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“天琴”将奏何妙音?
——“天琴一号”发射成功背后的我国引力波探测之问
图为12月20日11时22分,长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心成功发射。
12月20日,随着长征四号乙运载火箭腾空而起,“天琴一号”技术试验卫星成功飞向太空。
这是我国首颗由国家立项面向未来引力波空间探测的技术试验卫星,其成功发射意味着中国酝酿近20年的空间引力波探测计划方案距离实现迈出了重要一步。在这个历史性的时刻,不妨让我们走近“天琴一号”,揭开“天琴工程”的神秘面纱。
“天琴一号”要做什么?
“天琴一号”由国家航天局为工程大总体管理单位,中山大学为用户单位,中国航天科技集团五院航天东方红卫星有限公司为卫星总体负责单位,试验载荷分别由中山大学、华中科技大学、航天五院等单位研制。
“天琴计划”是由中山大学校长、中国科学院院士罗俊于2014年提出、以中国为主导的国际空间引力波探测计划:2035年前后,在距离地球约10万公里的轨道上部署三颗卫星,构成边长约为17万公里的等边三角形编队,在太空中建成一个探测引力波的天文台。因为三颗卫星组成的编队在天空中形似竖琴,故名天琴。
据介绍,要实现引力波的探测,必须具备两大基础技术,即空间惯性基准技术和激光干涉测距技术;前者相当于找准基点,后者相当于一把尺子。
“天琴计划”将分三次总计发射六颗卫星上天,第一次发射一颗高精度空间惯性基准试验卫星,第二次发射两颗激光干涉测量技术试验卫星;第三次发射三颗天琴卫星,组成编队进行空间引力波探测。
罗俊说,此次发射的“天琴一号”,是“天琴计划”拟发射的第一颗试验卫星。“天琴一号”好比是引力波“探头”,它的核心技术就是空间惯性基准技术,这是空间引力波探测技术体系中的关键技术之一。
那么“天琴一号”上天后将肩负怎样的科学任务?
中山大学天琴中心副主任叶贤基教授说,“天琴一号”身负三大科学任务:一是对空间惯性传感器进行在轨验证,二是对微牛级可变推力的微推力器进行在轨验证,三是对无拖曳控制技术进行在轨验证。此外,“天琴一号”也将对高精度激光干涉测量技术、高精度质心控制技术、高稳定性温度控制技术等引力波空间探测共性关键技术开展在轨验证。
“这颗卫星是整个‘天琴计划’的首颗技术验证星,离最终实现空间引力波探测目标还有很长的路要走。”“天琴一号”技术试验卫星总设计师张立华介绍,这一次的技术验证,将为未来技术发展提供有价值的参考。
“空间引力波探测带来了极大的技术挑战,很多技术指标高于现有水平数个量级。因此,必须循序渐进、分步实施,通过技术试验卫星验证相关技术,待关键技术取得实质性突破后,再去研制能够在空间探测到引力波的卫星系统。”张立华说。
为什么要探测引力波?
在爱因斯坦广义相对论中,引力波是时空波动的具体表现。宇宙大爆炸、黑洞并和等天文事件会产生时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹,这种波动会以光速传播。当波动抵达地球时,将“扭曲”地球的时空;这种扭曲极其微弱,不仅你我无法感知,普通的科学仪器也无法测量。
在此之前,人类观测宇宙的手段,不管是红外光还是紫外光,靠的都是电磁波。而引力波提供了一个全新的观测宇宙的重要窗口。
“想象我们在一个房间内看到光在内部传播,那是一种电磁波。而如果房子本身形状发生了改变,则是引力波的作用。”罗俊说。
中国科学家正在进行的空间引力波探测的“天琴计划”,其原理是:由于引力波会造成时空的变化,导致空间中两点之间的距离发生改变。当引力波到达时,会造成一个方向压缩,另一个方向拉伸,这种变化是有规律的。通过精确测量引力波天文台三颗卫星组成的等边三角形之间距离的微小变化,可以测量引力波是否存在。
引力波探测跟我们普通人有关系吗?受访科学家表示,新的科学发现,会给人类社会带来难以预估的影响。引力波探测,将可能带动激光、材料、光学、工程、计算机等诸多学科前沿的发展;引力波探测的很多技术将对或者已经对半导体制造、能源、材料、大数据等实用领域产生深远影响。
中国科学院院士叶朝辉表示,作为我国首颗国家立项的引力波空间探测技术试验卫星,“天琴一号”不仅适用于空间引力波探测计划,还将满足其他基础科学空间实验对航天技术的发展需求。
“‘天琴一号’还是国内首颗无拖曳控制技术试验卫星,无拖曳控制技术是最前沿的航天技术。”叶朝辉说,这将为开展下一代卫星重力测量、深空探测、基础科学实验等提供重要技术储备。
离引力波探测还有多远?
