锂电池市场，YS1700-000A34已经进入一个全面比拼的红海时代！在用户对电池性能、质量更为苛刻的要求下，电池生产也同样进入高度自动化、智能化的时代。 针对西部地区锂电池生产企业的扩展需求，台达为其锂电池模组pack生产线提供完整的控制解决方案，助力锂电池生产效率、质量、稳定性实现全面升级。 模组pack生产是锂电池生产后端一个非常重要的环节，一条完整的锂电池pack生产线可以完成多个工艺环节，自动完成锂电池的电芯组装、包装和质量检测等环节。 基于快速生产的目标和对产品质量的严格要求，业主在设计产线时对电气设备商提出要求： ●基于模组pack线的生产特点，控制系统需要驱动相关设备动作更精准，以达到更高生产质量的要求。 ●模组pack线集成了多个品牌的产品，要求控制系统必须要有极强的通讯整合能力，以达到快速响应生产，以及与上位监控一体整合的要求。 ●工期紧，给电气系统的时间不多，自动化控制系统的搭建布置需要快速完成。 优势一：整合控制方案 提高加工质量 锂电模组pack线涉及工艺较多，要精确控制各个环节的逻辑和次序，不仅对控制器的运算能力要求极高，更对整体执行提出挑战。 YS1700-000A34台达高阶运动控制器AX-8系列，指令处理速度可达2ns，辅以ASDA-B3系列伺服系统，整定时间可缩短40%，兼具快速响应与精细控制，让各环节加工精度更高，工艺转换衔接更为紧密。 测距、抓取、扫码、传输……除了繁杂的工序外，各环节的设备品型也有太多差异，要将产线整合协同一致，设备间的通讯连通尤为关键。 方案中的台达控制设备，采用多网口设计，支持多种通讯协议，不仅提高了通讯速度和效率，也让生产环节的设备选择更加开放。而通讯模块的拓展性，也为今后增产扩展留足余量。 优势三 省时间，快速布置 依据对锂电行业的深度理解，台达方案在Codesys平台架构下，应用整合开发与编程软件DIADesigner-AX作为开发工具，采用模块化编程方式，大幅缩短了开发时间，配线及安装调试时给予最大人力支持，仅用时一个月，就完成了通常需两个月方可完成的任务，完美贴合客户的时间紧、快生产的要求。  

浮式海上风机几乎在任何水深的海面都能发电，具有出色的二氧化碳减排潜力。全球工业联接专家魏德米勒，首次为这一浮式创新技术的原型机配备两项新开发的定制化解决方案：集成LED系统旨在为公海上风力涡轮机的所有可维修部件提供照明，而TwinCap远程维护系统则可及早检测出叶片轴承中的螺母损伤。 在距离毕尔巴鄂海岸两海里外的海面上，西班牙公司SaitecOffshore Technologies推出了DemoSATH浮式海上风机平台，这座平台将位于近海85米深的海床上。该示范项目采用驳船式漂浮结构，借助SATH双体船技术，以及可仅在一端系泊的单点系泊技术，实现自由旋转，以充分利用海上风能。塔架上2MW的涡轮机将为2000户居民提供绿色电能。 集成LED系统照明 魏德米勒提供专为DemoSATH设计的内部照明系统：VME7865RC 塔架、机舱以及浮体的可维修部件均搭载由LED灯组成的集成照明系统，保证常规内部照明。系统具备电池缓冲功能，即使停电也可保证应急照明，确保为安全工作提供充足照明。 “通过照明模拟和导入设计，魏德米勒风电团队装配出一套完整的照明组。根据客户的规范要求，单独灯组的解决方案包含不同的直流LED或交流变体，”魏德米勒产品经理Jonas Fuhrmann解释道。另外，他补充道，”所有安装的灯具，包括联接和插头都具有防震动和防冲击保护，以及IP67级防水。” Saitec Offshore Technologies海上风能MEP经理Aitor Sanz在提及魏德米勒新开发的客户解决方案时表示：”魏德米勒集成LED系统的冗余设计保证了极高的稳定性和卓越的性能，我们非常满意。” TwinCap远程维护系统检测螺母损伤 魏德米勒所研发的TwinCap远程维护系统，VME7865RC 能够持续监测用于固定风轮叶片与机舱的螺母，极大地减少了技术人员冒险登上浮式风机的必要。即使在风机牢牢固定在地面的情况下，螺母也会承受沉重的荷载。而在海上漂浮时，海上风机自身也在不停旋转，其叶片轴承螺钉所承受的自然力量要大得多。 “为了及早检测和评估螺母损伤，我们开发了TwinCap远程维护系统。该系统能够从外观和数字两方面确定叶片是否需要现场检修，”魏德米勒业务发展部门负责人Steffen Niggemann表示。自动化损伤检测减少了常规现场维护的需要，大大地降低了运输和人力成本，特别是对于难以维修的海上部分。 “基于TwinCap传感系统，魏德米勒开发出防损伤系统，使我们能够在叶片轴承损伤出现时及早地进行检测和维修。防止高成本间接损失，”Aitor Sanz总结道。

