5G+智慧工厂助力工业互联网创新发展工业互联网讲座课件优质PPT.pptx

1、,专家团队成员,郭彩丽博导 北京邮电大学教授博士生导师,冯恩波博士 中国化工集团大数据首席科学家,杜晓松埃肯有机硅全球供应链技术总监,刘海瑞博士中国信通院江西分院院长,特聘行业 专家,院长,智能制造专家指导组组长,张 青 博 士,江西省推进新一代宽带无线移动通信网 国家科技重大专项成果转移转化试点示范中国DX5G产业联盟理事会中国DXDICT视觉智能联合实验室 广东省工程专业学位教育指导委员会,专家成员 学术委员 委员,中山大学、华南理工、暨南大学等管理学院 校外导师,能力视图,自然语言处理 文本分析,图像分析,知识图谱图像数据识别 智能文本分析,视频分析 机器人 无人机,数据清洗 数据挖掘,

2、数据可视化,语音识别 语音合成 语音理解,智能爬虫应用 客户画像分析 精准营销,音视频编码 音视频传输 高清视频显示,视频监控 视频会议 视频直播,设备汇聚管理 资产信息管理 设备状态管理 GIS区域控制,物联生态汇聚 行业应用,在线开发,工业安全管 理,工业物联网,智能AI能力,大数据预判,IoT大数据分析 多方式告警推送,智能决策建议,5G超清视频 VR/AR视频 全景视频,技术体系,设备层I A A S,高清摄像头,无人机,机器人,PM 2.5监测仪,传感器,水表,电表,其他物联网设备,数据层D A A S,数据存储 人物结构化,数据检索 车辆结构化,数据备份,语义分析,数据可视化,智能

3、爬虫,业务层S A A S,平台层P A A S,三维虚拟 车牌识别 车辆定位 安全帽识别 人脸抓拍 人脸检索,行为分析 态势分析 视频会议视频质量诊断 密集人群分析,智能抄表 安全帽识别高空抛物识别 吸烟识别人脸门禁,5G无人机 高空巡检 轨迹追踪 无人机送检 数字孪生 防护服识别危险区域监测,密集人群分析,用户画像大数据统计分析AI智能推荐 IoT设备监控电子围栏 老鼠识别,打电话识别,文本识别 大数据挖掘,智慧工厂,智慧园区,机器视觉,工业大数据,数字孪生,智能制造,网络层N A A S,4G LTE NB-IoT,RRU3662 射频拉远单元 BBU3910 基带处理单元 E9000

4、核心网,AAUCU+AU,MEC 边缘计算5G核心网,5G,利用5G、人工智能、物联网、大数据、机器视觉、数字孪生等技术，构建智能生态圈，打造智能一体化服务产 品,目录工业互联网研究院简介5G+智慧工厂平台介绍部分典型案例,行业面临的压力和挑战化工行业是国民经济的重要支柱业，它关系到国计民生更是典型的高危行业,2020年，共发生化工事故148起，死亡180人2020年10月，工业和信息化部、应急管理部印发“工业互联网+安全生产”行动计划（2021-2023年）。,建设工业行业快速感知能力、实时监测能力、超前预警能力、应急处置能力、系统评估能力,深化数字化管理应用，将数字孪生技术应用于安全生产管

5、理。深化网络化协同应用，实现跨企业、跨部门、垮层级的协同 联动，加速风险消减的应急恢复。,深化智能化管控应用，实现安全生产的可预测、可管控。,问题12月19日，安达市海纳贝化工有限公司，违反操作规范，导致空气进 入乳化釜内，与甲笨、金属纳发生爆炸11月17日 江西吉安海洲医药化工有限公司，操作不规范，前一批次的 物料未冷却降温与废液形成爆炸性气体，转料过程中因静电产生爆炸。9月28日，天门市某精细化工有限公司在进行设备调试时发生事故，造 成6人死亡。9月25日，合肥市某化工有限公司车间内反应釜底部阀门泄漏起火，事 故造成 2人死亡，3人受伤。9月14日，山西某能源科技有限公司VOCs处理装置有