引力波的影响非常微弱,假设在太空中有一个半径10万公里的粒子圈,则引力波对粒子圈带来的形变也只有百分之一个原子的大小,这对测量精度提出了极高要求。
科学家表示,此次“天琴一号”成功发射,意味着空间引力波探测技术迈出了关键性的一大步;但这项工程巨大,技术前沿且复杂,是科学界的“无人之域”,国际竞争日渐白热化。
引力波的频率很宽,就好像交响乐中分低音、中音、中高音和高音;针对不同频率,科学家采取了不同的探测手段,科学目标也不尽相同。
目前,国内主要有三大项目正在推进:一是由中科院高能所主导的基于地面探测的“阿里实验计划”,目的是探测原初引力波;二是由中科院推动的同样基于太空探测的“太极计划”;三是由中山大学主导的“天琴计划”。
而国际上太空引力波探测,以欧洲空间局主导的“LISA空间引力波探测计划”为代表,根据该计划,将在太阳轨道发射三颗卫星组成等边三角形编队。
“天琴计划”首席科学家助理梅健伟教授介绍,“天琴计划”的卫星由于距离地球近,因此面临的来自地球和地月相对运动带来的探测干扰也会多一些,这就对“天琴计划”卫星的高精度惯性传感、微牛级微推进器、高精度无拖曳控制等技术提出了更高的挑战。而“LISA计划”也面临距离地球远、卫星入轨时间长、跟地球通信时间长和在轨控制难度大等问题。
罗俊表示,“天琴一号”虽然意义重大,但并不代表我国空间引力波探测技术已经成熟。实际上我们距离实现空间引力波探测的最终目标还任重道远,必须本着求真务实的科学态度和踏实严谨的科学作风,加快推进关键技术攻关和在轨验证,加速推进人才队伍建设和国内外科技合作。
“科学不仅仅是简单去理解别人探索发现的东西,而应该自己能够走到前沿去探索一些未知的世界,这是科学家的使命,要对未知保持一颗好奇心,对科学保持一颗敬畏心。”罗俊说。
“天琴”将奏何妙音?
——“天琴一号”发射成功背后的我国引力波探测之问
图为12月20日11时22分,长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心成功发射。
12月20日,随着长征四号乙运载火箭腾空而起,“天琴一号”技术试验卫星成功飞向太空。
这是我国首颗由国家立项面向未来引力波空间探测的技术试验卫星,其成功发射意味着中国酝酿近20年的空间引力波探测计划方案距离实现迈出了重要一步。在这个历史性的时刻,不妨让我们走近“天琴一号”,揭开“天琴工程”的神秘面纱。
“天琴一号”要做什么?
“天琴一号”由国家航天局为工程大总体管理单位,中山大学为用户单位,中国航天科技集团五院航天东方红卫星有限公司为卫星总体负责单位,试验载荷分别由中山大学、华中科技大学、航天五院等单位研制。
“天琴计划”是由中山大学校长、中国科学院院士罗俊于2014年提出、以中国为主导的国际空间引力波探测计划:2035年前后,在距离地球约10万公里的轨道上部署三颗卫星,构成边长约为17万公里的等边三角形编队,在太空中建成一个探测引力波的天文台。因为三颗卫星组成的编队在天空中形似竖琴,故名天琴。
据介绍,要实现引力波的探测,必须具备两大基础技术,即空间惯性基准技术和激光干涉测距技术;前者相当于找准基点,后者相当于一把尺子。
“天琴计划”将分三次总计发射六颗卫星上天,第一次发射一颗高精度空间惯性基准试验卫星,第二次发射两颗激光干涉测量技术试验卫星;第三次发射三颗天琴卫星,组成编队进行空间引力波探测。
罗俊说,此次发射的“天琴一号”,是“天琴计划”拟发射的第一颗试验卫星。“天琴一号”好比是引力波“探头”,它的核心技术就是空间惯性基准技术,这是空间引力波探测技术体系中的关键技术之一。
那么“天琴一号”上天后将肩负怎样的科学任务?