REX521GHHPSH51G （奥普特）DeepVision3，集成了视觉基础大模型，提升模型鲁棒性的同时，极大缩短了训练验证到部署的周期，标注交互、各类功能任务操作更便捷，解决了深度学习在工业生产落地的痛点。 高效 AI模型训练更快、更轻量化 如何降低数据依赖、人工成本、应用门槛，缩短总周期，一直是阻碍深度学习广泛落地的首要难题。 为攻克这些挑战， DeepVision3通过持续优化底层逻辑算法，通过在增量学习、小样本学习、模型轻量化等方面实现关键技术创新，大幅降低数据采集、模型训练及迁移等各个环节的时间成本。 面对少缺陷样本的视觉方案，DeepVision3通过利用数据增广、算法增强等小样本策略，减少90%的数据量，从过去的几百张，突破至十几张，甚至几张即可完成AI模型训练。基于深度图像生成网络生成大量高质量训练图像，且生成速度提升3倍以上。 在模型性能几乎不变的前提下，对于4K规模的数据30min即可完成模型训练；而为更契合工业场景应用需求，DeepVision3 仅需几分钟便可实现新增需求的增量训练。 除此，DeepVision3通过模型轻量化的策略，不仅降低算力要求和减少推理时间，更重要的是让模型检测精度更高。 使用CPU的情况下，约60ms即可完成2000万像素的关键目标物检测。相较于常规算法，检测和分类任务的推理速度提升20倍以上。 柔性 REX521GHHPSH51G 集成视觉基础大模型，契合工厂模式 在使软件更高效的同时，OPT还利用迁移学习、领域自适应等技术，确保训练后的模型更具柔性，集泛化性、通用性、灵活性于一体。 面对相近工艺相同的质检，DeepVision3基于一键迁移技术，或通过自适应微调的方式，能实现一键换型，训练周期可缩短至数小时，解决了因缺陷形态差异大和产品换型号频繁等而引起的模型泛化性差的问题。 针对3C、锂电池行业，OPT还开发了通用检测模型，关键工序缺陷检测能做到软件开箱即可使用；同时即将推出知新大模型，以全新的检测方式实现对关键物体定位、检测，无需模型训练，进一步加速AI检测在更多行业的广泛落地。 不仅于此，DeepVision3还支持图片全局管理、多人协作、多工序分析、多机台协作等功能，高度契合现有的工厂生成模式需求。 易用 AI功能丰富，一键部署 DeepVision3囊括了语义分割、字符识别、目标检测、图像分类等多种任务类型，无需编程，高度易用，极大降低了软件的学习成本。

REX521BBHGLB01C 锂电池生产工艺包含配料、搅拌、涂布、辊压、分条、模切、卷绕、叠片、注液和焊接等环节，每一个环节的技术水平都将对锂电池的最终质量和性能产生影响。其中，将涂布好的极片通过叠片机进行堆叠的叠片环节的影响尤为显著。将电池的正负极材料精确、紧密地叠加和组装，是保证电池性能和安全性的关键步骤。精确的叠片技术可以显著提高极片的一致性和可靠性，从而延长电池寿命，减少故障率。 用于锂电池极片叠片的叠片机是方形锂电池生产的关键设备之一。叠片机的工作原理是：将正、负极片装入料盒中，机械手左右运动，在正、负极料盒中拾取极片，经二次定位，交替将正、负极片放在叠片台上。隔膜主动放卷，叠片台带动隔膜左右往复移动形成Z字叠绕。叠片完成后，按照设定长度切断，自动送出人工贴胶。 目前国内动力电池和储能电池的发展方向都是将单个电芯做大，因此叠片方式远优于卷绕方式。随着电芯逐步做大，锂电池生产商对于叠片的大尺寸需求也随之提高。叠片机设备制造商为了应对锂电池生产商对于大尺寸单极片的需求，需要打造出配备更大叠片平台的叠片机，大尺寸叠片平台意味着设备中直线电机驱动的负载重量更大。