6、毒气体泄漏，导致 4人急性中毒死亡，1人受伤。9月8日，襄汾县某焦化有限公司烟气脱硫风机突发停机异常，现场2名 职工在巡查过程中因烟道爆裂受伤，经抢救无效死亡。,举措,工业互联网的体 系,卫星通信,网络,虚实化管理,服务化延伸,规模化定制,大数据,人工智能,数字孪生,智慧能源管理,设备运行维护,企业运营决策,产品质量检测,协同研发设计,全生命周期管理,工业以太网,LPWAN,移动通信,生产工艺优化,边缘系统,金融体系,供应链体系,生产加工体系,原材料体系,虚拟资源工艺 软件 数据 金融,人操作顺序 操作决策 操作频率,生产原料煤粉 矿石 橡胶,机器设备机床 机械臂 AGV 高炉,运行环境工艺

7、软件 数据 金融,全产 业链,全要素,智能化生产全价 值链平台,网络化协同,企业安全生产33逻辑模,型,以企业本质安全三要素和管理流程闭环“33安全逻辑模型”，第一个3指安全管理的“人、机、料”3个监 管 要素，第二个3是指“信息、分析、控制”3个闭环管理环节。,5G技术三大应用场景,1000倍网络容量提升10-100倍用户速率提升,每平方公里1000k连接数10+电池寿命延长,1ms时延 99.999%可靠性,增强 移动宽带 eMBB,海量 机器通信 mMTC,超高可靠 低时延通信 uRLLC,数控机床,工业叉车,四表监测,M2M,VR/AR,GB/秒移动通信,3D/超高清 视频,魔飞语音,

8、供应采购流,浸入式红外分析,工业设备,自动驾驶,工业自动化,5G在工业互联网中的应用,基于5G的生产制造,目标：质量、效能提升、敏捷制造场景：数控机床、工业机器人、机 床智能健康管理、喷涂控制管理、扫描枪管理,基于5G的视觉管理,目标：企业内部运行管理效率提升场景：质量检测、工件定位、AR/VR复杂环 境导航、AR/VR远程装配维修、AR/VR远程 协助、6S管理、物流识别、人员管理,基于5G的智慧营销与服务目标：保障及提升客户满意度,场景：3D互动营销、3D培训服务,基于5G的智慧园区目标：安全、高效、智能园区配套场景：远程移动办公、安防监控、自动巡检机器人、无人接驳车、智慧通行热成像,基于

9、5G的智慧物流,目标：打通上下游、提升配送效 率、减少库存场景：无人叉车、背负式AGV、AGV/机器协同作业,基于5G的设备互联,目标：数据智能采集和分析 场景：设备数据采集,能源管理,目标：降低能源消耗成本 场景：四表能源监控,智能研发,目标：生产研发共享与协作 场景：仿真实验,5G+智慧工厂定位,分销,零售,原材料,生产,半成品,服务生产制造,服务销售物流务,5G智慧工厂平台综合运用5G、物联网、机器视觉检测、数字孪生三维建模技术，以企业本质安全三要素和管理流程闭 环三环节形成的“33安全管理模型”为理论指导，即作业人员、关键设备、危险化学品三要素和实时监测、超前预警、联动处置三环节的管理

10、。实现企业生产数据孪生化、业务事件可视化和生产管理科学化，打造高效、智能、创新的智慧化 工应用示范企业。电商直销,5G智慧工厂安全、降本、增效,仓深储加工,赋 能,企业生产全流程,5G+智慧工厂全视图,5G+数字孪生,5G+AI,5G+无人机,生产大数据汇聚中心,人员作业监控,设备状态监控,危化品监控,高清摄像头,员工手环,巡检机器人,AR/VR,传感器,无人机,PLC,AGV,震动传感器,温/湿度传感器,摄像机,压力传感器,PM2.5监测仪,流量传感器,储罐,压缩机,塔釜,空中管廊,5G/NB/宽带,应用层,平台能力层,智能感知层,基础网络层,数据采集层,安全穿戴检测危险区域检测安全带识别,