中山大学天琴中心副主任叶贤基教授说,“天琴一号”身负三大科学任务:一是对空间惯性传感器进行在轨验证,二是对微牛级可变推力的微推力器进行在轨验证,三是对无拖曳控制技术进行在轨验证。此外,“天琴一号”也将对高精度激光干涉测量技术、高精度质心控制技术、高稳定性温度控制技术等引力波空间探测共性关键技术开展在轨验证。
“这颗卫星是整个‘天琴计划’的首颗技术验证星,离最终实现空间引力波探测目标还有很长的路要走。”“天琴一号”技术试验卫星总设计师张立华介绍,这一次的技术验证,将为未来技术发展提供有价值的参考。
“空间引力波探测带来了极大的技术挑战,很多技术指标高于现有水平数个量级。因此,必须循序渐进、分步实施,通过技术试验卫星验证相关技术,待关键技术取得实质性突破后,再去研制能够在空间探测到引力波的卫星系统。”张立华说。
为什么要探测引力波?
在爱因斯坦广义相对论中,引力波是时空波动的具体表现。宇宙大爆炸、黑洞并和等天文事件会产生时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹,这种波动会以光速传播。当波动抵达地球时,将“扭曲”地球的时空;这种扭曲极其微弱,不仅你我无法感知,普通的科学仪器也无法测量。
在此之前,人类观测宇宙的手段,不管是红外光还是紫外光,靠的都是电磁波。而引力波提供了一个全新的观测宇宙的重要窗口。
“想象我们在一个房间内看到光在内部传播,那是一种电磁波。而如果房子本身形状发生了改变,则是引力波的作用。”罗俊说。
中国科学家正在进行的空间引力波探测的“天琴计划”,其原理是:由于引力波会造成时空的变化,导致空间中两点之间的距离发生改变。当引力波到达时,会造成一个方向压缩,另一个方向拉伸,这种变化是有规律的。通过精确测量引力波天文台三颗卫星组成的等边三角形之间距离的微小变化,可以测量引力波是否存在。
引力波探测跟我们普通人有关系吗?受访科学家表示,新的科学发现,会给人类社会带来难以预估的影响。引力波探测,将可能带动激光、材料、光学、工程、计算机等诸多学科前沿的发展;引力波探测的很多技术将对或者已经对半导体制造、能源、材料、大数据等实用领域产生深远影响。
中国科学院院士叶朝辉表示,作为我国首颗国家立项的引力波空间探测技术试验卫星,“天琴一号”不仅适用于空间引力波探测计划,还将满足其他基础科学空间实验对航天技术的发展需求。
“‘天琴一号’还是国内首颗无拖曳控制技术试验卫星,无拖曳控制技术是最前沿的航天技术。”叶朝辉说,这将为开展下一代卫星重力测量、深空探测、基础科学实验等提供重要技术储备。
离引力波探测还有多远?
