2020年第三届“绽放杯”5G应用征集大赛优秀案例汇编.pdf

第三届 （ 2020 年 ） “绽放杯” 5G 应用征集大赛 优秀案例 汇编 工业和信息化部 信息通信发展司 2021 年 1 月 前 言 党中央 、 国务院高度重视 5G 发展， 习近平总书记 多次 就 5G 发展作出重要指示 ，指出“要加快 5G 网络等新型基础设施建设 进度 ”“丰富 5G 技术应用场景 ”。 我部深入贯彻落实党中央、国务 院决策部署， 推动 5G 产业 加快 发展。当前， 我国已在 5G 技术 标准 等方面 取得 领先 优势， 应用 推广成为 5G 成功 商用的关键。 为进一步推动 5G 应用创新 发展， 自 2018 年 起， 我部 组织 中国信 通院、 5G 应用产业方阵、 IMT-2020（ 5G）推进组、中国通信标 准化协会等单位连续三年 举办“绽放杯” 5G 应用 征集大赛 （简 称“大赛”） ，取得 积极成效。 在 2020 年举办的 第三届大赛 中， 共征集 到来自全国 30 个 省、自治区、直辖市的 2388 家单位参与申报的 5G 应用案例 4289 个， 其中 31%的项目已经实现落地商用， 应用成熟度进一步提高。 总体来看 ，消费类（ To C）应用遵循传统规律稳步发展， 工业、 能源、医疗等行业类（ To B/To G）应用 成为新兴热点和各方探索 的重点。 为进一步总结大赛优秀案例经验， 根据 行业代表性和成熟度， 同时考虑 地域广泛性，我们在全国总决赛一、二等奖获奖 项目 中 选择了 15 个 具 有代表性的案例，形成 汇编 ，供 参考 借鉴 。 鼓励 各地方 政府 、 相关部门、 产业界 继续携手合作，在典型案例基础 上 ， 进一步创新实践 ，加快推进 5G 应用 的 商业 落地 。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 I 优 秀 案 例 一、 5G+原材料工业领域 01 云南神火：上万测温点精准控制，实现铝厂绿色生产 . 1 02 湛江钢铁： 5G 全面赋能智慧钢厂，大幅降本增效 . 5 03 河南千业：露天矿自动化作业，实现 24 小时不停工 . 9 04 山东黄金：金矿井下全流程智能化，下井人员减半 . 13 05 广西南南铝：以“人”为本，铝厂少人化、安全化 . 17 06 江西星火：化工数据可视化，提高生产效率及安全性 . 22 二、 5G+装备工业领域 07 江苏精研科技：聚焦质检环节，实现“机器换人” . 27 08 长沙 /南京中兴：电子制造 5G 机器视觉的多场景应用 . 31 09 青岛海尔：自动化精细化的家电产品质量管理 . 35 三、 5G+交通领域 10 深圳妈湾港： 5G 网络切片助力港口焕发新生 . 39 四、 5G+能源领域 11 山西阳煤：井上井下互联的安全煤矿 . 43 12 广州南方电网：高效便捷巡检为电网安全保驾护航 . 48 五、 5G+医疗领域 13 上海瑞金医院：瞄准院后康复治疗， 5G 提升三倍效率 . 53 14 深圳医联体：连接院前院间院内，提升急救诊疗效率 . 58 15 浙大二院： 5G 成功助力疫情防控，降低院内感染率 . 63 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 II 附录一：全球 5G 应用发展现状 . 71 附录二：第三届 绽放杯 5G 应用征集大赛案例分析 . 77 1. 行业领域分析 . 78 2. 成熟程度分析 . 79 3. 融合技术分析 . 80 4. 地域分布分析 . 81 5. 参与主体分析 . 83 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 1 一、 5G+原材料工业领域 01 云南神火：上万测温点精准控制，实现铝厂绿色生产 所在地市： 云南省文山州 参与单位： 云南神火铝业有限公司、中国移动通信集团云南有限公司文山分公 司、中兴通讯股份有限公司、广东省电信规划设计院有限公司 技术特点： 利用 5G网络采集工厂人员与环境信息，实现数据流通，提高管理效 率；利用 5G+机器视觉提高空气压缩机仪表读取效率；利用 5G网络 远程控制天车，降低人力成本，提高作业环境安全性 应用成效： 提高生产安全性；年节约用电 9000万度以上 获奖等级： 一等奖 案例背景 云南神火铝业有限公司是河南神火集团 控股子公司， 年产 量 达 90 万吨， 其 绿色水电铝一体化 项目为神火集团在云南 的 重点 投资项目 ，产值约为 130 亿元。 