同时，激烈的市场竞争，也给锂电生产商及设备制造商带来了很大的成本压力， 降本也成为了设备升级的需求之一。因此叠片机设备制造商急需找到一款，能够驱动大重量负载做精确运动控制的经济型直线电机，来实现下方的运动控制效果： 运动控制负载（包括26kg的动子重量）：至少116kg 安装方式：水平安装 运动时间：200ms 运动距离：260mm 停留时间：150ms 科尔摩根如何应对 ● 成本做减法 性能做加法 REX521BBHGLB01C 为满足锂电行业独特的运动控制需求，科尔摩根经过工艺迭代更新，更合理的电磁设计，推出了一系列本地研发生产的高性能经济型直驱电机，在提升运动控制性能的同时帮助客户降低生产成本。针对叠片机设备制造商实现大负载精确运动控制的需求，科尔摩根为其推荐了经济型ICF有铁芯直线电机搭配第三方驱动器来进行设备的升级改造。 在实际应用中，得益于ICF大推力、快速响应的特性，在满足客户：运动时间：200ms，运动距离：260mm，停留时间：150ms的节拍要求下，电机的负载能力可达146kg（其中动子重量为26kg，实际负载为120kg），远远超出客户116kg的目标总负载要求。同时，可实现长时间的精确运动控制。完全满足叠片机生产大尺寸叠片的需求，并为叠片的整齐度和紧密性提供保障。此外，ICF直线电机结构紧凑，同等尺寸下，推力输出更大，表现更出色，无需重新设计机器结构即可获得更好的运动控制性能。全方位的满足了客户的应用要求。 通过使用经济型ICF无铁芯直线电机，让大尺寸叠片变得更加简单，同时保证了叠片的整齐度和紧密性，并降低了设备的制造成本。此外，ICF直线电机是一款本地研发和生产的产品，在满足客户性能和成本要求的同时，能够更快速灵活的响应客户需求，完成大批量的生产交付，帮助叠片机设备制造商扩大生产，赢得市场。叠片工艺的提升，改善了锂电池生产商的产品质量和性能，进一步推动锂电池行业的快速发展。  

随着工业5.0的推进，REL551 1MRK002480-AE工业生产过程中无线网络技术的应用越来越广泛，安全问题亦越来越受到人们的关注，特别是在某些特定的工业场景中，普通的无线AP并不能满足安全需求，如何确保生产过程的安全性和稳定性成为了一个重要的问题。防爆工业无线AP作为一种专门为工业环境设计的无线通信设备，它采用了特殊的防爆设计和材料，能够在易燃易爆等危险环境中稳定运行，确保生产过程的安全性和稳定性。在保障工业生产安全方面发挥着越来越重要的作用。 无线AP VS 防爆无线AP 无线AP，即无线接入点，用作无线网络的无线交换机，是无线网络的核心。无线AP是无线设备（如便携式计算机、手机终端等）进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，可以覆盖几十米至上百米,目前主要技术为802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式,可以和其它AP进行无线连接，延展网络的覆盖范围。 无线AP是一个包含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点（无线AP），也同样是无线路由器（含无线网关、无线网桥）等类设备的统称。 防爆AP又被称为防爆路由器，是用于防爆场所进行网络交换的，路由器是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。它能够理解不同的协议，例如某个局域网使用的以太网协议，因特网使用的TCP/IP协议。 上海兆越通讯技术有限公司研发设计的MWP-6000-EPC系列是一款支持IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax工业级室外无线 AP，符合国家防爆电气产品等级要求，防爆等级Ex d ⅡC T6 IP66，符合GB3836标准。通过了外壳耐压试验，内部点燃不传爆试验，抗冲击试验，温度测定实验，外壳IP66防护试验等。主要应用于地下管廊、矿井、油田天然气开采等工业领域。 REL551 1MRK002480-AE系列支持 FAT AP/FIT AP 工作模式，冗余的无线连接方式，保证了整个无线网络的可靠性。