引力波的影响非常微弱,假设在太空中有一个半径10万公里的粒子圈,则引力波对粒子圈带来的形变也只有百分之一个原子的大小,这对测量精度提出了极高要求。
科学家表示,此次“天琴一号”成功发射,意味着空间引力波探测技术迈出了关键性的一大步;但这项工程巨大,技术前沿且复杂,是科学界的“无人之域”,国际竞争日渐白热化。
引力波的频率很宽,就好像交响乐中分低音、中音、中高音和高音;针对不同频率,科学家采取了不同的探测手段,科学目标也不尽相同。
目前,国内主要有三大项目正在推进:一是由中科院高能所主导的基于地面探测的“阿里实验计划”,目的是探测原初引力波;二是由中科院推动的同样基于太空探测的“太极计划”;三是由中山大学主导的“天琴计划”。
而国际上太空引力波探测,以欧洲空间局主导的“LISA空间引力波探测计划”为代表,根据该计划,将在太阳轨道发射三颗卫星组成等边三角形编队。
“天琴计划”首席科学家助理梅健伟教授介绍,“天琴计划”的卫星由于距离地球近,因此面临的来自地球和地月相对运动带来的探测干扰也会多一些,这就对“天琴计划”卫星的高精度惯性传感、微牛级微推进器、高精度无拖曳控制等技术提出了更高的挑战。而“LISA计划”也面临距离地球远、卫星入轨时间长、跟地球通信时间长和在轨控制难度大等问题。
罗俊表示,“天琴一号”虽然意义重大,但并不代表我国空间引力波探测技术已经成熟。实际上我们距离实现空间引力波探测的最终目标还任重道远,必须本着求真务实的科学态度和踏实严谨的科学作风,加快推进关键技术攻关和在轨验证,加速推进人才队伍建设和国内外科技合作。
“科学不仅仅是简单去理解别人探索发现的东西,而应该自己能够走到前沿去探索一些未知的世界,这是科学家的使命,要对未知保持一颗好奇心,对科学保持一颗敬畏心。”罗俊说。
“垂鉴资治—— 司马光诞辰1000周年主题文献展”之著作篇:“鉴于往事,有资于治道”
专题介绍四:严密合理的工作方法
《资治通鉴》的编纂具有一套严密合理的工作制度与方法,为这部编年体巨著达到空前的学术水平提供了重要保证。首先制作丛目,以历朝实录为基础,其他各种相关史料依年月日添加,尽量详备。其次制作长编,对丛目中所记录的史料进行整理汇编,长编的总要求是“宁失之于繁,毋失之于略”。丛目和长编的工作都由助手们完成,刘攽负责两汉,刘恕负责魏晋南北朝和隋,范祖禹负责唐后刘恕负责五代,去世后由范祖禹接续完成。最后是删改定稿,对长编内容进行删繁取要、考订异同、加工润色、撰写评论,全由司马光一人负责。这样既发挥了集体分工合作的长处,又突出主编从发凡启例到删削定稿的核心作用,保证了这部著作的学术水平。
专题介绍四:严密合理的工作方法
《资治通鉴》的编纂具有一套严密合理的工作制度与方法,为这部编年体巨著达到空前的学术水平提供了重要保证。首先制作丛目,以历朝实录为基础,其他各种相关史料依年月日添加,尽量详备。其次制作长编,对丛目中所记录的史料进行整理汇编,长编的总要求是“宁失之于繁,毋失之于略”。丛目和长编的工作都由助手们完成,刘攽负责两汉,刘恕负责魏晋南北朝和隋,范祖禹负责唐后刘恕负责五代,去世后由范祖禹接续完成。最后是删改定稿,对长编内容进行删繁取要、考订异同、加工润色、撰写评论,全由司马光一人负责。这样既发挥了集体分工合作的长处,又突出主编从发凡启例到删削定稿的核心作用,保证了这部著作的学术水平。
【“5G+工业互联网”典型应用系列报道——5G“钢铁侠”,飞起!解构5G智慧工厂的华菱湘钢样本】坐在舒适的空调房内,工程师可通过远程天车控制磁盘,将废钢区内的废钢吸起,运送到指定区域,进行废钢煤炉重造;戴上VR眼镜,工程师就能在千里之外获取车间物料、车辆、车斗高度及装卸位置的信息,给天车下发动作指令……这些无人操作的“黑科技”场景,正在华菱湘钢五米宽厚板厂化为现实。