神火铝业 本着“管理高效、绿色 环保 ” 的原则 ， 打造有色金属冶炼的智慧工厂标杆。 当前， 神火铝业 在生产经营 智能化升级 中面临三 个 痛点： 一 是 铝材制造环境温度高，人工现场作业存在安全隐患。 二是 铝材 制造各环节数据不互通，生产效率较低。 三是 园区内设备及人员 信息采集维度单一，园区管理不够精细。 随着 5G 技术和 应用 的 发展，神火铝业建成了绿色节能的 生产管理 体系。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 2 解决方案 该案例 依托 5G 网络 ，利用 网络切片及 MEC（ Multi-access Edge Computing，多接入边缘计算） 技术 实现 企业高质量 的 网络 覆盖及数据资产 本地化 。 通过 5G 网络将工业 网络 与工业视觉分 析 等 平台 互联， 结合 数字孪生、大数据、 AI（ Artificial Intelligence， 人工智能） 等 技术 ， 构建工控数据智能分析与数字车间多维管理 能力 ， 实现基于 5G 网络的数据采集能耗分析、设备远程控制、 园区人员 及 环境监测等 典型 应用 。这一解决方案 促进 了 神火铝业 由传统工厂 向 智能化工厂变革 升级 ， 使各 环节数据可视、可管、 可控 ， 生产效率提升 。 云南神火铝业基于 5G 的工业 全景管理 系统 应用场景 云南神火依托 5G 技术低时延和高带宽等特性，实现 电解槽 精准温控 、机器视觉监测和远程控制天车三类应用场景。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 3 电解槽精准温控 ：实现绿色生产及园区 精细化管理 该案例 在 660 余个电解槽中 部署 超七万个 温度传感器 ， 利用 5G 网络 将温度信息 实时回传至工厂平台，对电解槽进行全天候、 超高密度温度监控 。 通过精准温控降低 其 额外能耗，实现绿色生 产。同时， 园区架设多个超高清摄像头， 利用 5G 网络对 人员轨 迹 进行实时监测 与 定位 ， 支持 安全事故追溯 ，实现精细化管理。 基于 5G 温度监测 的现场 传感器部署 图 远程控制天车：天车操控现场少人化，保障工人安全 利用 5G 网络回传 超高清视频 ， 实时观察天车周围操作环境， 工作人员远程下发操控指令， 实现 天车远程 控制 。 单人即可完成 完整操作流程，减少现场作业人员数量，降低工作风险。 云南神火天车远程操控现场图 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 4 机器视觉监测：工业相机替代人眼 利用高清摄像 头 替换抄表员， 采集空气压缩机仪表信息 ，并 通过 5G 网络 回传 至工厂管理 平台 ， 实现数据自动读取及监测， 提 升 生产 和管理效率。此外，工厂将 其 应用于 天车传送带 质量监 控， 包括 皮带裂纹、跑偏 等危险状况 的 实时告警 ，保障生产安全 。 机器 视觉抄表现场 机器视觉 传送带裂纹监测 应用效果与推广前景 该案例 通过 5G 网络实现 电解槽精准温控 、 机器视觉监测 、 远程控制天车 等应用 场景，主要成效是大幅降低能源消耗，实现 节能减排 。 通过电解槽漏液及能耗分析系统 ， 大大增强对能耗的 精细化管理 ， 按 照 云南神火 年 产量 90 万吨 计算 ，每年可节约用 电 9000 万 度 以上。 该案例 的成功经验已借鉴至山东魏桥铝业及 云南铝业，有望快速向同类铝企业实现推广，助力生产过程中的 能源精细化管理 。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 5 02 湛江钢铁： 5G 全面赋能智慧钢厂，大幅降本增效 所在地市 :广东省湛江市 参与单位 ： 宝钢湛江钢铁有限公司、中国联合网络通信有限公司广东省分公司、 上海宝信软件股份有限公司、中兴通讯股份有限公司 技术特点 :利用 5G 远程操控钢铁机械臂降低人力成本，提高生产安全性；利用 5G 和大数据、云计算融合技术，提高风机的设备故障预警率 应用成效 :人均 年 产能从 1800 吨钢 提 升到 2500 吨钢，生产效率提升近 39%； 风机故障预警准确率提升 90%，运维时效提升 50% 获奖等级： 一等奖 案例背景 湛江钢铁有限公司是宝钢旗下四大基地中具有国际竞争力 的 生产 基地， 主要生产产品 包括热轧板、冷轧薄板、热镀锌板 、 宽厚板等 各类钢材， 自 2016 年投产以来人均年产吨钢可达 1800 吨 ，国内领先 。 