在工作温度、电源输入电压、浪涌保护、ESD 保护和抗振性等方面符合行业标准；在电源使用方面，提高了供电可靠性，支持 POE 受电，可以作为无线热点用于室内外的 WLAN 信号覆盖和无线网桥。为特殊工业场景提供了较高的安全性、稳定性、高效性及易于维护的无线网络传输解决方案。 ●支持IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax ●防爆级别Ex d ⅡC T6 IP66 ●1个10M/100M/1000M电口 ●高速无线连接，传输速率最高可达 1800 Mbps ●支持AP、Station、AP WDS、Station WDS、Wifi-son等多种工作模式 ●支持信道自动选择，配合 MIMO 技术，抗干扰能力强 ●IP66 防护等级及工业级设计，设备坚固耐用，适用于工业恶劣环境 MWP-6000-EPC系列产品智慧矿山应用方案

我国是猕猴桃的原产地，拥有全球最大的猕猴桃种植面积和产量。RED521 1MRK002003-BA我国猕猴桃产量占全球一半以上的市场份额，远超过排名第二的新西兰。尽管我国在产量上占绝对优势，但在我国市场上卖得最好的猕猴桃却来自新西兰。一个关键的问题是国产猕猴桃无法做到规模化的“采后即食”。新西兰等国家通过培育品牌、推动猕猴桃产业国际认证等方式，成功将猕猴桃打造成高品质、即食的水果品牌，吸引了众多消费者。而国产猕猴桃采后需要等待一段时间才能食用，影响了消费者的购买欲望。发展即食猕猴桃成为解决国外食品行业对我国“卡脖子”难题的重要举措。 一、我国发展猕猴桃产业面临的难题 在猕猴桃产业中，“采后即食”是提升产品附加值、拓展市场份额的关键。为做到猕猴桃“即食”，需要涉及生产、催熟、分拣、运输储存等供应链环节。 第一，猕猴桃种植管理落后。我国猕猴桃种植多是小农户，生产规模相对较小。一方面，部分农民缺乏科学的栽培技术和管理经验，没有专业的技术指导和管理支持，导致猕猴桃生长不良、病虫害防治不当等问题。另一方面，部分农民缺乏科学的施肥和农药使用知识，容易造成过量使用或错误使用，导致猕猴桃产品质量下降，对消费者健康构成潜在威胁。 第二，猕猴桃传统采销链条长。传统猕猴桃生产者通过多个中间环节将产品销售到最终消费者手中，导致猕猴桃流通成本高、流通时间长、流通风险大。猕猴桃生产季节有限且集中在特定时间。传统猕猴桃生产者往往无法提前确定订单数量和销售渠道，容易导致供需失衡和库存积压的问题。 第三，猕猴桃物流体系不完善。一是物流运输网络建设不平衡。猕猴桃主要产区分布广泛。一些产区物流条件相对较差，难以实现快速、高效运输。二是全链路冷链物流水平有待提高。冷链物流环节过多，冷链设备维护不到位，温度监控不精准、温度波动较大、冷链中断等现象时有发生，影响猕猴桃保鲜效果。 第四，猕猴桃品牌化程度低。RED521 1MRK002003-BA我国大部分猕猴桃产品仍处于原料加工的阶段，缺乏明确的品牌定位和推广，大部分猕猴桃产品没有形成具有影响力的品牌形象，消费者对猕猴桃品牌缺乏认知，影响了产品的市场竞争力。大部分猕猴桃产品同质化严重，缺乏品牌差异化竞争，在产品外观、口感、包装等方面缺乏创新。 二、淘天集团破解猕猴桃“即食”难题的主要做法 2021年以来，淘天集团数字农业团队、芭芭农场联合技术专家基于大数据、国内外市场分析，以高品质即食猕猴桃为切入口，以数字化打通种、产、供、销全链路，在陕西、四川等地挑选优质果园，通过制定严格的原料采收标准、研发数字化的催熟技术、先进的仓储保鲜技术以及完善的供应链体系，大大提升了猕猴桃的即食性，在给消费者带来美味消费体验、促农增收的同时，给国产水果品牌发展带来积极示范效应，促进了国产猕猴桃产业高质量高标准发展。 第一，在种植环节，输出标准化种植技术方案，提高果品一致性。猕猴桃的糖度、硬度、干物质含量，是决定猕猴桃风味口感的重要因素。好的品质需要合适的温湿度和土壤有机质。在生产端，淘天集团通过选定优质果园、统一种植方案、全程监控等方式，提升果品品质，实现果品一致性，这是实现规模化催熟的前提和基础。