大胆闯,坚定不移地向物联网公司转,向专业性更强的物联网公司转,坚持数年就一定能走出新路来。
第三,抓住5G时代工业物联网的商机,改革组织机构,促进运营商转型。华为公司对运营商网络支撑的方法、模式很深入,完全嵌入了运营商核心领域,能对客户需求迅速反应、深入服务。而运营商原有组织结构基于传统业务及管理设立,不适应工业物联网时代要求,应重组成“反应灵敏、服务到位”体制,不仅省公司这样做,基层公司也要这样做。伊春联通金林分公司只有30几个员工,成立了工业物联网工作室,最多时有16个人在做西钢的项目,还向西钢派驻了一个代表,时刻关注、解决西钢的需求。中国基于人口红利的市场已经饱和,未来运营商持续发展靠互联网,靠5G时代的万物互联,谁赢得了创新型业务,谁就赢得了未来。伊春联通及其金林联通,在这方面做足了功课,下足了功夫,就开出了经营发展的新局。