钢铁行业作为劳动密集型产业，普遍存在人力成本高、工作 环境危险恶劣、生产设备数据 管理不畅 等共性难题。湛江钢铁 遵 循 “四个一律” 的 原则 实施数字化升级 ，即： “ 现场操控室一律集中”、 “操作岗位一律采用机器人”、“运维监测一律远程”和“服务环 节一律上线” 。 借此 大力推广 5G 技术和智慧工厂融合新模式， 减 少一线工人的数量，降低人力成本与安全事故 风险， 实现工厂智 能化、无人化转型。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 6 解决方案 根据 智能 制造业务场景及行业流程 的 网络 需求 ， 湛江钢铁 建 成 服务于钢厂 的 5G 行业虚拟专网 ， 5G 核心网中 业务分流功能 可以支持 用户 数据流向控制 ， 实现 公众用户 与 工业用户 的 数据流 分离， 保障 工厂 数据不出园区 ， 有效 避免 因 网络攻击 造成的 工厂 信息泄露。 如员工用户 开展公众业务时， 可 通过 5G 核心网接入 互联网 ，实现信息交互 ；工业用户 开展工厂业务时，数据 经过 5G 核心网后接入宝钢信息化内网 与应用服务器，完成 远程天车控制 等 工业业务。 基于 此 解决 方案 ，湛江钢铁 实现 厂区生产及管理 的 多 类 应用场景， 使 钢铁生产的智能化水平 大幅 提升 。 宝钢湛江钢铁 5G 网络架构 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 7 应用场景 钢厂业务主要涉及厂区生产与厂区管理两大部分，其中，厂 区生产主要包括炼铁、炼钢、热轧、冷轧、厚板、计量等流程； 厂区管理主要包括生产管理、能源管理、物流管理、设备管理及 安全保障。目前，湛江钢铁已在厂区管理的所有环节和厂区生产 的计量环节开展了 5G 应用，构建 了 高效运转的供应链协同体系， 推动钢铁产业供给侧高质量发展 。 厂区管理：大型鼓风机在线监测运维，提升故障预警率 该案例把传感器部署在 大型鼓风机 上，并通过高清摄像头 拍 摄 其视频信息，通过 5G 网络 将设备运行 的 基础数据及监控视频 实时回传至厂区业务系统 , 实现风机在线检测诊断， 使 故障预警 准确率提升 90%，运维时效提升 50%。 5G 大型鼓风机在线监测运维现场图 厂区生产：机械臂远程实时作业，减少现场作业人员 5G 网络 低时延 特性满足 远程实时控制 机械设备的网络需求 ， 一方面，在工厂内 减少一线人员数量， 促进厂区无人化转型 ；另 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 8 一方面， 在工厂间提供快速便捷 的 运维管道， 上海控制中心 的工 作人员 可对湛江 公司 机械臂 进行 远程操控与运维， 降低运维人员 赶赴现场的时间成本， 提升 运维效率 30%以上 。 基于 5G 网络 远程实时 控制 机械臂作业 应用效果与推广前景 该案例 5G 应用具有两大 成效 ： 一是 实现降本增效，人均 年 产 能从 1800 吨钢提升到 2500 吨钢，生产效率提升近 39%。 二是 大幅 减少一线作业人员，提高安全生产水平。 据统计，全国拥有 300 余 家炼铁、炼钢企业 ， 该案例为钢铁行业降本增效提供了较好的借鉴 经验，有助于推动全国 钢厂 的智能化升级 。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 9 03 河南千业：露天矿自动化作业，实现 24 小时不停工 所在地市： 河南省焦作市 参与单位： 焦作煤业（集团）有限责任公司、中国移动通信集团河南有限公司 焦作分公司、河南跃薪智能机械有限公司 技术特点： 利用 5G 远程控制钻机、挖机 ， 解决现场人员安全风险高、人力成 本高的问题；利用 5G 远程驾驶 运输车 ， 解决露天矿运输效率低的 问题 应用成效： 人员减少约 50%，人工成本降低 1500 万元 /年，设备工作效率提升 10%，整体效益增加 4800 万元 /年，实现 24 小时不停工；减轻粉尘、 噪声、振动等工作环境对人体的伤害，人员伤亡风险接近零 获奖等级： 一等奖 案例背景 千业水泥有限责任公司隶属焦作煤业集团， 主营水泥用石灰 岩开采、水泥制品等业务 ， 具有日产水泥熟料 1 万吨的生产能力 ， 是豫北地区最大的水泥生产企业之一 。 目前，石灰岩矿山开采 过程 仍为 人力密集型生产作业，生产 效率较低。由于露天矿山地质环境复杂，大型机械作业时坠落、 滑坡等事故频发，作业人员安全风险较高。同时，复杂的作业环 境对操作人员的专业技能提出了较高的要求，企业面临招工难、 用工成本高的问题。