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铝加工制造业5G工业互联网

平台解决方案

目录

1目标和概述2

2方案介绍2

(1)可视化数字工厂3

(2)生产能耗管理4

(3)污水处理管理4

(4)铝板表面瑕疵监测5

(5)铝板生产工艺监控6

(6)铝板出库监管6

(7)工区安防监控7

(8)OICT数据融合中心7

3代表性及推广价值8

1目标和概述

某铝业作为1958年建厂的大型铝产品制造加工企业，建厂时

间长导致企业内部各产线投产时间不一，造成内部设备各自为治的

局面。本方案旨在利用5G网络，占地2300亩构建通信高速路；通

过边缘计算网关、边缘计算平台与定制化应用实现运行监控自动

化、功能组件智能化、决策辅助可视化的目标。

本方案依托在园区内构建的5G专网与赛特斯自主研发的边缘

计算平台，保证企业核心工艺数据安全，满足企业数据不出厂的基

本要求。现阶段的实施包括8大场景：可视化数字工厂、生产能耗

管理、污水处理管理、铝板表面瑕疵监测、铝板生产工艺监控、铝

板出库监管、工区安防监控、OICT数据融合中心。场景覆盖南平

铝业总厂、轻量化分厂、板带分公司。

本方案创新点在于以OICT融合数据中心为核心，使用5G、边缘

计算、AI、传感等技术实现厂区内铝板生产过程的覆盖，通用技

术与定制化流程相结合，具有衍生复制与快速落地的水平。

2方案介绍

冶炼行业边缘计算融合创新方案以边缘计算平台为核心，通过5G

专网实现园区内通讯链路的搭建，利用边缘计算网关与边缘计算

平台构建企业内部OICT融合数据中心。现场业务以边缘计算网

关为桥梁联通工业现场设备与边缘计算平台内的应用，边缘计算平

台部署在南平铝业数据中心内，通过专线与运营商网络相连，在边

缘计算平台上部署用户面功能(UserPlaneFunction,UPF)实

现5G数据的本地化处理。本阶段在南平铝业能实现以下8大功

能。

(1)可视化数字工厂

在工厂铝板加工产前的数字化联网，采用边缘计算网关将中频

炉、冷棒机械手、热棒机械手、挤压机、风箱工艺、上牵引机、下牵

引机等设备的生产数据、运行日志与缺陷告警通过5G高速网络实时

回传至边缘计算平台，实行可视化展示。根据生产数据实现生产节

拍、生产进度、生产效率等相关信息的综合展示，为企业提供生产

进度可视、故障位置可见、生产效率可观的综合展示水平。

南平铝业新挤压车间3D可视化数字孪生应用如图1所示。

图1南平铝业新挤压车间3D可视化数字孪生应用

(2)生产能耗管理

厂区内部通过布置互感器、更换智能计量设备、采集现有数字

化仪表实现数据全量采集，根据工厂排产计划动态监控水、电、气

的能耗情况，根据历史数据为企业提供排产与用能建议，并向企业

提供多维度灵活分析报表。南平铝业综合能耗管理应用如图2所

示。

图2南平铝业综合能耗管理应用

(3)污水处理管理

在铝板表面加工过程中会产生有毒有害废水，工厂建有污水处

理池，分为调节池、中和池、反应池、沉淀池、清水池，配备鼓风

机、搅拌机、压滤机等专有器材。当前采用人工方式管理，无自动

化手段，有潜在隐患。本次通过在污水处理现场增设边缘计算网关

实时掌握污水厂运作状况(污水液位、储氮管、液碱、硫酸、絮凝

剂等),同时增设电控阀门、声光告警装置。边缘网关在边缘侧实

时分析运作情况，在边缘侧以边边协同水平针对上游车间发出声光

预警，在紧急情况下排污口实行控制手段。

(4)铝板表面瑕疵监测

铝板表面处理完成后，原采用人工抽检，监测效率低、监测精

度差、漏检误报等现象时有发生。在生产环节增设矩阵相机配合边

缘计算网关，通过专用模型实行实时分析处理。提供铝板表面漆

炮、喷流、脏点、露底、擦花、桔皮、起坑等缺陷的实时分析，并

与产线联动，在可视化数字工厂提升良品率指标。如图3、图4所

示。

图3南铝板带铝卷表面检

图4铝卷材料表面检统计分析应用

(5)铝板生产工艺监控

在铝板生产卷装环节，铝材表面温度为重要考量指标，关系到

产品表面整洁度