4G改变生活,5G改变社会。站在5G的风口,老工业如何转型?今年9月,华菱湘钢最先作出这样的尝试--与中国移动湖南公司和华为公司合作,在五米宽厚板厂内共同打造5G智慧工厂,建设移动5G智能网络工程、天车远程无人驾驶系统和生产设备数据工具系统。全国钢铁行业5G实景应用首度落子有声。
11月21日,工信部组织专家组前往华菱湘钢专题调研并给予了高度肯定,希望华菱湘钢5G智慧工厂项目再接再厉,孵化更多5G创新应用,打造5G工业领域应用示范标杆。
华菱湘钢5G智慧工厂
跑出加速度
今年6月5G商用牌照正式发放时,业界预测,5G的应用可能20%用于人和人之间的通信,而80%用于物和物之间的通信。如今,这一预测越来越成为现实。5G在高清视频、物联网、云计算、AI、VR、车联网、无人机等多个场景的行业应用正大放异彩。5G作为全球科技竞争的制高点,将释放智能经济的巨大潜力,引发城市发展模式的深刻变革。
战略所向,“兵家”必争。2019年9月,华菱湘钢的智慧工厂里,“5G+智慧天车”闪亮登场,这是5G实景应用在全国钢铁行业首次落地。该应用由中国移动湖南公司、华菱湘钢和华为公司共同打造。根据合作协议,三方将共同探索5G、云计算、人工智能等技术与工业领域的深度融合,建设移动5G智能网络工程、天车远程无人驾驶系统和生产设备数据工具系统,共同打造智能制造和智慧工厂示范项目。
工厂的智能化改造,为华菱湘钢带来了实实在在的效益。今年前10个月,华菱湘钢实现销售收入524亿元,创利28亿元,创建厂以来最高利润水平;预计全年实现销售收入620亿元,创利35亿元以上。今年前三个季度,湘钢以全国同行第24位的产量规模,创下第10位的利润。
但产品转型升级,华菱湘钢的收获不仅仅是利润。华菱湘钢生产管理部副部长徐益军告诉记者,近几年来,湘钢不断探索工业互联网技术应用创新,加大智能化改造力度,提高劳动生产率。目前工厂的劳动生产率达到每人每年1039吨钢,较2018年同期提升14%。智能化改造对运营效率提升明显,徐益军举例说:“高线厂轧钢加热炉,以往都是依靠人工看火烧钢,难以做到精准。今年2月,湘钢开始使用智能燃烧专家系统,铸坯温度保持稳定,煤气消耗下降了3%,光这一项节约,一年内就能把系统的投资资金赚回来。”
2018年,华菱湘钢用于智能制造的投资比2017年翻了一番,线材、板材各建成一条完整的智能示范生产线。在管理上,华菱湘钢也在不断打造以“信息化、数字化、智能化”为核心的“智慧湘钢”。近年来,华菱湘钢成功打造了线材自动挂牌、全自动炼钢、连铸机器人自动加渣、铁路口无人值守,以及宽厚板一线、高一线两条示范生产线等10多个重点智能制造项目,立项和正在实施的智能项目总数达200多个。如今,华菱湘钢正建设天车远程无人驾驶系统,实现系统无人化、自动化、高效化安全运行;着力打造运输码头车辆远程控制或无人驾驶,实现智能无人化码头;以5G工业应用为契机,全面升级ERP系统,加快推进智能制造项目,大力推进华菱湘钢高质量发展。
华菱湘钢智慧工厂
打造“智造”样本
2018年,湖南电子信息制造业实现主营业务收入2169.9亿元,同比增长11.4%,呈现快速增长态势。今年6月,《湖南省5G应用创新发展三年行动计划(2019-2021年)》发布,湖南在5G网络建设、创新能力、应用融合、产业培育等方面抢滩布局。在湖南省工业和信息化厅党组成员、总经济师熊琛看来,湖南将工业互联网和5G作为重要的新兴基础设施建设,将着力构建具有湖南特色的5G应用场景链。
