5G 园区安全监控
5G 生产巡检机器人。美的微清制造园区占地 50 万平米，厂区每次巡逻需30 分钟，夜晚或节假日期间，保安人员收到警报后需在最短时间内赶到现场确认警报真实性。工作量大； 制造车间的生产设备和物流设备众多，需要定期安排巡检人员到各个制造车间现场巡检和维护，确保生产线和物流线的各类问题及时解决，潜在运行故障风险及时排除；另外，家电制造车间面临噪音大、异味、高温、空间狭小、设备多而复杂，视觉环境差、作业面积广等问题。
通过集成 5G 的巡检机器人实现了移动部署，利用巡检机器人代替工人对产线运行情况进行巡检，节省人力，同时可以保证 7*24 小时全天候巡检，提升车间故障解决效率，避免恶劣生产事故发生。
5G 机器视觉 AI。根据产品工艺要求，微波炉底板螺钉、微波炉面板冲压件有机器视觉质检要求，微波炉面板冲压件压制后，需对冲压件的外观进行检查，当前采用的是前后左右和顶部各放置一个相机进行视觉检查，目前存在人工周期抽检（30 分钟 / 次）质量无保障、不良返修率高（日均 @300-500PCS/2万）、高报废率（抽检期间冲压问题易批量报废）、工控机贵（本地AI计算机贵@1W5/点）等场景业务痛问题。
通过5G网络，可以满足产线机器视觉检测的以下要求：带宽要求：根据节拍速率、照片大小、数据传输、云端处理时间等因素计算得出，5 个工业相机检查图像信息实施传输（12MB 7MB*4=40MB=320Mb，假设 0.5s 传输完成，上行带宽需求 =640Mbps，通过叠加视频视频算法后需要 150Mbps）；
MEC 处理能力要求：假设 AI 图像推理计算时间为0.1s，MEC 上 GPU 算力需求要相应匹配；可靠性要求高。
5G 机器视觉 AI
基于 5G 的 AR 辅助点检。美的集团微清事业部生产设备需定期点检，确保隐患和缺陷能够得到早期发现、早期预防、早期处理。
点检工作覆盖各个车间，每天例行进行两次。点检项目多（如钣金车间，设备 80 多台，每台设备点检项 10 多个，共有 800 多个点检项目），细节多，容易错检、漏检；
点检且存在环境恶劣、安全风险高、易疲劳问题，容易出现点检员疏忽或者随意应付的情况；
点检过程和结果基于传统工单，无流程记录，难以取证。
基于 5G 的 AR 点检实现了流程化和数字化：在每个点检项目位置贴条形码，AR 眼镜扫描条形码后，AR 眼镜显示该点检位置的所有点检项，以及每个点检项的描述、正常状态的图像，声音提示等。点检过程中，AR 眼镜在作业过程中解放双手并可以进行第一视角的视频和图片实时上传记录。通过以上手段从而实现点检的全流程标准化和数字化管理。
5G 低时延确保相关显示信息的实时反馈，大带宽确保相关点检视频实时上传。
基于 5G 的 AR 机器维修辅助。磁控管是微波炉的核心器件，磁控管厂的生产制造大量依赖于自动化设备。自动化设备故障率高（各类设备一天内故障的总数为 40 次），在晚上或周末时间，由于值班工程师数量有限，且同时负责其他工作内容，产线工人缺乏快速有效的指导对故障进行快速恢复，导致停线，影响生产效率。
现场问题 / 故障处理成本高时效性差：专家资源有限，无法快速满足现场支撑需求，且相应及时性差，现场人员无法及时准确获取被巡检设备的实时状态，同时专家到现场的差旅成本高，占用专家资源时间长。
5G AR 远程维护指导应用场景主要是产线工人佩戴AR 眼镜，将现场情况和设备情况第一视角传到不在现场的工程师，工程师实时看到现场画面，可通过实时标注方式，协助指导问题快速解决。相关数据实时上传记录，工程师可实现 1 对多的支持。
六、5G 智慧工厂华菱湘钢始建于 1958 年，产品涵盖宽厚板、线材和棒材三大类 400 多个品种，具备年产钢 1400 万吨的综合生产能力。目前已经发展成为了湖南单体规模最大的国有企业，也是全球最大的宽厚板制造基地。
华菱湘钢拥有钢铁全流程的先进技术装备和生产工艺，但在效率提升和降低能耗方面都遇到了瓶颈，同时钢铁厂的高温高危环境也让年轻人不愿意进入钢铁厂工作。为进一步提升生产力、降低能耗、改善工作环境，并提高员工的工作幸福感和获得感，华菱湘钢下定决心要充分利用 5G、AI、大数据、云计算等 ICT 技术进行全流程、全业务的数字化升级，打造钢铁行业的智能工业互联网平台。
