5G扬帆深度报道之七：5G筑路数字经济，创新引领有色金属绿色智慧工厂

7月25日，工信部5G行业应用规模化发展现场会上，云南神火铝业有限公司总经理张文章汇报了公司与中移动、中兴合作的5G智慧工厂项目。

电解铝企业普遍面临着生产安全隐患多、设备智能化程度不足、生产管理信息不畅等问题。为了实现安全生产、生产智能化转型以及精准管理，云南神火、中国移动、中兴通讯、贵阳铝镁等单位携手建设“1张5G网络1个工业智慧大脑+N类创新应用”的一体化智慧工厂，落地了能耗大数据分析、中频炉铁水温度智能分析、传送带裂纹在线检测、空压机视觉抄表、天车远程操控、电解槽漏液在线监测、融合定位等有色金属冶炼绿色智慧工厂全场景泛5G应用。

5G+能耗大数据分析

——感知数据源超1万种，每吨铝降电耗1~2%，节约成本超2000万/年

通过5G网络打破传统工厂布线模式的瓶颈，实现生产设备高并发数据的实时传输。当前工厂通过5G网络接入感知数据源已超过1万种，实现生产全流程信息数据共享，在这基础上利用生产设备大数据分析技术，可增强对能耗的精细化管理，实现铝电解槽“动态平衡”、“炉膛类型”、“氧化铝浓度”、“过热度”的实时监测与控制，提高电解槽内氧化铝浓度分布的均匀性，大幅度减少人工干扰，提高电解槽稳定性，预期提高电流效率0.5~1%，每吨铝降低直流电耗100-200度，每吨铝降电耗1~2%，每年可节约用电9000万度以上。

5G+机器视觉应用

——阳极组装合格率提升15%，减少检修皮带空转80%，减少抄表员人数50%

利用5G大上行带宽的能力，在生产现场部署高清工业相机或激光扫描仪，将拍摄的产品高清图像通过5G网络实时传输至部署在园区MEC上的通用机器视觉平台进行拼接及统一识别处理，使得整个工业机器视觉体系更加柔性化、便捷化。

5G+中频炉铁水温度智能分析：电解铝阳极组装、浇铸铁溶液在1450℃时品质最高，通过5G机器视觉分析，实现1450℃铁溶液的精准测量，阳极浇铸良品率提升15%。

5G+传送带裂纹在线检测：通过5G机器视觉分析实现传送带状态的实时自动检测，代替了皮带空转的人工巡检，减少检修皮带空转80%，避免皮带断裂后的经济损失与安全事故隐患。

5G+空压机视觉抄表：通过5G机器视觉分析进行仪表盘的高精度读取，解决人工手工抄表记录效率低下且预警不及时等问题，实现生产数据集中管理，减少抄表员人数50%。

5G+天车远程操控

——现场作业人员减少50%，单车作业效率提升60%

利用5G大带宽和低时延特性，解决移动场景有线传输无法安装、WiFi信号不稳定且跨区域信号中断等难题，在天车车身、墙壁部署高清摄像头，视频数据通过5G实时回传至远端操控室，同时完成PLC控制信号的低时延传输，实现了操作员在操作室进行天车的远程集中操控和调度，降低安全隐患，现场作业人员减少50%，单车作业效率提升60%。

5G+电解槽漏液在线监测

——实现0到1000℃高温危险区域在线检测，解决7万测温点数据采集

利用5G结合电耦合测温及光纤应变测温手段，完成恶劣环境下超高密度终端传感器的接入，实现了0℃到1000℃高温危险区域的在线检测，解决电解铝生产过程中总数超过7万且分布不规则的测温点数据采集，替代人工巡检，及时感知并预警电解槽漏液，减少生产安全事故。

5G+融合定位

——人员安全管理效率提升30%

利用5G结合蓝牙及超声波增强定位技术，部署厂区人员、车辆及物品定位、电子围栏、应急救援等系统，实现透明化管理，人员安全管理效率提升30%。

云南神火铝业5G智慧工厂是云南首个5G+MEC智慧工厂，致力于打造全国一流的绿色水电铝智能化工厂，揽获第三届“绽放杯”全国5G应用大赛一等奖，同时也入选GSMA2021年度中国5G垂直行业应用案例库，入选云南5G创新应用十大案例。项目成果作为有色金属冶炼智慧工厂，将复制推广至云南铝业、云锡铜业、广西中铝等国内行业龙头企业，加速有色金属冶炼产业升级。