千叶水泥利用 5G 技术开展矿山自动化改造， 实现露天矿 山 内 铲、装、运全程无人 化 操作， 大幅提升 其 生产安 全性 和 开采效率。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 10 解决方案 焦煤 集团千业水泥 5G 无人矿山依托 5G 网络低时延及 大 带 宽的优点， 实现了 矿区内采矿点 10 台钻机 和 13 台挖机 的远程控 制 ， 并 结合 北斗高精度定位、边缘计算等技术，实现矿区内 60 台 运输车的无人驾驶 。 同时， 将无人矿车、智能挖机、远程操控钻 机等 多种 设备有效 地 纳入整个运行编队，按选矿厂的配矿品位及 开采量需求，实时进行智能管控。 基于 5G 的露天矿开采流程示意图 应用场景 露天矿开采作业主要包括穿孔、爆破、采装、运输和排土等 流程。目前，千叶水泥公司将 5G 技术应用于穿孔、采装、运输 等环节。 穿孔 /采装：钻机 /挖机远程控制 远程操控技术渐趋成熟，而其业务传输时延过长 会 使操控出 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 11 现卡顿，严重影响操作精度，且操作人员长时间工作会产生眩晕、 呕吐等状况。 该案例 通过 5G 网络将作业现场画面实时回传至调 度室，并利用 5G 网络低时延特性实时下达控制指令，端到端时 延 降至 18ms， 实现对 钻机、挖机 稳定 流畅 的 远程 操控 ， 大幅减少 现场工作人员数量，有效提升 操控人员的 作业体验与 作业安全性。 5G 远程控制 智能调度室 5G 挖机远程操控 运输：运输车无人驾驶 与编队 露天矿地质环境复杂，现场运输车无人驾驶 面临 速度慢的痛 点， 加之 运输车定位精度低，无人驾驶操作不当容易造成车辆损 坏 或安全事故 。 该案例 利用 5G、 MEC、 北斗定位 等技术 改造 矿 卡，实现方向、油门、制动等控制器全自动操作。基于 MEC 采 集毫米波雷达数据，实现运输车应急情况本地自主处理。基于 5G 低时延特性实现数据 的 云端同步上传，云端控制中心通过大数据 分析、路线和定位修正，将 驾驶 误差限制在厘米级，实现运输车 的一键启动、自动编组和自动运输，车速从 10 公里 /时提高至 30 公里 /时 。 同时，自动驾驶 不受风雨、雾等恶劣天气影响 ， 全天 24 小时运输 ， 显著提升运输效率。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 12 5G 运输车无人驾驶 应用效果与推广前景 该案例融合 5G、北斗精准定位等多项技术，实现矿山穿孔、 采装、运输等三个环节的无人化远程操作，整体来看，取得了三 大成效： 一是 节省人力，该案例可减少现场作业人员数量 50%以 上，节约人工成本 1500 万元 /年。 二是 提高生产安全性，远程控 制减少了现场作业人员数量，使事故、伤亡风险接近于零。 三是 提升效益，综合各类 5G 应用场景，该案例可增加企业效益 4800 万元 /年，实现 24 小时不停工。 该案例作为已 正式商用的 5G 无 人矿山，具备较强推广价值， 目前已在河南省内两个同类型露天 矿中实现复制落地，未来将有望为我国 3000 余座千万吨级露天 矿的 少人化、无人化发展 提供样板 。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 13 04 山东黄金：金矿井下全流程智能化，下井人员减半 所在地市： 山东省莱西市 参与单位： 山东黄金集团、中国移动通信集团山东有限公司、中国移动通信集 团有限公司政企客户分公司、华为技术有限公司、长沙迪迈数码科 技股份有限公司 技术特点： 利用 5G+AI 智能控制井下凿岩机 ， 提高人工凿岩定位精准度；利用 5G 远程控制铲运机、电机车 ， 提高生产安全性 应用成效： 凿岩机炮孔定位精度提高 50%以上；铲运机、电机车减少 50%井下 操作人员 获奖等级： 二等奖 案例背景 山东黄金是从事黄金开采、冶炼和销售等业务的 国有大型骨干 企业 ， 是 中国 500 强企业之一 ， 产金量位居 全球第十 、 国内第一 ， 旗下 4 家矿山位居“中国十大黄金矿山”之列 。 随着矿井开采深度逐年增加， 开采过程中崩塌 风险 不断 增大 ， 井下作业 人员 的安全 隐患 高 。 同时 ， 深井矿的 矿石品位持续下降，矿 石开采成本逐年上升 。 传统 矿山开采及管理的信息化程度较低，管 理手段落后， 经济效益不理想。