輪胎行業基於5G通信的多場景應用

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輪胎行業基於5G通信的多場景應用本項目是某輪胎企業智能工廠建設中5G與工業互聯網融合應用的幾個典型場景。該企業積極推進5G基礎建設，推進基於數據和AI的智能化應用突破，推進基於大數據的生產過程實施控制和優化等。目前嘗試了鷹眼物流追蹤系統實現對車輛原材料信息的實時展示和追蹤，輪胎設備數據透視，基於5G+AI圖像病疵識別應用，基於5G的AR設備遠程指導系統，數字孿生體建設，基於5G的能效在線監控分析，基於5G的設備管理及預測性維護應用等多個場景，並取得了很好的效果。

目錄

一、案例簡介

本項目是某輪胎企業智能工廠建設中5G與工業互聯網融合應用的幾個典型場景。該企業積極推進5G基礎建設，推進基於數據和AI的智能化應用突破，推進基於大數據的生產過程實施控制和優化，通過5G助力邊緣計算和AI大數據平台建設實現工藝智能優化，目前嘗試了鷹眼物流追蹤系統實現對車輛原材料信息的實時展示和追蹤，輪胎設備數據透視，基於5G+AI圖像病疵識別應用，基於5G的AR設備遠程指導系統，數字孿生體建設，基於5G的能效在線監控分析，基於5G的設備管理及預測性維護應用等多個場景，並取得了很好的效果，質量檢驗準確率、設備維修效率、能效利用率提升，人力成本和設備停機時間下降。

二、案例背景介紹

在智能工廠建設前，隨着公司規模擴充、產品線延長，柔性生產需求產生。諸如生產工序複雜，生產裝備複雜，種類繁多，工序間差異大，小批量產品增多，勞動力不足，產品質量不均一等問題不斷衍生，傳統生產製造手段已不足以滿足當前形勢下的生產製造需要。

大規模個性化定製及一礦一配方的生產模式是目前在輪胎生產商面臨的重大業務變革，這要求企業必須快速實現對訂單的響應，從產品的需求分析、設計、研發、製造、路試等方面需要全面提速，同時必須確保質量均一性。

與此同時，當前製造業數字化、網絡化、智能化發展成為推動產業轉型升級的着力點，工業互聯網、5G新技術與製造業融合發展帶來新的機遇。

在內外驅動力下，該企業提出智能工廠建設圍繞橡膠輪胎產業鏈應用5G、人工智能技術等積極打造網絡化協同製造、智能製造等新型製造模式，大幅提升企業智能化水平，促進輪胎產業的智能化升級。

三、案例應用詳情

該智能工廠結合5G與工業互聯網的融合應用，積極推進5G基礎建設，推進基於數據和AI的智能化應用突破，推進基於大數據的生產過程實施控制和優化，通過5G助力邊緣計算和AI大數據平台建設實現工藝智能優化，同時重點建設了多個應用場景，具體如下：

1、鷹眼物流追蹤系統實現對車輛原材料信息的實時展示和追蹤

該系統不僅具有傳統視頻監控系統的道路監控、車輛抓拍、布控報警、統一調度等特點，更重要的是該系統是利用5G+AR鷹眼視頻監控集成公司的SRM和WMS系統，外部物流車輛進入公司後通過AR鷹眼自動識別車輛信息，並通過SRM和WMS系統實時查詢車輛的訂單與物料信息，實現車輛與物流信息的綁定，藉助5G高帶寬的優勢網絡實時將車輛的高清視頻信息無線上傳到雲平台，實現多工廠、跨區域的車輛信息、物流信息、視頻信息的集中存放和物流信息的集中管控。

2、輪胎設備數據透視

藉助5G和AR技術，設備維修人員能夠實時邀請異地人員進行設備維護技術支持，通過AR眼鏡，設備的運行參數能夠直觀顯示，提高巡檢質量，後台運維人員能夠指導一線人員操作。5G+AR技術的輪胎設備數據透視能夠保證設備數據直觀展現，通過實時設備數據展示，提高了巡檢效率。

