中安联合煤化有限责任公司 5G 智慧工厂
为更好推动 5G 工厂高质量发展，加快“5G+ 工业互联网”规模化应用，我 部从 1260 个 5G 工厂名录项目中优中选优，遴选出 100 个技术先进、标杆引领 的 5G 工厂典型应用实践（以下简称“百家 5G 工厂”），覆盖原材料工业、装备 工业、消费品工业、电子信息、能源交通等重要行业领域。百家 5G 工厂实现 5G 网络覆盖率超 99.3%、现场装备联网率超 97.7%、无线设备 5G 联网率超 97%，推动“5G+ 工业互联网”由“单点”应用向全环节、全流程、全要素、全场景、 全产业链“综合”应用创新发展，有效推动制造业提质降本增效绿色安全发展。
一是加速全环节柔性生产，推动工厂网络无线化，通过 5G 全厂覆盖，探索 生产现场装备云化群体控制、产线模块化快速重构、供应链实时动态协同等， 实现从固定刚性流程生产向快速响应、动态调整的全环节柔性生产方式转变， 百家 5G 工厂平均产能增加 24.7%。
二是推动全流程精益管控，通过系统建设 5G、工业互联网等基础设施，加 速边缘计算、信息模型、数字孪生等技术从生产运营、原材料采购等批量管理 应用向安全生产闭环管控、厂区物流实时优化、关键部件精准运维等精细管理 应用扩展，实现虚实融合、实时监控的工厂生产全流程精益管理，百家 5G 工厂 平均运营成本降低 18.4%。
三是形成全要素协同智能，基于大带宽、广连接网络特性，实时采集汇聚 全厂及供应商数据，基于高可靠、低时延网络特性，实现自感知、自适应、自 决策的智能化自主协同，推动人工智能应用从单点辅助向产线生产、系统运维、 销售服务、企业管理等环节的全要素协同发展，百家 5G 工厂平均产品质量提 升 20.5%。
四是实现全场景应用普及，“5G+ 工业互联网”加快从外围辅助环节向生产 核心环节延伸，百家 5G 工厂实现企业协同合作、虚拟现实服务、现场辅助装 配等二十大场景全覆盖，生产现场监测、生产能效管控、机器视觉质检、厂区 智能物流、设备协同作业等与产线生产紧密相关的应用场景覆盖率超 70%。
五是带动全产业链规模壮大，通过 5G 工厂建设带动产业供给能力提升， 逐步形成工业 5G 芯片、模组、终端等全栈式产品体系。5G 模组价格下探至 百元级，较商用初期下降 95%，5G AGV、5G 智能 AR 头盔等一批工业 5G 创 新产品实现规模量产及深度应用。
中安联合 5G 工厂项目，以打造煤化工领域的 5G 智慧工厂为核心目标，致力于解决企业在提高生产效率、保障安全生产、实现数字化转型以及预测性安全预警等方面的迫切需求。项目通过构建以“端—边—云”协同的一体化信息基础设施和 5G 专用网络为核心的新型工业互联网基础设施，实现生产设备数据的实时接入。同时，部署覆盖生产运行、仓储物流、安全监控等关键环节的 5G+ 应用体系，并通过工业互联网平台整合了企业内 60 余个系统，最终推动产业链上下游的信息协同与高效融合。
传统煤化工生产环境中存在显著的数据孤岛问题， MES、能源管理、质量管理和安全环保等众多业务系统相互独立，导致数据流、业务流与管理流割裂，难以实现生产全流程的精准管控与协同优化。同时，传统工业网络在带宽、时延和连接密度方面存在局限，无法满足工业超高清视频监控、设备实时数据采集、AGV 协同调度等场景对低时延、高可靠通信的严格要求，制约了智能化应用的深度部署。在安全管控方面，传统手段难以实现对复杂生产环境的全面感知与预警，亟需构建更智能的安全监测与应急响应体系。
在此背景下，中安联合通过建设 5G 工厂，部署覆盖全厂的 5G 专网和“云 - 边 - 端”协同的新型信息基础设施，打通数据壁垒，实现生产设备、仪器仪表和控制系统数据的全面采集与互联。在此基础上，重点部署 5G+ 数据采集、5G+ 智慧巡检、5G+AI 视频识别预警、5G+ 人员定位等创新应用，实现生产过程的实时监控与智能决策。通过构建统一的工业互联网平台，整合现有业务系统，最终实现生产运营全流程的数字化、网络化与智能化转型，全面提升生产效率、安全管控水平和资源利用效率，打造煤化工行业数字化转型标杆，为推动新型工业化建设提供可复制的实践经验。