山东黄金将 5G 网络引入矿山信息 化、智能化建设， 实现 生产、技术、装备、管理有机结合， 使 生产效 率提升 、 运营成本下降。 解决方案 山东黄金 采用宏基站与小基站联合组网方式， 地上矿区场 景 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 14 部署 宏基站 ， 井下 部署 小 基站， 共同 实现工作区的良好 5G 网络 覆盖 。 采矿车 上的 摄像头及控制单元等设备通过 CPE（ Customer Premise Equipment， 客户前置 设备） 接入 5G 网络 ， 利用 5G 大带 宽、低时延特性实现井下凿岩、井下铲装、井下运输、出井提升 等环节智能化改造， 保障 5G 矿山井下全流程作业落地。 基于 5G 网络 的井下 全流程智能化 作业 应用场景 金矿开采流程主要包括井下凿岩、井下铲装、井下运输、出 井提升、井上运输等环节。山东黄金主要将 5G 技术应用于井下 凿岩、井下铲装、井下运输、出井提升等环节。 井下凿岩：提升凿岩爆破精度、减少井下工作人员 利用 5G 网络实现远程控制凿岩机，凿岩机搭载高清摄像 头 实时采集岩层 图像 信息，并通过 5G 网络将视频传输至云平台进 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 15 行三维建模，基于建模结果在 云平台 对 炮孔定位 信息进行设计， 实现了井下智能爆破。根据 企业 测算， 该案例 场景使炮孔定位精 度提高 50%以上，井下凿岩人员数量减少 50%。 5G 井下智能凿岩 操作室 井下铲装及运输：远程控制铲运机、电机车 铲运机、电机车等设备搭载高清摄像头，利用 5G 回传高清 视频至井上中控室，远程操作人员 可 实时观察 作业 现场环境 ； 利 用 5G 低时延特性 对 铲运机、 电机车 进行 实时 远程 控制 ， 实现装 矿、行驶、卸矿、车辆调度 等 过程无人化 ，下井人数减少近一半 。 5G+远程控制铲运机 电机车远程控制 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 16 出井提升：竖井配套设备安全监测 地下开采的矿石 需 通过竖井提升到地面，传统提升过程中缺 乏有效、全面的监测措施， 依靠 人工现场巡检 、手工抄表 得 到 竖 井设备 参数 ， 并 进行人工计算 或 处理得到设备健康状态， 结论滞 后导致 安全难以保障。该案例利用 5G 网络实时采集 竖井 中 钢丝 绳、箕斗挂钩等设备 参数 ， 辅以超高清视频监控画面观察设备状 态，并经过平台进行实时数据分析， 实现竖井设备的安全监 测 、 实时预警 及 预 测性维护 ，延长 设备使用寿命， 提高竖井安全水平。 智能提升 前后对比 （左侧为 传统人工方式 的 竖井设备操控，右侧为多维度 视频 监测 操作平台 ） 应用效果与推广前景 该案例的 5G应用主要有 两大 成效 ： 一是减少 井下凿岩、铲装、 运输 环节近一半的操作人员，极大降低矿井安全事故发生率。二 是根据企业测算可提升约 10%黄金产量，促进企业效益提升。据 统计， 我国现有非煤矿山超 3 万座，深井数量居全球首位， 该 案 例的推广应用将有效提升矿山生产效率，保障安全绿色生产，具 有较大的市场空间 。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 17 05 广西南南铝：以“人”为本，铝厂少人化、安全化 所在地市 ： 广西省南宁市 参与单位 ： 广西南南铝加工有限公司、中国移动通信集团广西有限公司、数字 广西集团有限公司、华为技术有限公司 技术特点 ： 利用 5G+AI 解决了铝表面质检效率低的问题；利用 5G+大数据平台 解决了铝产品信息管理与追踪的问题；利用 5G 远程控制天车解决 了作业现场工人多、环境危险的问题 应用成效： 铝表面检测准确率由 71%提升至 99.98%；铝良品率从 59%提升到 65%，每年可节省 600 万元成本；天车控制人数减少，单次下吊时 间从 20 分钟降到 5 分钟，整体生产效率提升 3 倍 获奖等级 ： 二等奖 案例背景 南南铝是广西省的龙头企业， 是汽车、新能源 、 装配式特种 建筑铝合金组件及材料的专业制造商 ， 曾生产中国最大的火箭超 大直径锻坯。 当前，南南铝 落实国家战略，利用新型信息技术加速数字化 转型 ， 但转型 中面临 四个 痛点： 一是 人工肉眼检测铝产品表面缺 陷的效率和准确率 较 低 ，最终良品率不到 60%。 二是 人工记录铝 材料信息的出入库管理方式效率低，货物的定位和流向追踪 较 难。 