巨大的船塢內，工人穿梭、焊花閃閃；數字化車間里，機械臂上下翻飛、快速作業……滬東中華造船廠一派繁忙景象。屹立于黃浦江畔近百年，滬東中華造船廠創造了中國乃至世界船舶工業的多個“第一”：國內唯一具有完整船舶配套產業鏈的船廠，第一家獲得“中國工業大獎”的船廠，我國唯一的大型LNG造船企業，并建造了全球最大的LNG船……
喜訊頻傳的背后，是源于滬東中華造船廠對數字化、智能化變革的不懈追求。中國聯通與滬東中華造船廠合作，將5G結合物聯網、大數據、人工智能等先進技術深度融入船舶制造，為其整合生產資源、升級改造傳統工藝設備及流程提供了創新解決方案，進一步助力百年造船廠開啟智能造船時代。
深度融合焊接工藝5G應用為LNG船智造提質增效
LNG船被譽為世界造船“皇冠上的三顆明珠”之一，是全球最大最先進的天然氣船。滬東中華造船廠制造的LNG液化天然氣船屢創世界紀錄，為我國的造船事業不斷實現歷史性突破。LNG船的生產工藝復雜且對質量要求非常高。例如，其對焊接工藝的管控要求極為嚴苛，在300多公里的焊縫中，不能有一個漏焊點。特別是在貨艙狹小的不規則的角落里，必須由殷瓦鋼焊接高手來完成。
殷瓦手工焊接是世界上難度最高的焊接技術。能夠在超級LNG船上進行全位置殷瓦手工焊接的焊工，必須取得代表焊工最高水平的G證才能上崗作業。周師傅就是這樣一位超級殷瓦焊接女工。“我主要負責貨艙內艙頂位置的焊接，也是全船最難焊接的位置。像焊這種殷瓦件，必須得細心，因為殷瓦板比較薄，很容易燒壞，有的工序比較麻煩，必須得按照工藝一步一步地來完成。”
2020年年初，滬東中華造船廠聯合中國聯通，運用5G、物聯網、大數據、人工智能等技術，深度融合焊接工藝，通過信息化手段來保障焊縫質量，提升焊接效率。據專家介紹，目前滬東中華造船廠切割裝焊車間內4萬平方米的廠房已采用5G室分的方式進行了覆蓋，400臺數字化焊機已通過5G網絡進行互聯互通，通過焊接群控管理平臺，將“工藝要求、焊接參數、設備狀態”等質量參數與現場“工程派工、班組人員、物量業績”等管理信息融為一體，實現了“焊機參數預控、焊接過程監測、焊后質量追溯、設備預測維護”等目標，形成“分、派、領、完、結”的工程閉環管理，實現焊接過程規范、質量和成本可控。
周師傅對于5G應用為焊接工作帶來的變化表示很滿意，她說：“相比過去，數字化焊機通過5G網絡實現了互聯互通，從啞設備變成了有腦子會說話的機器，不僅能幫我們高效分配工作，還能在操作層面在線診斷焊機手感參數，實時指導焊接過程的規范性操作，并在出現焊縫質量問題時及時警示，這對我們的工作有很大幫助，希望未來隨著技術的進步，能在更多方面實現智能化，降低我們的工作難度，提高制造效率。”
5G時代的顛覆性創新讓敢想不敢做的場景得以實現
5G網絡與焊機是如何深度結合的？滬東中華造船廠項目負責人說：“應用了5G以后，我們發現焊機數據交互時延從100ms降到了20ms以內，丟包率大幅降低，穩定性也提升了。很多以前敢想不敢做的場景得以實現。”
項目負責人表示，利用5G的低時延特性，實現了焊機手感參數的在線診斷。每天工人在焊接之前要做很多準備工作，如起弧、試焊等調槍工作，調試時間在500ms內，普通網絡根本無法進行采集。5G低時延特性提高了5~10倍的采樣頻率后，調槍參數的采集成為可能。管理平臺通過對3000個工人的調槍數據進行滾動式采集、清洗及分析，選出好用的手感參數，擇優下發給還未開工的工人，使試焊時間減少60%。同時該技術降低了船企對于焊工選人用人的門檻，在重工業就業人員大量流失的時期，在一定程度上緩解了企業的用工荒。
而基于5G的大帶寬特性，實現了焊接作業的數字孿生。通常作業派工使用的紙質清單，工人邊工作邊看圖紙，易分散注意力，并且紙質圖紙容易污濁和丟失。現在通過5G將三維模型直接投放到現場終端上，工人實時反饋施工情況，系統自動匹配下一步工序和工藝參數，實現了設計與生產數據協同。
“5G﹢工業互聯網”六大
應用場景推動船舶制造行業數字化轉型升級
在船舶制造領域，中國聯通深入探索，與多家大型龍頭造船企業攜手打造了全球首個結合5G技術的船舶自組網應用，成功實施了全球第一個5G自動化碼頭改造，并已落地了“5G﹢工業互聯網”六大應用場景。除了智能焊機聯網群控相關應用外，還包括基于5G的機器視覺檢測、基于5G的AR/VR應用、基于5G的船舶自組網、基于5G的AGV應用以及設計協同平臺應用等，為造船企業提供了多樣的“5G﹢工業互聯網”解決方案，為船舶制造行業智能化升級提供了多維度助力。
例如，針對大型船舶鋼結構分段精度測量提出的基于5G的機器視覺檢測方案，使用工業相機﹢靶點的測量模式，通過5G專網及邊緣云，實時回傳、解算現場拍攝圖片并生成點位文件。該在線測量模式替換了傳統的全站儀離線測量模式，測量時間從原來的3~4小時，縮短至30分鐘內完成，測量效率提升了400%，加快了分段裝配線的生產節奏。 
