中国航发商发 5G+智慧工厂编者按按照2021年国务院政府工

编者按
按照2021年国务院政府工作报告中“加大5G网络和千兆光网建设力度，丰富应用场景”、工信部“推动5G应用‘扬帆远航’”的要求，以及上海全面推进城市数字化转型的意见，上海聚焦5G+行业示范应用带动产业链、业务链、创新链融合发展，在智能制造、智慧交通、健康医疗、智慧教育等十大领域推进500余项5G应用项目，在全国“绽放杯”5G应用征集大赛中屡获佳绩。为总结和分享上海“双千兆”应用发展经验，积极营造产业发展的良好氛围，小编特开设本栏目。
一、背景情况
传统生产模式下，航空发动机的研制生产存在数字化能力有限，车间级、工厂级数据流动和过程协同不足等问题。而 5G 的应用为航空发动机研制生产的数字化转型带了变革。中国航发商发充分结合 5G 技术特点，开展创新应用示范工作，探索5G技术在商用航空发动机生产制造过程的应用价值，以新一代信息基础设施驱动商发智能工厂建设。
二、技术特点
本项目实现了5G技术与航空发动机研发的融合，以端到端数据流为基础，全面提升运营效率，缩短产品研制周期、降低资源能源消耗、降低研发成本、提升航发产品质量。依托基于5G+工业互联网的数据集成应用，形成基于数据分析与反馈的工艺优化、流程优化、设备维护与故障识别能力，实现企业生产与运营管理的深度优化。结合5G网络与大数据，构建数字化单元模型，为日后的数字孪生工厂等应用奠定基础。

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图1：基于5G的商用航空发动机试验过程创新应用总体架构图
三、5G典型应用场景
（一）基于 5G 技术的航空发动机试验过程可视化及远程指导

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图2：基于5G技术的航空发动机试验过程可视化及远程指导拓扑示意图

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图3：基于5G技术的航空发动机试验过程的网络图
针对商用航空发动机试验前的装配环节，通过 5G+AR 技术，实现低压涡轮单元体大部件智能装配平台的功能演示与教学培训。在进入试车间查看的人员无法独立排除故障时，通过 AR 眼镜实时传输故障视频，同时通过语音方式与中心平台的专业技术人员进行沟通，并支持在故障图片或视频中进行标记。
（二）基于 5G 技术的航空发动机试验过程远程监控

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图4：基于5G技术的航空发动机试验过程远程监控拓扑示意图
利用 5G的大带宽、广覆盖，通过机器人搭载云台的方式实现发动机试车过程中的检查。并发挥 5G 低时延特点，实现监控室与试车间内的低延迟实时互动，提升试车过程的及时反馈能力。
（三）基于5G技术的航空发动机试验过程实验协同

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图5：基于5G技术的航空发动机试验过程理化检验高速协同系统架构图
基于5G大带宽，在材料力学实验室建设一条数据高速传输通道，实现工业设备测试、安全保障、温度监控等场景的机器视觉采集上云、智能环境监控平台、基于云边结合的数据建模和实验分析，设备和环境状态可视化呈现。