实体经济堪称湖南经济的“脊梁”,“实体不牢,地动山摇”。作为湖南工业总体实力象征的华菱集团,与中国移动湖南公司、华为公司携手在工业互联网领域先行先试,成功打造了5G智慧天车远程操控创新应用并投入生产使用。这套系统能够实现远程操控湘潭湘钢五米板厂天车的全天正常作业,由中国移动湖南公司、华为公司提供的5G网络解决方案,使工厂里的5G网络实现了低至20ms的时延,为天车指令下发和指令执行提供“零”延迟体验,同时高达1.2Gbps的下载速率,为操作员提供了第一视角的高清视频,保障了远程操控的实时、精准。
据了解,中国移动湖南公司为华菱湘钢建设5G移动通信网络,打造高速宽带网、泛在无线网、感知物联网三个基础网络,推进既有光纤线路改造,加快5G通信网络厂区全覆盖,建设可管可控绿色高性能光通信网络。双方各自发挥资源和技术优势,联合建设天车远程无人驾驶系统,实现系统无人化、自动化、高效化安全运行,让华菱湘钢天车运输流更加高效、安全、简单。此外,中国移动湖南公司还将为华菱湘钢建设生产设备数据互传系统,为生产设备提供在高温、高湿、震动、粉尘等恶劣环境下,更高集成度、更高效的数据连接,更简易安全的SIM应用,实现华菱湘钢生产设备间数据有效互传和分析应用。
中国移动湖南公司总经理丘文辉表示,在加快5G网络建设的同时,湖南移动已携手产业伙伴成立5G数字化产业联盟,在湘江新区智能系统测试区开展5G网联自动驾驶试验;与中联环境在长沙市橘子洲头投入5G无人驾驶环卫机器人作业集群;同时,聚焦工业互联网领域,与三一重工共同建设5G智造产业园区,通过5G实现无线高清监控、高清视频数据采集、厂区机床数据监控、机器人巡检等;与中联重科合作,开展5G远程机械操作项目,与国网湖南电力公司合作5G智慧电网项目,探索精准负荷控制、电网应急通信、智能化巡检等。
时代是最大的赋能者。站在逐梦5G的时代风口,中国移动湖南公司与湖南的优秀企业正迎着风“加速”奔跑,华菱湘钢智慧工厂的创新样本正印证着湖南的优势和特色。5G产业竞跑,湖南有底气!(记者 陈凡军 通讯员 杨淑华)
4G改变生活,5G改变社会。站在5G的风口,老工业如何转型?今年9月,华菱湘钢最先作出这样的尝试--与中国移动湖南公司和华为公司合作,在五米宽厚板厂内共同打造5G智慧工厂,建设移动5G智能网络工程、天车远程无人驾驶系统和生产设备数据工具系统。全国钢铁行业5G实景应用首度落子有声。
11月21日,工信部组织专家组前往华菱湘钢专题调研并给予了高度肯定,希望华菱湘钢5G智慧工厂项目再接再厉,孵化更多5G创新应用,打造5G工业领域应用示范标杆。
华菱湘钢5G智慧工厂
跑出加速度
今年6月5G商用牌照正式发放时,业界预测,5G的应用可能20%用于人和人之间的通信,而80%用于物和物之间的通信。如今,这一预测越来越成为现实。5G在高清视频、物联网、云计算、AI、VR、车联网、无人机等多个场景的行业应用正大放异彩。5G作为全球科技竞争的制高点,将释放智能经济的巨大潜力,引发城市发展模式的深刻变革。
战略所向,“兵家”必争。2019年9月,华菱湘钢的智慧工厂里,“5G+智慧天车”闪亮登场,这是5G实景应用在全国钢铁行业首次落地。该应用由中国移动湖南公司、华菱湘钢和华为公司共同打造。根据合作协议,三方将共同探索5G、云计算、人工智能等技术与工业领域的深度融合,建设移动5G智能网络工程、天车远程无人驾驶系统和生产设备数据工具系统,共同打造智能制造和智慧工厂示范项目。
工厂的智能化改造,为华菱湘钢带来了实实在在的效益。今年前10个月,华菱湘钢实现销售收入524亿元,创利28亿元,创建厂以来最高利润水平;预计全年实现销售收入620亿元,创利35亿元以上。今年前三个季度,湘钢以全国同行第24位的产量规模,创下第10位的利润。