一是构建“端 - 边 - 云”5G 基础设施架构。端侧部署 AGV、智能巡检机器人等设备，通过 5G 接入网络；边侧设 MEC 服务器、5G 网关，依托 5G 低时延特性处理本地数据；云侧搭MES、设备故障诊断大数据平台，借 5G 实现数据实时交互，形成“端 - 边 - 云”协同的 5G 一体化 ICT 基础设施，支撑智慧应用。
二是打造高覆盖高可靠 5G 网络。采用 SA 组网，厂区部署多座 5G 基站，信号覆盖率达99.31%（RSRP>-105dBm 采样点占比）， 下载速率 424.08Mbps、上传速率 131.73Mbps；配套 5G 网络管理系统，实现运维、资源调配与安全管控，保障 5G 网络稳定运行。
三是搭建 5G 赋能的工业互联网平台。平台六层架构融入 5G 技术，集成各类业务系统，通过 5G 实时采集数万设备数据， 支撑生产协同， 为决策提供数据驱动， 且符合工业互联网架构，满足生产运营需求。
四是构建多场景“5G+”应用体系。5G + 仓储物流调度 AGV 实现无人化；5G + 人车定位结合北斗实时追踪；5G + 电力巡检支撑机器人数据回传；5G + 大机组监测传输参数预警故障，共落地 15 个“5G + 工业互联网”场景，覆盖核心业务。
五是打造 5G 安全管控闭环。5G + 电子作业票规范高危作业， 5G + 承包商管理实现全周期数字化，5G+AI 视频监控检测异常，联动应急系统，形成安全管控闭环。
该工厂依托“5G+ 工业互联网平台”，建立了 AI视频监控智能分析系统及生产智能推送系统，通过高清摄像头实时监控生产线的运行状态，传感器和仪表设备实时采集工艺参数和安全指标，通过 5G 网络移动应用实现异常消息的分级推送、在线趋势分析和异常处理，从事后应急、事中发现的传统管控模式向事前预测、主动应对的智能模式转变。该系统的应用显著提升了生产的安全性和效率，降低了人员的劳动强度和风险。
该工厂依托“5G+ 工业互联网”及多系统深度融合，将远程设备操控场景从“单点控制”升级为“全域智能协同”，大幅降低高危作业风险，提升运维效率和生产效率。和在广域设备集群智能调度方面，支持DCS 操控终端，实现了设备的无人化精准操控、实时联动应急快速响应，同时通过设备群控优化，降低了能耗以及人员暴露风险，提高了故障处理效率。
该工厂依托“5G+ 工业互联网”平台的多系统集成能力，将设备协同作业场景从“单机孤立运行”升级为“全要素智能协作”，解决了传统信息孤岛导致资源错配、传统协同效率低等问题，提升了 生产效率，实现了全要素实时联动、风险协同防控、产业链无缝衔接。在多工序设备同步优化方 面，5G 实时汇聚 MES 订单数据、DCS 工艺参数等，动态优化全流程设备运行，提升产品一致性；在应急事件多设备协同处置方面，生产智能推送系统（环保监控模块）检测到有害气体泄漏后，产生报警推送，触发系统关闭关联阀门，应急处置时效提升 5 倍。
该工厂依托“5G+ 工业互联网”平台的多系统集成能力， DCS 系统通过 5G 低时延网络直接下发指令至智能阀门、泵， 实现生产设备氧煤比、温度等关键参数精细化调控， 提高设备运行稳定性。此外，自控率监控系统、控制平稳率监控系统，通过装置回路 PID 参数设置监控，控制器优化和参数整定、报警梳理、系统报警解析与分析，完成装置全流程自动实施，实现“净屏操作”。
通过 5G 网络的高带宽和低延迟特性，在原料处理阶段，中安联合引进的原料煤的视觉检测系统，该系统融合了先进的图像识别和传感器技术，可以实时采集高清图像，并快速传输至云端或边缘计算平台进行 AI 分析，精准识别煤中的杂质，并触发筛分机除杂设备运转， 实现精准、高效的杂质清除和原料分级，相较于传统人工分拣，效率呈指数级提升，从源头保障了产品质量。
该工厂通过建立了智能化的设备故障诊断系统（管道应急管理系统），利用 5G、工业互联网技术，实现了对泵、风机、皮带机、管带机等生产现场设备的生产参数、密封泄漏情况实时监控和故障诊断，大大提高了设备的可靠性和稳定性。当设备出现故障或异常时，系统能够自动触发报警，并将故障信息实时推送至设备完整性管理系统的缺陷管理单元。专家可以根据接收到的数据和信息，迅速判断故障类型和原因，并给出相应的处理建议或维修方案。推进设备运行维护智能化、机泵房值守无人化、设备全生命周期数字化，实现设备运行本质安全。
