「石油工人吼一吼,地球也要抖三抖」。共和國初期,石油工人實幹苦幹,在 1965 年底為新中國建立石油工業基礎。隨後的歲月里,石油人並沒有故步自封,反而不斷挑戰極限,為油而戰。在新時代,5G、雲計算等理念不斷興起,石油化工行業也緊跟潮流,開始數字化轉型。
根據「十四五」推動石化化工行業高質量發展的指導意見,到 2025 年,石化、煤化工等重點領域企業主要生產裝置自控率要達到 95% 以上,同時需建成 30 個左右智能製造示範工廠、50 家左右智慧化工示範園區。
為達成目標,各地石化企業紛紛開展數字化轉型,而中韓(武漢)石油化工有限公司可能是最成功的那一個。智慧工廠大屏、5G定製網、智能對講機和智能安全帽等智能產品,經過數字化改造之後的中韓(武漢)石化,已然是一座達到智慧化工標準的「黑燈工廠」。
5G 如何打造「黑燈工廠」?
很多人都聽過「黑燈工廠」,然而很少有人知道這個名稱從何而來。實際上,「黑燈工廠」是英文單詞「Dark Factory」的直接翻譯,在英文語境中有智慧工廠的含義。原因也不難猜,當一座工廠實現全自動化生產,不需要人工操作,自然可以關燈運行。
關於「黑燈工廠」,一般有三大特徵。其一需具備自主能力,也就是說系統可以採集與理解外界信息,從而規劃自身行為;其次,需要整體可視技術,通過訊號處理、仿真及多媒體技術,將實景擴增應用到設計與製造過程;最後,還需要一個端到端全場景解決方案。
中韓(武漢)石化蛻變為「黑燈工廠」過程中,中國電信立了大功。中國電信為該項目提供了基於 5G 的數據採集和視頻監控、機器視覺、5G﹢MEC 等多個應用場景,利用 5G 定製網的數字化和智能化服務,全方位確保生產安全、高效。
在園區內部配備大量視頻監控與安防設備,通過機器視覺技術輔助工廠巡檢。巡檢人員通過上述設備快速識別人、車及其他物體,提高工作效率。真正做到人在「家」中坐,安全防控全掌控。
同時,為了協助中韓(武漢)石化處理大量數據信息,中國電信開放 MEC 平台能力,覆蓋園區通用場景的需求。在工業視覺場景下,可以在工序檢測、質量檢測、安全檢測等流程都可以廣泛使用 5G+MEC 能力。
石化工廠內,不少設備都屬於高危領域,工作人員無論是工作還是巡查都面臨不小的風險。有了 5G+MEC,視覺分析應用部署在 MEC 平台,工作人員可以減少巡查工作量;採集數據在邊緣節點處理,可以及時發現安全生產風險,為工作人員提醒注意。
簡而言之,中國電信打造一張區域專網,提供低時延、大帶寬的專網服務,真正做到為工廠賦能。
5G 專網大顯身手
眾所周知,在石化行業,大部分設備現階段都未能聯網,管理者無法實時查看各類數據。其實這種情況不僅發生在石化行業,數據統計顯示,中等規模以上工業,80% 工業設備都未曾聯網。
石化企業想要實現數字化轉型,工業設備普遍聯網是無法規避的難題。那我們該如何實現呢?
傳統有線寬頻網絡布線難度大,WiFi 網絡信號不穩定,無法支持大規模移動辦公的需求。而中國電信提供的 5G 虛擬專網,可以實現連續覆蓋,實現安全可靠的網絡保障。
此外,5G 專網提供的內網服務可以實現生產數據安全隔離,滿足數據本地化處理需求。以前企業提供都要設置專門的 VPN 網絡,在 5G 專網時代,VPN 完全用不上,網絡時延與帶寬還得到大幅提高。
當然,或許有小夥伴覺得 5G 網絡覆蓋範圍小,中韓(武漢)石化廠區那麼大,中國電信如何實現 5G 網絡全覆蓋。事實上,中國電信在廠區內新建 12 座 5G 基站,各個重點設施完成 5G 室內分布,確保廠區內 5G 信號全覆蓋。
比鄰模式專項定製
值得注意的是,中韓(武漢)石化 5G 智慧工廠採用 5G 定製網「比鄰」模式。在 5G 定製網領域,中國電信提供 「致遠」「比鄰」「如翼」三類定製網服務模式。
其中,致遠模式通過 QoS、DNN 定製、切片等技術,面向廣域優先型行業客戶提供端到端差異化保障的網絡連接;如翼模式是中國電信面向高安全、高隔離的安全敏感型政企客戶。中韓(武漢)石化工廠既不需要面向廣域客戶,也不是安全敏感型客戶,因此採用比鄰模式。
在這個模式下,中國電信通過多頻協同、載波聚合、超級上行、邊緣節點、無線資源預留等技術,面向時延敏感型政企客戶提供帶寬增強、低時延、數據本地卸載的專有網絡服務。石化生產對穩定性、安全性、可控性有非常高的要求,比鄰模式低時延、大帶寬且擁有本地數據卸載能力,剛好可以滿足這些需求。
在 5G 定製網「比鄰」模式協助下,中韓(武漢)石化 5G 智慧工廠實現了各類數據在設備之間、設備和控制平台之間無線高速傳輸及響應,在智慧管理平台上實現生產監測、資產管理、人員調度、門禁安防等各個功能。
以人員調度為例,中韓(武漢)石化工廠工作人員裝備使用 5G 物聯網插卡的智能對講機和智能安全,在廠區內部即可走動時,監控大屏對所有人員的位置情況了如指掌,此外,5G 對講機與智能安全帽還擁有通話與警報功能。正常生產時,控制室可以與一線員工隨時通話,隨時了解一線情況。危急關頭,智能安全帽還可以發出警報,最大限度地保障作業人員生產安全。
當然,目前中韓(武漢)石化工廠還處於改造初級階段,5G AR 遠程指導、5G+MEC 遠程操控等場景尚未投入應用。在走向「黑燈工廠」的道路上,中韓(武漢)石化工廠還有很大的進步空間。未來,在 5G 定製網的加成下,完全可能實現石化生產全流程的自動化和智能化。
在武漢之外,中國電信與深圳公安局、美的、聯合國網青島公司等政企客戶均有合作,這裡不僅有比鄰模式的發揮,也有致遠模式與如翼模式的實際應用。在中國電信 5G 定製網的協助下,越來越多企業正在走向「黑燈工廠」,越來越多的企業得以實現數字化轉型。
圖源:中國電信、pixabay、中韓(武漢)石化工廠、數智武漢