一方面推动华菱湘钢的高质量发展，另一方面也推动钢铁行业向智慧钢铁、绿色钢铁方向发展。
2019年9月，湘钢、湖南移动、华为公司“拥抱 5G时代，共建智慧工厂”合作协议签约仪式在湘钢举行。湖南移动为湘钢实施“三大基础工程”，建设“三大智慧平台”，打造跨界合作智慧工厂标杆案例。2020 年 6 月，湘钢、湖南移动、华为公司三方在五米板厂二期项目中继续探索 5G 应用，充分证明了行业客户对 5G 在钢铁行业发挥的现实作用的认可，以及未来持续提升行业效能创造价值的信心。
1、行业挑战
华菱湘钢的主要生产线基本实现了自动化，但如果要进一步推进智慧钢厂的建设，受制于生产厂区范围大、生产环境苛刻、电磁屏蔽严重，传统无线信号存在干扰导致传输丢包严重，无法满足目前对网络带宽和实时性的要求，导致很多作业还是需要人工进行操作，推进智慧钢厂的5G智能制造建设已迫在眉睫。针对钢铁生产过程的特点，5G 行业智慧改造重点关注以下几方面：
一线操作自动化/无人化：钢铁生产流程中有很多岗位，环境恶劣、强度大、高温危险。对于这些操作岗位，实现机器替人，或者无人化，对于安全、人文关怀等方面都是有益的。
连接未连接：冶金核心设备对于生产的安全性和稳定性极为关键，常规采用的定修点检制，既降低了生产效率又增加了检修人员的工作强度。受限于传统安装条件和带宽所限，一些震动、旋转设备上并没有安装传感器，或者传感器信息量较少。若在核心设备都装上传感器，多设备的实时工作状态、参数都上平台进行集中监控，点检员可以通过手机等设备时时检查，及时准确了解设备的工作状态。
网络连接是工厂数字化、智慧化的前提：连接由有线为主向无线为主过渡，由多种接入方式整合为以 5G 光纤共存的模式为主，共同打造低时延、高可靠的基础网络。连接是实现全要素各环节深度互联的前提。
2、解决方案和价值
2019 年，项目首先在五米宽厚板厂区范围室外、室内转炉主控楼、炼钢废钢跨和渣跨区域实现 5G 全覆盖。通过摄像头的高清视频传输和 PLC 之间控制信号数据传输，优先开展了几种应用场景的验证，例如远程 / 无人天车的操控、高危区域高清视频监控。 2020 年，在一期的基础，又增加了多元数据的采集、基于 AI 机器视觉的质检等几种应用。
5G 智慧天车。天车集装卸、搬运、运输功能于一身，是钢铁生产最主要的设备之一，也是决定钢厂高效运转的关键因素。天车经常运行在厂房内的高空，过去需靠人工在天车操作室里操作，不但效率低，且工作环境恶劣、危险。为了提高效率，消除作业风险，发展无人化天车系统已是必然趋势。
在无人天车远程操控中，通过天车上安装的 3D 扫描仪、测距仪、编解码器和多个高清摄像头，结合激光 3D轮廓扫描技术，获取周边物料、车辆、车斗高度及装卸位置信息画面，通过超大带宽超高速率超低时延的 5G 网络实时将数据传输至服务器端，进行数据处理并建立三维模型，计算出动作指令集，下发给天车执行，实现天车无人化自动装载运输。5G 天车远程操控可解决工业 Wi-Fi 覆盖及容量不足、抗干扰能力差、光纤铺设困难、成本高、维护复杂等问题，同时极大改善了职工的工作环境，显著提高人工劳效。
5G 高清视频监控。基于保护厂区财产、人身安全和更方便的管理。智能视频监控系统可以针对重要特定区域、通道、出入口进行图象监控并通过存储设备保存，以便日后调查取证查看，是保存重要证据的有力手段；厂内视频监控是生产调度系统的重要组成部分，通过与调度终端、生产数据等子系统进行深度整合，满足生产企业对日常生产调度、安全事件监控和应急处置的需要。
多场景视频监控
5G 多元工业数据采集。为了满足钢厂业务长期、稳定、可靠的运行，需要在钢厂各关键设备布放多种类型的传感器，实时监控震动、温度、湿度、气液体流量等关键信息，从而能够及时发现并且解决问题。不同的传感器采用不同的工业协议，网络传输方式和架构也不一致，很难对采集的数据进行统一的管理。
为此，采用 5G 数采方案，能够通过统一的边缘计算网关，基于丰富的工业接口，实现工业场景下多类型传感器数据的采集和协议转换，一站式解决企业 IoT 设备接入问题。利用 5G 低时延无线传输（
5G 多元工业数据采集