11、环境质量监测浸入式红外分析,无人机自动化送检危化品自动灌装,人体行为识别机械仪表识别人群态势分析,多接入边缘计算,模式化状态监测先进过程控制5G巡检手机 生产数据接入四维全景平台巡检平台,视频分析平台,无人机使能平台,数据采集,数据汇聚,5数据清洗5G+AR,5G+智慧工厂六大创新,5G+无人机/机器人 实现天地一体化巡检,浸入式传感器+5G边缘计算 实现在线质量检测,模式化大数据精准研判装置健康状态,5G MEC实现与工业互联网的全场景联接,5G数字孪生工厂 应用管理更加高效化,5G+AI解决安全管控实时化,5G智慧工厂,5G+智慧工厂核心技术（一）：数字孪生技术,数字孪生工厂,数字孪生技术

12、的愿景是在虚拟环境中创建、测试和构建工厂的设备。数字孪生作为5G衍生应用，加速了物联网的成型和物联网设备数字化，是5G推动工业互联网 发展的助燃剂。,创建,数字孪生技术架构传输聚合,分析,洞见,行动,数据与互联网标准及安全,传输 接口,接入 设备,ERP系统,传感器（压力、温度、流量等）,边缘处理,MES软件边缘安全促动器（液压、电动、CAD模型 机械、热力等）,集成中间件 数据获取 人工智能 通知推送,认知引擎 可,BAM软件 数据湖 视化,服务总线 遗留数据 混合模型 仪表板,物理工厂,数字工厂,数据,洞见,计划,设计,生产,检测,运营,数据产生价值,背景信息（社会、天气、温度等）,基于5

13、G MEC构建多网融合的企业虚拟专网,4G,其他接入方式,NB-IoT/eMTC,IoT 基站,eNB,gNB,Wi-Fi,MEC,5G,虚拟化边缘计算执行环境,GW-U 插件UPF 插件for LTEfor 5G,IoT插件 for NB,BNG-U插件for WiFi,MEP,视频AI,无人机飞控,工业控制,物联网,LBSService,能力开放,MEService,.,UPF下沉保障数据安全：通过UPF下沉将运 营商网络与企业内网深度融合，实现数据不 出园区。,多网络接入满足全场景连接：MEC实现 4/5G/NB等多种网络接入，满足全场景连接 的需要。,边缘计算降低时延：边缘云服务器部署

14、专属 应用算法，降低时延和带宽需求，提升数据 处理能力和时效性。,5G+智慧工厂核心技术（二）：基于5G MEC构建多网融合的企业虚拟专网,5G+智慧工厂核心技术（三）：AI技术,物料车行驶轨迹路线,员工产品操作行为数据,语音指令数据,数据采集,人脸识别,穿戴检测,外观检测,视觉辅助,视觉定位,边界报警,AI算法+定制化训练能力,计算机视觉处理能力海量视频数据存储能力,工业数据处理中台,自然语言处理,AI能力开放平台机器视觉语音识别,知识图谱,工序检测,质量检测,安全检测,员工行为检测,工艺流程检测,尺寸检测,色泽检测,物料摆放检测,大屏语音控制,人工智能应用,AI作为PAAS能力开放，加速工

15、业智能视觉应用,仓库视频数据,5G+智慧工厂核心技术（四）：模式化大数据技术,基于大数据分析算法，从历史数据中辨明各种工况建立相应数学模型，实现对装置安全状态、生产状态、运营状态进行 实时化的监控、分析，提供优化方向与抓手变量，提供不同时间粒度预警。实现海量连接、智能分析和精准决策,应用成效：海量指标运行趋势,多协议网关,数据汇聚,数据清洗/分析,储罐,压缩 机,塔釜,空中 管廊,生产大数据中 心,大数据模型,5G,工业 总线,生产装置的预测性维护,安全故障问题精准定位,提高了工厂运营水平,5G+智慧工厂核心技术（五）：5G工业网关+实时质量分析,浸入传感器+5G边缘计算实现在线质量检测,近红外光谱仪,5G工业网关,在 线 质 量,分 析,全国产自主研发,实时图谱分析,海量数据采集,多维图形展示,近红外探针,5G网络 5G边缘计算,5G+智慧工厂核心技术（六）：5G+无人机技术,功能层,飞行控制,平台层,视频监控子系统,无人机飞控子