三是 铝制品加工现场环境温度高 ， 人 工作业风险 较 大。 四是 人工 操控天车时需要多人配合， 效率较低且 人力成本 较 高。 为解决上 述痛点 ， 南南铝积极探索 5G 应用，支撑自身数字化转型升级。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 18 解决方案 该案例 部署 5G 行业虚拟专网，解决方案分为四个部分：中 心云完成信息交互，实现云端开发以及 AI 识别模型训练；边缘 云 靠近工厂， 可 减 小 信息 传输 距离，进一步 降低时延， 增强网络 性能 ， 并 基于 AI 识别模型快速检测 图像 ；现场工控终端 完成应 用的基本操作，如视频信息采集、 机械 操作等； 5G 网络 具有 连 续无缝覆盖、超级上行、低时延的特征， 紧密连接中心云、边缘 云及工控终端。 上述 四部分联动， 共同 构建有色金属工厂的智能 化生产管理体系。 广西南南铝 5G 应用部署架构 应用场景 铝厂生产流程包括熔铸、挤压、上色、质检、入库及物流运 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 19 输等六大环节。目前，南南铝将 5G 技术应用于质检、入库及物 流运输三个环节。 质检环节： 铝表面深度质检准确率由 71%提升至 99.98% 利用 工业相机采集 各个角度 铝 产品 表面 的 高清图像 ，通过 5G 网络 实时回传 至 企业云平台 ，结合机器视觉、 AI 等技术对产 品表面进行自动识别，实现无人化铝表面深度质检，表面识别准 确率由 71%提升至 99.98%。 传统人工检测 5G+AI 铝表面深度质检 （无人化自动检测） 入库环节： 铝材料出入库及定位可视化、可溯源 以往， 铝材料的出入库管理通过人工手写标记与归档，耗时 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 20 耗力 难 辨别 ，管理效率较低 。 目前 ，该案例对铝材料进行编码， 并通过 5G 网络广泛采集铝材料信息，借助工厂 管理 平台 完成 铝 材料的精准定位和货物流向实时记录，有效提升了铝材料出入库 的管理效率。 产品智能溯源 应用前后对比 (左侧为传统人工记录方式，右侧为智能化管理 方式 ) 运输环节： 从 “ 现场 +人工 ” 到 “ 远程 +自动化 ” 通过 5G 网络 实时回传超高清视频 来观察 现场环境 ，并实时 锁定天车下吊位置 ； 利用 5G 网络 低时延特性 下达指令， 对 运输 天车进行 远程 控制， 可 实现一人 同时远程操控 多台运输天车， 操 作人员减少 67%。 天车远程控制应用前后对比 （ 左侧为传统方式，右侧为远程控制 方式的控制 室场景 ） 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 21 应用效果与推广前景 该案例将 5G 技术深度应用到产品 质检、入库和物流 等环节 ， 取得 三 方面成效 ： 一是 全面提升产品质量，铝生产良品率从 59% 提升到 65%。 二是 提升车间生产效率， 5G 远程控制天车 可 将单 次下吊时间从 20 分钟降低至 5 分钟，效率提升 3 倍 。 三 是 大幅 降低人力成本，据 企业 测算该 项目已 为南南铝节约人工成本 600 万元 /年。 该案例 采用的技术已推广至中国铝业广西分公司的工 厂智能化改造中，未来将带动广西乃至全国大型铝业的转型升级 。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 22 06 江西星火：化工数据可视化，提高生产效率及安全性 所在地市： 江西省九江市 参与单位 ： 江西蓝星星火有机硅有限公司、中国电信股份有限公司九江分公司、 广东亿迅科技有限公司、江西安布雷拉智能科技有限公司、华为技 术有限公司、中兴通讯股份有限公司 技术特点： 利用 5G+超高清视频实现智能监控，提高生产安全性；利用 5G+大 数据平台采集设备信息并处理，提升生产效率；利用 5G+无人机样 品送检提高运输效率 应用成效： 工厂设备预防性维修率提升 50%；工厂违规行为减少 78%；生产管 理成本下降 20% 获奖等级： 二等奖 案例背景 江西蓝星星火有机硅有限公司（以下简称“江西星火”） 是中 国化工集团旗下核心企业 ，为 亚太地区最大的有机硅生产商，其 有机硅单体年产能达到 50 万吨，居世界前列。 当前，江西星火转型升级面临三个痛点：一是生产各流程数 据未打通，生产效率较低。