该工厂依托“5G+ 工业互联网平台”，建立了智能化设备预测维护系统， 5G 技术通过全息数据采集、智能诊断分析、预测性维护与远程协同， 将设备故障诊断从“被动应对”升级为“主动预防”。该系统对大量设备历史数据的学习和分析，系统能够建立设备故障知识图谱，对设备的运行状态进行实时监测和评估。当设备出现潜在故障迹象时，系统能够提前预警，并提供维修建议或调整设备运行参数的方案，减少停机损失与维护成本。其中，润滑油在线监测分析模块通过在线监测系统可以及时将机组润滑油的指标通过 5G 无线数据传输到云端，通过电脑端网址读取。
该工厂引进了基于 5G 的配电房室内挂轨式巡检机器人系统，以巡检机器人为核心，集 5G通信 +AR、移动视频巡检、红外测温、环境监控、数据智能分析等功能于一体，实现对巡检区域设备的实时监控、数据分析管理，全方位保障生产质量与安全。巡检机器人系统由后台软件系统、轨道系统、供电系统、通信系统、机器人系统及其他相关设备组成。同时支持 5G 远程及本地多种管控平台。
该工厂基于 5G、物联网、大数据、云计算和人工智能等先进技术，以及 AGV 智能机器人、RGV 穿梭车等智能装备，搭建了智能仓储系统，采用提供定制专网，对仓库、包装等车间区域 5G 信号全覆盖，实现物料和先进煤基高分子材料产品在厂区内的自动化、智能化存储、搬运、分拣和配送。32 台 AGV 智能机器人利用 5G 网络的超低延时和无死角特点，结合 5G 边缘计算功能以及 AI 自动驾驶技术，实现运输速度和路线的灵活调整，接受指令、规划路线达到毫秒级，智能机器人按照计算出的最优路线， 自如穿行在库房内，使得库房作业效率得到极大提高。该系统可减少仓储搬运工 20 人，节约人工费用 150 万元 / 年，显著提高生产效率，降低人员劳动强度，保障货物与人身安全。
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该工厂通过部署 5G+ 智能仓储系统，结合 RFID、PDA、机器视觉等技术，重构了传统依赖人工盘点的低效作业模式，实现了货物的自动识别、盘点、分类和码放等作业流程的自动化和智能化。该系统大大提高了货物处理的效率和准确性，减少了人为错误和货物损失。通过该系统的应用，企业能够实时掌握库存情况，精准管理货物信息，提高库存周转率和资金利用率。同时，智能理货系统还能与企业的其他信息系统无缝对接，实现数据共享和业务协同，进一步提升企业的整体运营效率和管理水平，并提升生产效率、降低运营成本。
该工厂依托“5G 物联网 + 北斗高精度定位 + 蓝牙 + 视觉 AI 识别”等技术，构建了覆盖“人 -车 - 货 - 场”的全域人车智能监控系统，集成车辆路线、道路识别、实时导航、实时监控、大数据分析等内容，实现对人员和车辆的定位信息与地图的匹配，具有人员管理、车辆管理、数据分析、告警管理、设备管理等功能，解决了定位盲区与精度不足、数据孤岛与协同低效、安全风险响应滞后、资源浪费与成本高、合规管理与追溯困难等痛点，该系统定位数据采集效率较传统模式提升 5 倍，显著降低综合管理成本。
该工厂通过利用 5G 结合工业互联网平台，实 时采集、监控公司煤制烯烃装置所产生的乙烯、氮 气、二氧化碳等产品及副产品的纯度、压力、温度 等数据，并与所在园区内产业链下游企业实现数据 互通，通过管网向安徽嘉玺新材料科技有限公司供 应氮气、乙烯， 向淮南金宏二氧化碳有限公司供应二氧化碳气体等，推动产业链上下游贯通和协同制造。
基于 5G 技术的高带宽和低时延特性，搭建了 MES 能源管理模块以及能耗在线监测系统，具有仪表数据采集、能源节点管理、管网平衡、能源统计报表等功能，系统能够实时监测关键设备的能耗情况以及生产环境中的温度、湿度、压力等参数，及时发现并处理能效异常，可向省发改委平台传上传公司的煤炭、电力能耗的使用情况，并以可视化方式各种维度显示能耗数据，实现了智能化生产能效管控，提高能效和降低运维成本。
1. 经济价值
中安联合 5G 工厂的经济价值显著，通过设备互联与协同，生产效率提升 26%，产值增加近10 亿元；自动化应用降低人工与运维成本， 年节约仓储费用 150 万元，运营成本降低 19%；柔性制造使交货周期缩短 20%，增强市场响应能力。
2. 社会价值
打造“5G+ 智慧化工标杆工厂， 实现全业务上云与数据共享， 引领行业绿色低碳智能化发展； 5G 技术强化安全环保预控与应急能力，筑牢安全生产防线，并为行业内和其他工业企业应用 5G工厂建设提供了具体实施方案和参考路径。