但产品转型升级,华菱湘钢的收获不仅仅是利润。华菱湘钢生产管理部副部长徐益军告诉记者,近几年来,湘钢不断探索工业互联网技术应用创新,加大智能化改造力度,提高劳动生产率。目前工厂的劳动生产率达到每人每年1039吨钢,较2018年同期提升14%。智能化改造对运营效率提升明显,徐益军举例说:“高线厂轧钢加热炉,以往都是依靠人工看火烧钢,难以做到精准。今年2月,湘钢开始使用智能燃烧专家系统,铸坯温度保持稳定,煤气消耗下降了3%,光这一项节约,一年内就能把系统的投资资金赚回来。”
2018年,华菱湘钢用于智能制造的投资比2017年翻了一番,线材、板材各建成一条完整的智能示范生产线。在管理上,华菱湘钢也在不断打造以“信息化、数字化、智能化”为核心的“智慧湘钢”。近年来,华菱湘钢成功打造了线材自动挂牌、全自动炼钢、连铸机器人自动加渣、铁路口无人值守,以及宽厚板一线、高一线两条示范生产线等10多个重点智能制造项目,立项和正在实施的智能项目总数达200多个。如今,华菱湘钢正建设天车远程无人驾驶系统,实现系统无人化、自动化、高效化安全运行;着力打造运输码头车辆远程控制或无人驾驶,实现智能无人化码头;以5G工业应用为契机,全面升级ERP系统,加快推进智能制造项目,大力推进华菱湘钢高质量发展。
华菱湘钢智慧工厂
打造“智造”样本
2018年,湖南电子信息制造业实现主营业务收入2169.9亿元,同比增长11.4%,呈现快速增长态势。今年6月,《湖南省5G应用创新发展三年行动计划(2019-2021年)》发布,湖南在5G网络建设、创新能力、应用融合、产业培育等方面抢滩布局。在湖南省工业和信息化厅党组成员、总经济师熊琛看来,湖南将工业互联网和5G作为重要的新兴基础设施建设,将着力构建具有湖南特色的5G应用场景链。
实体经济堪称湖南经济的“脊梁”,“实体不牢,地动山摇”。作为湖南工业总体实力象征的华菱集团,与中国移动湖南公司、华为公司携手在工业互联网领域先行先试,成功打造了5G智慧天车远程操控创新应用并投入生产使用。这套系统能够实现远程操控湘潭湘钢五米板厂天车的全天正常作业,由中国移动湖南公司、华为公司提供的5G网络解决方案,使工厂里的5G网络实现了低至20ms的时延,为天车指令下发和指令执行提供“零”延迟体验,同时高达1.2Gbps的下载速率,为操作员提供了第一视角的高清视频,保障了远程操控的实时、精准。
据了解,中国移动湖南公司为华菱湘钢建设5G移动通信网络,打造高速宽带网、泛在无线网、感知物联网三个基础网络,推进既有光纤线路改造,加快5G通信网络厂区全覆盖,建设可管可控绿色高性能光通信网络。双方各自发挥资源和技术优势,联合建设天车远程无人驾驶系统,实现系统无人化、自动化、高效化安全运行,让华菱湘钢天车运输流更加高效、安全、简单。此外,中国移动湖南公司还将为华菱湘钢建设生产设备数据互传系统,为生产设备提供在高温、高湿、震动、粉尘等恶劣环境下,更高集成度、更高效的数据连接,更简易安全的SIM应用,实现华菱湘钢生产设备间数据有效互传和分析应用。
中国移动湖南公司总经理丘文辉表示,在加快5G网络建设的同时,湖南移动已携手产业伙伴成立5G数字化产业联盟,在湘江新区智能系统测试区开展5G网联自动驾驶试验;与中联环境在长沙市橘子洲头投入5G无人驾驶环卫机器人作业集群;同时,聚焦工业互联网领域,与三一重工共同建设5G智造产业园区,通过5G实现无线高清监控、高清视频数据采集、厂区机床数据监控、机器人巡检等;与中联重科合作,开展5G远程机械操作项目,与国网湖南电力公司合作5G智慧电网项目,探索精准负荷控制、电网应急通信、智能化巡检等。
时代是最大的赋能者。站在逐梦5G的时代风口,中国移动湖南公司与湖南的优秀企业正迎着风“加速”奔跑,华菱湘钢智慧工厂的创新样本正印证着湖南的优势和特色。5G产业竞跑,湖南有底气!(记者 陈凡军 通讯员 杨淑华)
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