5G AI 机器视觉。随着工艺发展以及人对质量诉求越来越高，钢材表面质量检测已经变成必备工作。例如汽车面板的的表面缺陷不能大于 2 处，家电钢板更要求表面“0”缺陷。
现阶段工业品的质量检测基于传统人工检测手段，稍微先进一点的检测方法是将待检测产品与预定缺陷类型库进行比较，上述方法的检测精度和检测效率均无法满足现阶段高质量生产的要求，缺乏一定的学习能力和检测弹性，导致检测精度和效率较低。而且由于计算能力较弱，4G的时延过高、带宽较低，数据无法系统联动，处理都在线下进行，耗费极大的人力成本。
基于 5G 的大带宽低时延，通过 5G AI 机器视觉能够观测微米级的目标，获得的信息量是全面且可追溯的，从而大幅提升产品质检的效率和准确率。
钢厂在炼钢过程中，有一项主要的工序是成形轧制工序，也就是沿板坯长度方向或宽度方向进行 1 ～ 4 道轧制，把坯料轧至所要求的厚度。这道工序当前主要是由人工操作完成，需要工人 24 小时轮班值守，并且一旦出现工人的误操作或者操作慢的情况，就会影响效率。采用 AI 转钢自动识别的应用，能够通过 5G AI 摄像头，自动识别转钢的方向，自动控制系统根据视觉识别输入控制钢坯转动，从而节省人力，提高钢铁的轧制效率。
AI 转钢自动识别应用系统主要由 5G 摄像头、PLC、无线接入、自动控制系统、算法预处理服务器、集中监控中心和云端 AI 训练平台组成，从而能够通过云端进行算法和模型的学习，下发策略到园区内的服务器，通过摄像头采集的图像进行 AI 视觉判断，从而给控制系统提供相应的指令依据，做出转钢动作、角度等精准的判断。
七、基于 5G 独立核心网宝钢湛江钢铁有限公司是“宝山钢铁股份有限公司”四大基地之一，位于广东省湛江市东海岛，厂区占地面积12.58km。湛江钢铁全面贯彻*新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神，响应国家供给侧结构性改革要求，实施创新驱动发展战略，推进智慧制造和清洁生产，努力成为钢铁业高质量发展的示范基地。
我国钢铁行业面临着“去产能、提质量、优结构”的转型目标，通过智能制造，实现由钢铁大国迈向钢铁强国的转型是发展主流趋势。广东联通结合湛江钢铁的智慧制造整体规划和生产管理具体需求，联合 5G 行业生态为其度身定制了全球首个以 5GC 独立核心网构建的工业专网，通过独立下沉的核心专网，实现园区内生产数据与个人数据的物理隔离，并在高质量专网基础上，验证孵化 5G 工业终端，持续研发 5G 工业生产应用创新。该案例在国内首创了配置企业级专网自服务自运营平台，进一步释放专网的自服务，自配置，自管控，自规划等运营能力，实现用户对专网的全方位管理。通过 5G 网络，助力湛江钢铁打造成世界一流智慧钢厂 。
1、行业挑战
钢铁生产是一个将资源 , 空间 , 时间 , 温度约束融为一体的动态复杂生产系统，在这种复杂的生产过程中, 伴随着高温，高压，高粉尘，易燃易爆等综合高危场景。这对生产网络的规划和建设提出挑战：
1. 网络安全稳定要求高：钢铁行业标准要求高，安全指标苛刻，对 5G 网路的可靠性和稳定性提出严苛要求，在钢铁行业全面快速推广有较大难度。
2. 工业级 5G 终端发展慢：钢铁行业作业地区多数都有高危、高温、高粉尘、易爆的环境特性，因此传统的 5G终端无法稳定持续地保持工作续航，稳定可靠的 5G 工业终端。
3. 5G 行业应用孵化周期长：基于钢铁流程生产的连续特殊性，对 5G 应用在真实生产场景下孵化实践处于谨慎的状态，每一个应用都需要较长时间的验证才可以进行测试上线，应用孵化时间长，不利于 5G 应用在行业上的快速推广。
2、解决方案和价值
根据湛江钢铁智慧制造业务场景及厂区员工的需求，广东联通为湛江钢铁制定了5G 工业专网的方案，方案有如下两种可选方案：
（1）、下沉 MEC，共用运营商公网核心网。此方案网络的主要架构是核心网与运营商大网共享，MEC 下沉到工业园区。员工用户和工业用户都使用联通配置的公网卡（配置 PLMN1），用户鉴权都由运营商公网核心网进行，都具备公网数据、语音、短信能力；
工业用户数据业务直接通过园区的 MEC 分流到企业内网服务器，确保数据不出园区。
