科技日报记者 金凤
生产线上的设备根据订单信息自动加工电力装置原材料并为产品雕刻“身份证”，生产周期缩短了15%，产品一次合格率从93%提升至96.3%；各类工业机器人和自动引导车（AGV）穿梭于各个工序间搬运、拣选、组装、检测不同配件，实现智能物流作业与精准作业，转运效率提升100%；AI视觉检测系统为即将下线的电气屏柜做“CT”，确保产品质量“在线”，90%以上的产品在线自动化检测，产品一次合格率从93%提升至96.3%……
在南京南瑞继保电气有限公司（以下简称“南瑞继保”）电力装备5G工厂中，5G网络已经渗透进这些生产场景，加速智能制造的转型。
南瑞继保主要从事电力保护控制、智能电力装备和工业过程控制的研发和产业化，是该领域国内最大的科研和产业化基地。前不久，工业和信息化部发布2025年5G工厂典型应用实践案例，南瑞继保电力装备5G工厂入围。
“我们结合中国移动的5G网络技术，实现设备、软件、人员和产品等生产要素全连接，并应用工业机器人、AGV、AI视觉检测、边缘计算等新技术，实现了海量工业数据采集与智能分析，建设了20多个创新应用场景，推动了生产与运营的智能化。”南瑞继保信息中心副总工程师舒正介绍。
5G打造高速公路，让生产信息在产线和云端流通
走进南瑞继保电力装备5G工厂智能电子装联车间，只见8条生产线高速运转。偌大的车间，鲜有工人的身影。
“所有的原材料采购进厂后，我们会根据订单需求配送到线，再采用自动化设备完成元器件的贴装和焊接。生产任务的下达、工艺指导、进出站等环节全部通过5G网络执行。”顺着南瑞继保制造中心插装车间主管陈洲手指的方向，记者看到，一块块手掌大小的板卡在移动的输送带上加工、腾挪。
“正在加工的这些板卡，都是制造执行系统通过5G下发的订单任务，任务中包含了产品型号、生产顺序等信息。”陈洲指着一块刚刚从机器里“吐”出来的板卡说，每张板卡下线时，都拥有一张独特的“身份证”。
“产线通过激光镭雕，给每张板卡雕刻一行独有的条码，条码中记录了生产过程中的各种参数，通过5G网络将条码信息回传到MES，将生产信息和订单进行比对，就能判断当前的生产进度、订单完成情况等状态。后期将板卡做成装置，也可以追溯到最初的板卡生产数据，便于质量追溯。”陈洲说。
在贴片机、回流炉、自动光学检测仪等各种设备的“和鸣”中，智能电子装联车间如今每天能生产电力保护控制板卡七八千块。“我们是小批量多品种的生产模式，生产线换线频率很高，有时一条生产线一天换线超过20次，每生产几块板卡就要切换一种品类。”陈洲介绍。
如此频繁的换线，如何保证生产节奏不被打乱？奥秘隐藏在云端的虚拟空间里。舒正介绍，MES结合5G，能远程下发指令，让各种生产设备自动调取对应的生产程序，实现多产品的共线生产和快速换型，从而提高生产效率。
借助5G网络，MES还能持续监控所有设备和轨道的运行状态、生产进度等信息，并实时反馈给工作人员，实现生产线远程操控换线和全过程监控。
机器人“员工”搭载5G“大脑”，将运输、装配、检测“一肩挑”
行走在5G工厂的不同楼层、不同车间，记者经常不经意间与AGV小车、料箱机器人、搬运机器人不期而遇。他们代替人类员工，穿梭在各个产线、工序中。
“你看，这些AGV小车都是系统通过5G网络下达任务后，给它们设定路线，让它们可以自动进电梯、自动‘按’楼层。”南瑞继保信息中心系统运维部部门经理史青华指引记者步入二楼电梯时，只见一辆AGV小车正搭载着加工完的板卡进入电梯，电梯门关闭的一刻，电梯指示灯显示出2楼的标记。