在种植改良方面，核心是抓好关键物候期管理，通过投入品进行调控。在果园监测环节，投用了国产猕猴桃无损监测设备，猕猴桃无需下树即可获得糖度、干物质等样本数据，减少损耗并提高水果品质检测的准确度。 第二，在储藏和保鲜环节，共建数字化产地仓，研发气调保鲜技术促进规模化催熟。2021年以来，淘天集团与技术专家开展数字创新应用，攻克后熟技术“卡脖子”难题，打破海外技术的长期垄断，联合技术伙伴自研了我国先进的猕猴桃催熟和压差预冷一体化设备，完成移动式催熟柜催熟设备数字化升级，可以远程实时监控催熟进程及催熟工艺，成功将猕猴桃储藏期延长到来年的4-5月份，比常规市面上多了三个月。在陕西武功、四川邛崃建成两个大型的数字化产地仓，猕猴桃进入产地仓后，经过质检、分选、催熟、预冷、自动化包装等一系列工业流水线般的操作，变成具有更高价值的即食猕猴桃，极大提升了即食猕猴桃的采购价格。 第三，在分选和销售环节，搭建直采直销网络，促进全链路降本增效。在陕西武功产地仓，引进现代化数字果品分选线，一台设备1小时能分拣8万颗猕猴桃，每颗果子经过的时候拍40张照片，大小、糖度和外观同时可以测，只有合格的果子才会留在生产线里，并按果子大小进行分选，实现了高效精准的果品分选。在销售端，充分发挥淘天集团供应链优势，基于确定性的物流时效，以及分布在全国的18个加工中心以及销地仓，促进猕猴桃流通到盒马、大润发、淘宝买菜、天猫超市等线上线下渠道。根据渠道特性来确定不同的出库标准，确保猕猴桃到消费者手里时刚好可食用，彻底告别购买猕猴桃“开盲盒”时代，打出国货的影响力。 淘天集团建立了全国西北最大的即食猕猴桃规模化催熟中心，历经三年的沉淀和发展，从种植、仓储、保鲜、流通，到消费者可以即食的状态，形成了一套组合拳，带动了整条产业链生产能力的提升，对于产区合作商家原料采收标准、贮藏保鲜技术、催熟能力、品控验收方法与标准等都有显著的引导与提升作用，有助于引领整个产业的发展，促进中国猕猴桃作出品牌，逐步实现即食猕猴桃的进口替代。 三、发展即食猕猴桃产业的价值和意义 RED521 1MRK002003-BA发展即食猕猴桃产业在促进农民增收、满足消费升级需求、稳定和促进就业等方面发挥了积极作用。 第一，满足消费升级需求。随着我国消费者收入水平的提高，人们对生活品质的要求也越来越高。即食猕猴桃以其方便、健康、美味的特点，成为人们日常生活中的一种时尚健康食品。在消费者重视健康养生时代，即食猕猴桃作为一种绿色、有机、营养丰富的水果，不仅满足了人们对食品品质的要求，还为人们提供了更加便捷的生活方式。 第二，稳定和促进就业。即食猕猴桃种植、采摘、包装、销售等环节都需要人力资源，在农村地区创造了大量就业机会。农业产业链的延伸使得农村居民有更多的机会参与农业现代化的建设。即食猕猴桃的加工和销售催生了果蔬加工、物流运输等相关产业，进一步稳定了城乡就业。 第三，促进农民增收。即食猕猴桃是一种高附加值的水果，即食猕猴桃的种植和销售不仅为农民提供了新的经济来源，也带动了农村经济的发展。2022年陕西武功与淘天集团合作生产了400万斤即食猕猴桃，为当地600余家农户平均每户创收2.5万元左右。农民通过参与猕猴桃产业链，增强了其对农业产业的参与感和发展信心。 四、对策建议 第一，推动标准化种植管理。一是引入传感器、监测设备和物联网等智能农业技术，用于实时监测土壤湿度、温度、光照等环境因素，以确保猕猴桃植株处于最适宜的生长环境中。二是利用大数据分析工具，收集和分析农田的各种数据，包括种植时间、施肥方案、病虫害防控等方面的数据，为农民提供科学的决策支持，以提高产量和质量。三是通过远程监控系统，农民可以实时监测田间状况，及时发现问题并采取相应措施，有助于减少资源浪费，提高管理效率。四是引入电子农业台账，记录播种时间、施肥用药情况、生长发育阶段等猕猴桃种植全过程。五是运用物联网技术，将农田内的设备连接起来，实现自动化操作。自动灌溉、施肥、病虫害监测等设备的应用，能够提高生产效率，减轻农民的劳动负担。 第二，加强知识产权保护。一是推动新品种培育保护。实施猕猴桃品种的知识产权保护，包括申请植物新品种权。通过品种保护，可以确保培育者的利益，鼓励投入更多资源进行新品种的培育研发，推动猕猴桃产业的技术创新。