二是现场作业环境温度高，存在安全 隐患。三是生产园区面积大，人工运输样品工作量大且 运送 效率 较低。为 解决上述痛点并 持续推进高质量发展，江西星火综合利 用 5G、物联网和大数据等技术，打造“星火有机硅 5G 智慧工厂 应用”，实现 5G 网络与工业内网深度融合，赋能生产制造与运营 管理等 环节 ，提升企业智能化水平。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 23 解决方案 该案例通过 UPF（ User Plane Function，用户面网元）下沉构 建 5G 行业虚拟专网 ， 实现企业内网的无线互联 及 园区 数据 互通 。 UPF 下沉实现数据分流，保障 园区 数据安全，并降低网络时延， 提升核心业务性能与体验。 同时， 5G 网络部分管理能力 嵌入星 火业务系统 ，通过实时监控 网络时延、带宽等 参数 ，实现 园区内 5G 终端 的信息 管理，支持业务系统 的 智能化 和 自动化 升级 。 智 能化工平台实现 公网与工业内网的深度融合 ，采集企业内部全要 素数据并分析呈现。通过无人机、超高清摄像头等终端与 5G 技 术的融 合应用，提升企业生产运营效率。 江西星火 5G 网络架构 应用场景 江西星火利用 5G 行业虚拟专网，实现工厂内数据与公众业 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 24 务分流，保障工厂内数据本地化处理，开展生产状态监测、智能 安防监测、无人机送检 /巡检等应用。 生产状态监测：实现生产各环节数据互通，提高生产效率 利用 5G 网络广泛连接各类传感器，实时采集阀门、压缩机、 罐体、管线等设备的数据，并传输至企业数据中心平台 ， 通过大 数据分析 、 监测 并 研判设备的运行状态和运行趋势。该应用场景 增强了 有机硅各 生产 环节的协同性，极大地提升了生产效率。 生产状态监控数据平台现场图 智能安防监测：危险作业实时告警，提高生产安全性 通过 5G 网络将作业现场的高清视频实时传输到工厂平台， 并结合 AI 等技术对视频图像分析处理，对违规作业等危险情况 实时告警，提高了生产安全性，实现了园区安防监测智能化管理。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 25 5G+AI 智能安防监测平台功能视图 无人机送检 /巡检：样品送检及园区巡检效率双提升 利用 5G 网络与无人机 结合 ， 开展 样品运输及园区巡检两种 应用。样品运输方面，无人机搭载样品 ，利用 5G 网络实时控制 无人机实现自动化送样，将样 品的单程送检时间从 4 小时缩短到 1 小时。园区巡检方面，无人机搭载超高清摄像头，发挥 5G 网 络大带宽优势，将高清视频回传至工厂管理平台，实现“无死角 ” 巡检，巡检效率提升 50%，保障园区安全。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 26 5G+无人机样品送检 /巡检 应用效果与推广前景 该案例探索了 5G 在化工行业生产与管理环节的应用。整体 来看有两大成效： 一是 显著提高生产安全性，使违规行为减少 78%、预防性维修率提升 50%。 二是 提升工厂管理效率，生产管 理成本下降 20%。该 案例 有效 保障了 化工领域生产安全，降低 其 生产成本，为化工领域无人化、精细化、智能化转型升级提供了 宝贵经验。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 27 二、 5G+装备工业领域 07 江苏精研科技：聚焦质检环节，实现“机器换人” 所在地市： 江苏省常州市 参与单位： 江苏精研科技股份有限公司、中国移动通信集团江苏有限公司常州 分公司、常州微亿智造技术有限公司、中兴通讯股份有限公司 技术特点： 专注于制造业质检自动化创新，利用 5G+AI+机器视觉解决传统人工 质检方式成本高、工作量较大及检测效率低的问题 应用成效： 单产品质检时间由近 1 分钟降低至 1-2 秒，检测正确率由 95%提 高至 99.96%，漏检率由 1.5%降低至 0.4% 获奖等级： 一等奖 案例背景 江苏精研科技股份有限公司（以下简称 “ 精研科技 ” ）是国内 首家上市的 MIM（ Metal Injection Molding， 金属粉末注射成形） 企业，主 要 为消费电子领域和汽车领域提供高复杂度、高精度、 高强度的定制化核心零部件。 精密零部件的尺寸小且结构复杂，产品质检环节至关重要。 