華菱湘潭鋼鐵跨國AR遠程專家指導項目
華菱湘潭鋼鐵跨國AR遠程專家指導項目湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司(簡稱「湘鋼」)是國內線、棒材和寬厚板專業生產優鋼企業之一,擁有煉焦、燒結、煉鐵、煉鋼、軋材等一整套工藝裝備。其中,進口高速線材軋機、寬厚板煉鋼、精煉和軋機均達到國際先進水平。湘鋼資產總額達到420億元,營業收入超過600億元,是湖南省單體規模最大、綜合實力最強的國有企業。
2019年6月,國家工信部向三大運營商正式頒發5G牌照,標誌着我國正式進入5G時代。5G[1]作為跨時代技術,相較於4G網絡,不僅可以提供更極致的用戶體驗和更大的網絡容量,還將開啟萬物互聯的時代,同時滲透至千行百業,因此人們賦予5G前所未有的期待。據華為Wireless X Labs發布的《5G時代十大應用場景》白皮書所述,AR/VR的關注度高居首位,尤其在工業、教育等行業有着巨大的發展前景,遠程專家指導、操作培訓、遠程教學等場景已經逐步在全國各地進行試點落地,並且已經被階段性驗證可有效解決企業的痛點需求。隨着產業鏈的逐漸成熟,產品進一步的更新迭代,相信AR/VR在未來會被更廣泛的應用。
目錄
項目概況
項目背景
5G網絡技術的出現,以及人工智能[2]技術和產品的逐步成熟,為智慧鋼廠建設提供了一個強大的技術支撐。為此中國移動與湘鋼於2019年9月簽訂了戰略合作協議,截至2020年4月,已完成五米板廠、新棒材廠的5G網絡覆蓋,部署了20個5G基站,實現了5G天車遠程操控、5G無人天車、5G加渣機械臂、5G視頻高清回傳4個5G創新應用場景。
2020年初,在已經取得的成果基礎上,中國移動與湘鋼進一步擴大了5G創新應用場景的合作,其中便包括針對設備維修而打造的跨國AR遠程專家指導場景。湘鋼的新棒材廠計劃於2020年4月底投產,為此湘鋼從德國和奧地利進口了大量的高端軋機設備。但是受到「新冠」疫情的影響,德國和奧地利的設備廠家無法到現場對設備進行指導安裝,導致大量設備閒置。因此,中國移動提出了利用5G、AR技術搭建跨國AR遠程專家指導系統,實現歐洲專家與湘鋼現場的跨國實時通訊,遠程指導湘鋼現場進行設備的安裝、維修、調試等工作。
項目目標
通過本項目的建設,實現5G技術與湘鋼設備運維環節的融合,以工業互聯網技術為基礎,以關鍵研發環節智能化為核心,以端到端數據流為基礎,全面提升設備安裝調試、維修維護的效率,縮短設備停機時間,提升企業生產效率。
湘鋼希望通過本項目的實施,探索5G技術在製造領域的應用,構建5G技術示範應用,為鋼鐵製造企業及其他高端製造產業提供範例,助力國家智能製造戰略落地。
項目實施概況
為解決受疫情影響導致的歐洲設備廠家無法進行現場支持的問題,中國移動為客戶私有化搭建跨國AR遠程專家指導系統,設備廠家可在歐洲直接觀看到現場的實時情況,遠程指導現場工人完成相關工作。目前跨國AR遠程專家指導系統已交付客戶使用並穩定運行7個月之久,不僅為客戶節省了大量的技術支持成本,同時提升了設備日常的運維效率。
系統軟件架構及業務功能
(1)系統軟件架構
跨國AR遠程專家指導系統主要分為三部分:終端層、網絡層、平台層。終端層(AR眼鏡)放置在湘鋼設備現場,供現場維修工人使用。網絡層提供高質量的傳輸網絡,用於連接湘鋼現場及歐洲設備原廠。平台層提供多樣化的業務能力,以滿足現場維修工人及歐洲技術專家的使用需求。
1) 終端層:本案例中採用的是分體式雙目AR眼鏡,採用高精度、工業級攝像頭,分辨率最高可達1080P。視場角(FOV)達45度,續航時間長達4小時。除此之外,遠程專家指導系統還支持其他不同型號的AR眼鏡,包括手機、平板電腦等移動終端;
2) 網絡層:支持4G、5G、Wi-Fi等網絡的接入。受限於AR產業5G模組尚不成熟,本案例中藉助CPE設備,將5G信號轉換成Wi-Fi信號,實現AR眼鏡的網絡接入;
3) 平台層:可為客戶提供用戶管理、設備管理、業務統計等通用管理功能,此外,還可提供音視頻通訊、畫面標註、文件傳輸等業務功能;
(2)業務功能
1) 畫面標註:歐洲專家在接收到的畫面上進行畫面標註(可一鍵暫停通訊畫面進行標註,或在通訊過程中的實時畫面上進行標註),通過在任意位置添加特定的指示信息(如:箭頭、圓圈等),並同步呈現在現場工人的AR眼鏡上,輔助專家完成遠程指導工作。
2) 高清音視頻通訊:支持1080P、720P高清視頻通話,現場工人第一視角畫面可藉助AR眼鏡的變焦調節能力,保證細節的清晰展現。
3) 共享白板:開啟共享白板功能後,畫面將從實景畫面切換至空白的面板上,歐洲專家可在此白板上進行隨意圖寫,圖寫內容也將同步呈現在現場工人的AR眼鏡上。
4) 文件傳輸:在通訊的同時,歐洲專家可傳輸文檔、圖片、視頻等多種類型的文件,現場工人可藉助這些文檔輔助自己完成設備檢修工作,提高協作效率。
5) 多方通話:支持一對一、一對多、多對多等各種場景,客戶可自由選擇接入通訊的終端設備類型。
參考文獻
- ↑ 科技科普|什麼是5G ,搜狐,2020-11-15
- ↑ 人工智能的特點及應用,搜狐,2023-03-24