二是合理利用猕猴桃专利保护。针对猕猴桃的生产、加工和营销环节，鼓励相关企业和机构申请专利。这些专利可以涵盖从种植技术到加工工艺等多个方面，为创新者提供专属权益，确保其在市场上的竞争地位。三是提高猕猴桃知识产权执法力度。建立专门的执法团队，加大对违法行为的打击和制裁力度。通过有效执法，降低知识产权侵权行为的发生频率，维护整个产业的创新积极性。四是打造猕猴桃品牌。注重猕猴桃产品的包装设计，创造出具有辨识度和吸引力的包装。通过独特的外观设计和包装形式，提升产品在超市货架上的辨识度，吸引消费者的眼球。 第三，RED521 1MRK002003-BA完善即食猕猴桃标准。一是设立更加严格和全面的即食猕猴桃质量标准，确保产品符合食品安全和卫生标准。这包括营养成分、农药残留、重金属含量等方面的检测要求，以保障消费者的健康。二是制定规范的即食猕猴桃包装标准，确保产品的卫生安全和包装完整性。注重包装设计，提高产品的市场竞争力。三是加强产业链各环节的协作，从种植到销售全程进行监管。建立健全的产业标准，确保从源头到消费端的每个环节都符合相应的质量和安全要求。四是对接国际食品标准，使即食猕猴桃标准与国际接轨，有利于产品的国际贸易和出口，提高国际市场竞争力。

“5G+工业互联网”是装备制造企业实现数字化转型的重要途径。首先设计了钢管生产数字化框架，其次探讨了钢管生产车间应用“5G+工业互联网”的组网方式、关键工序改造和技术集成，最后研究了钢管全生命周期的唯一标识及应用数字孪生技术建构虚拟生产和物流系统，包括钢板和成品物流、钢管加工成型、质检及交互操作等场景。结果证明，“5G+工业互联网”满足钢管生产数字化转型的需要和智能化升级的需求，也为制造行业建构虚拟生产线提供了参考。 关键词：“5G+工业互联网”；数字孪生；直缝钢管生产；二维码喷涂；射频识别技术 0 REC650 1MRK008514-CB引言 直缝埋弧焊管因缺陷概率小、管形好、尺寸精确等特点,常用于液体和气体输送，广泛应用在建筑、石油化工、机械制造等领域。并且，其生产线自动化程度高、生产成本低，适合用于5G全连接工厂的试点工作。为实现智能制造、虚拟工厂等目标，突破的重点包括钢管生产线应用“5G+工业互联网”组网和生产设备的5G改造，钢管生产物流和商用全生命周期的唯一精确识别，以及可交互的虚拟生产线构建。本文将在直缝钢管生产过程中应用“5G+工业互联网”以实现虚拟生产和物流的框架设计，首先针对连续工艺过程、成品物流过程中的关键工序进行5G组网和重要设备的5G改造，其次研究了钢管全生命周期的唯一识别和虚拟生产物流关键技术的集成，并构建堆场原材料/成品管理系统、虚拟钢管生产线管理系统、钢管成品缺陷评审协同系统等典型场景说明其应用效果，最后展望了“5G+工业互联网”的数字孪生钢管生产线技术在5G全连接工厂和数字化转型中的应用前景。 1 “5G+工业互联网”虚拟钢管生产技术分析 1.1 钢管生产物流现状和数字化转型目标 REC650 1MRK008514-CB直缝钢管的生产从堆场中调拨钢板开始，经过初焊、内外焊、扩径、探伤、水压试验等工序的加工和检测，形成合格成品钢管，再调拨堆场存放。其中,生产车间有用于排班的生产管理系统和用于工序加工管理的制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）；焊接工序有点焊机器人；喷标工序有喷涂机器人；自动测量设备有超声波探伤检测、管端测量和钢管称重设备；扩径前后有样品的理化检验等；钢板的板探和铣边、被冲压成“O”型的预弯边和成型、钢管水压试验等工序都装有可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等工控设备。以国内某直缝钢管厂为例，生产和物流的自动化和信息化程度逐年提高，但仍保留了部分人工操作，如生产车间的每个工序（近30 个）都至少有一两人操作和维护。根据数字化转型目标和智能制造要求，有望进一步提高其自动化和智能化水平。例如，从堆场中调拨钢板到合格成品钢管进入堆场的过程保持钢管可唯一准确识别，从而做到钢管全生命周期（包括钢管的生产物流过程和最终用户现场使用过程）的质量可追溯和“无缝”快速安装连接。 