3、基於5G+AI圖像病疵識別應用

在輪胎行業中質檢作為產品流向市場的最後一道關卡，工人一直是憑肉眼對輪胎圖像進行檢測。而通過X光機對輪胎內部結構，如：鋼線排布、連接件、氣泡等缺陷進行掃描，並開發基於深度學習的AI圖像病疵識別應用，通過5G快速的圖像傳輸、以及卷積網絡深度學習技術建立X光圖像自動識別模型，可高效率高質量完成圖像檢驗。

4、基於5G的AR設備遠程指導系統

目前，針對輪胎工廠內使用的專業複雜的輪胎機械設備實現遠程、高效的設備維修是一個難點。因輪胎機械設備自動化程度高，設備零部件多，屬於特種機械設備，一旦設備出現故障往往需要設備生產廠家到現場對設備進行診斷，耗費時間長，且設備停機造成投資浪費。專家通過AR設備遠程指導系統可以與現場維修人員進行視頻、語音、文字、圖片等交互，指導現場人員對設備進行維修，實現快速設備故障響應，提升維修效率，降低人力成本，減少設備停機時間。

5、數字孿生體建設

融合5G、三維、激光點雲等技術，實現視頻、設備、系統數據實時傳輸，實現數字化仿真與生產製造無縫融合，打破了傳統製造業複雜的運營生產過程和數字世界的「邊界」。通過現實工廠實時的數據採集，反映工廠的生產狀況和安全現狀，再由虛擬工廠對採集到的數據進行分析和挖掘反饋到生產執行環節，只有控制到位，才能管理到位，才能實現工廠的可視化智能化運行。通過5G高速傳輸，打通虛擬與現實企業的信息交換通道，實現全業務鏈條、全時段、全場景的透明化，為企業管理者提供更加實時、高效的決策服務。

6、能效在線監控分析

通過5G將關鍵的電、蒸汽、氮氣等能源進行在線管理，實現能耗的精細化計量，可視化監測，智能化管理，通過數據分析輔助，實現節能降耗的目的。

7、設備管理及預測性維護應用

融合物聯網、雲計算、大數據、邊緣計算和增強現實技術，在設備全面數據採集的基礎上，將工業設備健康數據互聯網化，實現了設備遠程監控、設備巡檢管理、遠程故障警告、維修過程管理、遠程實時數據監控。基於國際通用的衡量指標CMK，通過5G對關鍵工序設備的關鍵控制點進行實時監控和預警，評估設備健康狀況，保證生產質量穩定，動態實現設備的預防性維護。

四、創新性與優勢

本項目在實施中有以下幾個創新點：

（1）成功應用基於5G+AR技術的輪台設備數據透視和遠程指導，在5G網絡下能夠傳輸設備數據以及AR遠程指導視頻、圖像、文字信息。

（2）成功將AI技術與5G技術融合應用於質量檢驗中的圖像病疵識別，代替人工，並提高檢驗準確率和檢驗效率。

（3）成功應用5G技術將設備數據進行採集和實時傳輸，並應用於設備維修維護、預測性維修中。

（4）成功應用5G技術將能耗數據進行採集和實時傳輸，為有效監控用電情況，分析峰平谷能耗提供數據支撐。

五、案例應用效益分析

通過該智能工廠項目建設，取得良好效果：

（1）實現多工廠、跨區域的車輛信息、物流信息、視頻信息的集中存放和物流信息的集中管控。

（2）藉助5G和AR技術，通過實時設備數據展示，提高了巡檢效率。

（3）高效率高質量完成輪胎內部結構檢驗。

（4）實現快速設備故障響應，提升維修效率，降低人力成本，減少設備停機時間。

（5）實現全業務鏈條、全時段、全場景的透明化，為企業管理者提供更加實時、高效的決策服務。

（6）實現了設備遠程監控、設備巡檢管理、遠程故障警告、維修過程管理、遠程實時數據監控，動態實現設備的預防性維護。

（7）實現能耗的精細化計量，可視化監測，實現節能降耗。