质检环节通常需要大量经验丰富的质检员手工翻动并肉眼识别 产品缺陷，工作量大且易疲惫，容易导致检测准确率下降、效率 降低。 通常来说 ，质检员需经过长达 3 个月的岗前培训才可上岗。 过去，精研科技为此 投入近 3000 名工人 轮班进行质检 ，占全厂 总人数二分之一 ，消耗大量人工成本。这一痛点成为限制其发展 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 28 的主要因素， 而 基于 5G、机器视觉及 AI 技术融合的“机器质检” 方式，成功 满足其需求并 实现质检环节“机器换人”。 解决方案 本案例采用 5G+MEC 组网技术， 5G 为工业数据上传与模型 算法下发提供双向高速传输管道， MEC 搭载 AI 模型实现数据的 海量存储与高速处理。工业数据上传时，利用 5G 上行增强技术 满足 AI 质检中超高清图像的大带宽需求，将工业现场拍摄的高 清图像等数据上传至 MEC 平台，并利用平台上的 AI 技术完成 模型检测与适配。模型算法下发时，通过 5G 网络将其下发至工 业现场，完成质检流程，实现自动化实时质检。 精研科技工业现场 5G+MEC 部署架构 应用场景 “机器质检”分为拍摄、传输、判定、分拣四个步骤 ， 利用 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 29 机械臂和高速相机代替了人的“手”和“眼”，用 AI 技术代替了 人的 “认知”，用 5G 网络模拟“神经网络”进行数据高速传输。 检测过程中， 高速相机负责多角度采集受检对象 18 张高清图像， 并通过 5G 网络传输到质检平台，结合 AI 技术对图像判定后将 指令下达至机械臂完成分拣，实现质检环节“机器换人”，使单 一产品质检耗时从 60 秒缩减为 1-2 秒。 5G+AI 质检应用前后对比 （左图为 人工 方式 质检车间 ，右图为 5G+AI 自动化 质检车间 ） 目前，精研科技公司共部署 22 台 5G+AI 质检设备，每台设 备可替换 12-16 名质检人员，按单人 10 万元 /年计算，可节省人 力成本约 3000 万元 /年。 5G+AI 质检机械臂 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 30 应用效果与推广前景 该案例将 5G 技术深度运用到产品自动化质检环节，主要具 有两大成效： 一是 实现“机器换人”，大幅降低人工成本。据精研 科技反馈，预计将于 2022 年 完成 全部 80 台 5G+AI 质检机部署， 投资超 1 亿元， 可节约人力成本 近 1 亿元。 二是 从“人工”转变 为“人工智能”，有效提升产品质量， 检测正确率由 95%以下 提 高到 99.96%， 漏检率由 1.5%降低到 0.4%以下 ，过杀率由 10%降 低到 5%以下，有效保障出厂产品质量 。 该案例模式成熟、易于 推广，能够切实解决行业痛点。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例汇编 31 08 长沙 /南京中兴：电子制造 5G 机器视觉的多场景应用 所在地市： 湖南省长沙市 /江苏省南京市 参与单位： 中兴通讯股份有限公司、中国电信股份有限公司技术创新中心 技术特点： 广泛探索 5G 与机器视觉融合，并应用到生产与管理环节：利用 5G 机器视觉提高电子产品外观检测效率；利用 5G 采集物料信息提升 厂区管理水平；利用 5G+超高清视频增强园区安全保障 应用成效： 产品外观单次检测时间缩短至 0.5 秒左右，检测准确率 能够 提升至 95%；可同时实现 204 个对象检测，准确率达 97%；提升物料管理效 率，保障园区安全生产 获奖等级： 一等奖 案例背景 中兴通讯是全球知名的通讯服务商，旗下南京滨江工厂总投 资 200 亿元，主要用于全球无线系统设备及波分产品的制造； 旗 下 长沙智慧工厂总投资 40 亿元，主要用于通讯产品 的 生产、研 发及相关衍生业务开展。 目前，工厂机器视觉部署包括本地部署及云化部署两大类 ， 但均有不足 ， 如 本地部署受终端算力限制难以完成精细化处理， 云端部署主要采用有线通信方式传输数据、灵活性差。面对机器 视觉部署的痛点，多数企业仍倾向于依赖人工完成产品检测、设 备状态监测、人员管理等，导致检测精度不高、自动化程度低。 本案例 基于 5G 网络 ， 将机器视觉系统部署在 MEC 平台上，具 备强大算力及灵活扩展性 ， 支持工业生产场景下的多种检 测任务。 第三届（ 2020 年）“绽放杯” 5G 应用征集大赛优秀案例