在当前钢管生产线智能制造的现状中，马朝辉[1]等利用可远距离快速识别标签的射频识别技术自动读取钢管管号，总体效果良好。王文娟[2]等证明了二维码标识面在磨损、划伤以及锈蚀等情况下，其识别功能与识别效率都受到了影响。刘荣[3]等对钢管的全生命周期管理和跟踪钢管的二维码技术和方法进行了研究。柯巍[4]等将当前的智能设备和二维码技术相结合，阐述了二维码在工艺生产流程中的应用。白岩柏[5]采用二维码对零部件进行标识，实现了装配数据的远程可视化。 龚敏[6]应用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术模拟各工序,同时结合数字孪生技术构建了虚拟加工过程，实现了向施工最前线传递信息的可视化。王振声[7]等研究了管道智能化、智慧互联大管网指引下，支撑管道“全数字化移交、全智能化运营、REC650 1MRK008514-CB全生命周期管理”的关键技术及阶段性成果。李明昊[8]等分析了数字孪生与增强现实融合驱动的地下管网结构安全评价方法，可为提升现场即时处置能力提供技术支持。陈继文[9]等探讨了基于数字孪生技术的检测方法，可有效实现机械故障预警和诊断。 按照标签的供电方式不同，钢管号射频识别技术可分为无源射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）、有源RFID与半有源RFID三类。采用无源RFID方式的标签可应用喷涂工艺在钢管上喷涂二维码；采用有源RFID方式的标签是带有磁性外壳的高频抗金属电子标签，同时要求具有耐强酸、耐强碱、耐高温等特性。两种标签都可以用固定扫描器或手持扫描枪自动识别。但也可能产生以下问题，如钢板边缘双面铣削、打磨、水洗造成二维码缺损或不清晰；冲压钢管造成二维码变形；钢管全长扩径导致二维码丢失；管端切削导致二维码缺损；加工过程中水洗和废弃油污染二维码；水压试验过程中大量水汽导致识别障碍；冷加工过程要求喷涂材料不易燃；钢管的防腐和涂层工序导致二维码失效；成品钢管露天易锈蚀；加之车间环境工业无线网的信号强度不均匀以及受到堆积材料和天车运行的影响，导致各工序的MES终端信息共享能力低等。因此对钢管的唯一识别是钢管生产线数字化转型的关键，生产数字孪生及虚实互动操作、可视化质检和钢管质量可控可追溯是数字化转型的另一个重要目标。 1.2 “5G+工业互联网”钢管生产框架设计 随着5G技术演进和企业数字化转型，应用“5G+工业互联网”构建虚拟钢管生产涉及产线、车间、工厂等不同区域，基于工业互联网网络、平台、安全等体系，基础设施将形成“云—边—端”架构（见图1）。 首先，用于钢管生产制造的“5G+工业互联网”组网将基于5G公网架构的虚拟专网形式，主要利用5G接入信息技术（Information Technology，IT）和运营技术（Operational Technology，OT）网络，加快IT-OT网络的融合，从而支撑现有的工业现场总线、工业以太网和工业无线网的网络互通。 前端设备涉及人员和终端、生产设备、物料和半成品、资源和能源、环境和监控、质控和测量等，5G网络与工厂现有网络及设备的接入方式包括5G工业网关、5G客户前置设备、内置5G通信模组3种，可改造有线网络、工厂总线、工业以太网、工业无线网的联网和设备，其中5G多接入边缘计算（Multi-access Edge Computing，MEC）可以支撑工业互联网应用调用5G网络的位置服务、分流等能力，并支持制造执行系统MES、数据采集与监视控制系统（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）和工业应用系统机器视觉的部署。 在产线、车间、工厂3个层面分别部署边缘计算节点，用于实时业务、应用智能、安全与隐私保护。在产线部署边缘控制器，可提升钢管生产过程中数据的采集与传输能力和智能化应用的可控能力；在车间部署边缘网关，可开展工业协议转换、数据预处理，提升工业数据质量。 产线的典型加工设备及其控制软件和管理系统采用云化部署,REC650 1MRK008514-CB包括现场设备、控制系统、工业软件、企业资源计划系统（Enterprise Resource Planning，ERP）等。