2楼是智能整机调试车间，加工好的板材经由AGV小车和升降机的运输，在这里集合，等待组装成电力控制装置或者电力屏柜。
相比一楼，这里更加繁忙。10台近2米高的料箱机器人先是将板卡从立体板卡库取出运输到自动分拣台，再按照生产订单，将同一个订单需要的不同类型的板卡，拣选到同一个料箱，由AGV配送到后端装配。
“整个流程基于5G网络，实现了仓配拣装测一体化的柔性生产。由于信息化和自动化高度融合，所以生产订单节拍很快。”南瑞继保制造中心电气调试部部门经理倪江介绍，10台料箱机器人平均每天最高可拣选6000块板卡。
记者跟随一台AGV小车走到装配测试工作台时，一个机器人正从料箱里抓起砖块大小的板卡，将其逐一插入电力装置的卡槽中。
机器人如何知道板卡该安装到哪里，又该将板卡插入多深？史青华指着卡槽旁的定位摄像头告诉记者，机器人抓起板卡后，会先在摄像头前扫描板卡的标识点，通过标识点的固定位置进行多级视觉补偿，计算机械臂的偏移量，然后精准插入槽位。
“每块板卡的型号不同，槽位也不同，这些数据会预先通过5G网络传输下来。”史青华说。
在装配线的背后，另一台机器人抓起装备好的电力装置，把它们送入一个个检测仓，进行耐压测试、程序下载和装置检测。史青华介绍，“程序下载指的是将我们编写的运行软件，通过5G网络，从服务器传到装置里，让装置获得‘大脑’。”
“5G+AI”，将质检效率提升50%
一台一人多高的电力屏柜，不仅有七八十个蝇头大小的文字标签，还有大大小小一二十个电源空开、切换把手。以往，这些柜子在出厂前，需要人工核查。但是屏柜上的按钮、文字种类多、数量大、字符小，相似性高，个子矮的工人还需要爬凳子检测，导致人工检查易出错、耗时长。
但在如今的电力装备5G工厂，基于人工智能的机器视觉检查系统已经代替人工上岗，成为质检“摄影师”。记者看到，相对而立的两个垂直台架上，架设了近10个摄像头。将一台待检测的变压器保护柜放在两个台架之间，下达检测命令，两侧的摄像头便会上下左右地移动，360度地拍摄变压器保护柜。拍摄的图片，每隔两三秒钟，便在现场的显示屏上刷新。约3分钟后，检测结果便传输到一位现场工程师的平板电脑上。
南瑞继保工程服务中心技术支持工程师袁天阳介绍，“整套系统采用云边端架构，图像采集终端对屏柜进行广角和分区拍摄，图片编号通过5G网络快速传输至工厂内部部署的边缘服务器，边缘服务器中的AI图像识别技术对采集图片进行识别，识别结果和云端设计图纸中对应参数进行一致性比对后，再将比对结果通过5G网络在手持平板电脑上体现出来。”
该系统的建设，不仅提升了生产协同运营和订单高品质交付能力，还带动了上下游供应链智改数转生态发展。2025年上半年，该系统在南瑞继保及其产业链上下游屏柜生产厂家正式投入使用，年内已完成4万多面屏柜的质检，单屏柜检查时间从每面10分钟提高至每面5分钟，质检效率较传统人工操作提升50%，同时异常率较人工检查降低90%，有效实现了质检流程的提效降本与质量优化。
“5G工厂将智能制造、工业互联网、数字化转型等多方面需求进行整合，通过数据驱动，全面打通企业生产运营业务过程，并在供应链推广了协同生产、智能质检、智慧物流等多项‘5G+工业互联网’的场景化应用，促进行业价值生态的构建，切实保障了国家电力能源安全。”舒正说。
（科技日报记者 金凤 摄）
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