云化部署是在不同生产物流分支和物联等场景下，将人、物、数据和应用尽可能连接起来，然后在一个开放、安全、可靠的工业云平台，借助云端管理实现资源的集中调度。其中，云端资源的开放意味着便捷高效共享的同时要具备高可靠性和安全性。结合钢管生产实践，可将产线上的机器人、PLC、SCADA、MES、机器视觉检测平台、企业资产管理系统等安全上云，通过远程调用、资源共享、高算力性能可实现本地设备、系统的轻量化；此外，可以通过边缘计算、人工智能等技术，在生产端就近提供智能化服务。 1.3 “5G+工业互联网”数字化转型的重要技术 1.3.1 钢管生产过程的唯一标识和识别技术 国内某直缝钢管厂生产加工示意图，其中红色框线的工序首次喷涂和补充喷涂二维码。在钢板上料和加工过程中主要采用固定扫描器或者工业相机拍摄二维码，识别的钢板标识进入MES系统。在预焊工序首次使用喷涂机器人喷涂二维码，其中包含钢板编号、钢管唯一标号（具有128位编码）、喷涂机器人编号和加工时间、岗位编号等生产信息。分别在内焊、外焊、1号射线探伤、机械扩径、扩径后椭圆度测量、水压试验、2号超声波探伤、2号射线管端拍片、管端测量、称重测长、钢管喷标、成品管进入堆场等工序采用固定扫描器自动识别钢管；而在1号超声波探伤、补焊、火焰平头管端切削、管端倒棱、2号手动探伤等工序使用手持扫描枪。在机械扩径、水压试验等工序易导致二维码缺陷或丢失，需要重新喷涂二维码。在水压试验工序，由于水汽和油污大，需采用高清晰工业相机连续拍照，利用计算机视觉技术识别二维码；而在一些对火敏感的工序则采用磁性外壳的耐高温抗金属有源标签（2.4G）辅助标识，采用高频读写器接收钢管号。所有识别钢管编号的设备和喷涂设备均云化部署，并由云化的MES共同管理。 若在探伤和射线检查或水压试验工序发现质量不合格的钢管，要通过车间的天车将钢管运抵其他岗位或工序进行修复，或经鉴定是否报废处理。天车装有5G网关，可以与发现钢管质量不合格的工序上的MES终端，通过工业云平台同步钢管编号、扫描设备编号、工序编号等信息，天车按照指令运行到钢管所在工位上空，同时天车上的扫描设备识别钢管号并发往车间边缘服务器，与前面获得的缺陷钢管号信息进行匹配以保障天车作业位置正确。以探伤工序上的缺陷钢管为例，当被修复的钢管重新进入加工队列时，天车将识别的钢管号发送到车间MES系统，此时车间将重新安排加工计划和调度，修复钢管的编号发送到探伤工序上的MES终端，与缺陷钢管编号进行匹配。然后，天车将按照指令把修复钢管送到探伤工序位置，被修复钢管将按照新的调度计划重新进行加工。这样采用多种传感器技术和多工序设置统一标识可保障钢管在生产过程中编号的唯一性，为后续钢管质量跟踪和预测提供数据基础。 1.3.2 “5G+工业互联网”组网和设备5G改造 考虑到钢管厂存在向上级单位上传重要生产信息的需求，采用5G切片技术定制部署适合该厂的网络和边缘云服务，同时保障用户的安全。为实现钢管生产物流过程的统一标识和识别，需要在车间层面部署时延低、实时性好、稳定性高、并发数高、REC650 1MRK008514-CB安全优化的现场工业MEC[10-12]。以下对5G简化组网、设备5G改造和两类典型5G改造场景进行简单介绍。 简化的5G融合组网。主要利用5G大带宽特性接入IT网络，同时利用5G低时延、高可靠的特性接入OT网络，加快融合形成星型网络架构，构建虚拟产线的5G融合网络基础。其中，5G相当于IT和OT的“融合载体”，可以克服传统“两层三级”ISA-95和车间OT 2-4级有线组网的传输效率低的缺陷。车间内的原有现场设备通过加装远程输入输出（Input/Output，I/O）模块和5G移动终端可以直接接入5G融合组网，原有控制多设备协同工作的PLC（这里指主控PLC）或者被部署在车间的边缘服务器端和MES一起工作，通过MES与被控设备的IO模块进行5G通信，或者将主控PLC进行5G改造。考虑减少PLC硬件设备和通信层级的需求，现场设备尽可能直接通过5G与主控PLC通信，进行实时数据采集等，满足工艺优化需求。同时，5G…