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5G，存量設備升級利器

寶武乃至鋼鐵行業(yè)的智能制造升級，是傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變升級進程的一部分。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)被公認為第四次工業(yè)革命的重要基石，是中國、美國、德國等全球各大經(jīng)濟體在數(shù)字時代必需搶占的戰(zhàn)略高地。

億歐（EqualOcean）董事總經(jīng)理王彬博士此前在接受觀察者網(wǎng)采訪時表示，美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強于利用資本力量統(tǒng)一標準，而德國的模式強于將百年工業(yè)經(jīng)驗做“自下而上”的數(shù)字化，對中國來說，關鍵是要加速產(chǎn)業(yè)和數(shù)字化的有機融合，5G等數(shù)字新基建設施和巨大的市場、豐富的應用場景，是中國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢所在。

鋼鐵行業(yè)的特點決定是設備投資量大、使用年限長、存在大量存量設備改造需求，這也決定了鋼鐵行業(yè)的數(shù)智化升級必然是漸進式的，一方面，鋼鐵行業(yè)大多數(shù)設備是固定的，光纖通信是主流；另一方面，在某些場景中，重新鋪設光纖工作量也很大，5G擁有部署方便、可移動、大帶寬、低時延等特點，在這些場景下，5G確實是一個對存量設備進行數(shù)字化、智能化改造的利器。

寶鋼股份冷軋廠副廠長劉德成和華為5G鋼鐵行業(yè)專家彭俊向記者現(xiàn)場介紹了5G應用目前和未來的幾個場景。

無人倉庫中的無人天車（上圖）和操控室（下圖）觀察者網(wǎng)圖

第一個場景是行車，也叫“天車”，是鋼鐵行業(yè)常用的室內(nèi)起重吊車。“我們不會為了用5G而用5G，但無人化行車的確實比較適合5G”，彭俊介紹，實際上在本世紀初，施耐德已經(jīng)開始在比利時、加拿大等地的工廠開始做行車的無人化改造，當時主要用WiFi技術，但是當時中國的人力成本還不是問題，所以沒有引進到中國，2015年后，無人行車成為國內(nèi)主流，不少工廠用的是WiFi方案，但遇到兩個主要問題，一個是WiFi信道有限，在同一個場景中只支持5-6個信道，如果在大型倉庫有更多行車，信道配置就會重復；另一個問題是，WiFi的頻譜是非授權的，誰都可以進入，其他還有諸如干擾率、時延等不可控的問題。所以現(xiàn)在鋼鐵行業(yè)5G應用場景中，行車是一個比較主流的方案，不久前，鋼協(xié)做了自動化改造項目的評審，其中有9家企業(yè)報了“智能天車”方案。

第二個場景是無人駕駛重載車。這是我國冶金行業(yè)投入工業(yè)化應用的最大載重公路無人駕駛車輛，借助上海電信及華為的5G網(wǎng)絡低時延、高帶寬的特性，通過無人車實現(xiàn)無人倉庫與無人碼頭之間的閉環(huán)運輸，并將行駛沿途視頻通過5G網(wǎng)絡快速回傳至指揮中心，成品卷材得以實現(xiàn)24小時的無人裝載與運輸，大大降低成本，提高效率。

長達12米的無人駕駛重載車（AGV）寶鋼供圖

第三個場景是冷軋帶鋼高速表檢，即帶狀鋼材的表面缺陷質(zhì)量檢測。在這個場景中，高速攝像頭對著以800米/分鐘（相當于時速50公里）通過的帶鋼表面拍攝，通過機器視覺檢測瑕疵，識別精度達到1毫米，充分發(fā)揮5G低時延、高上行帶寬的特點。

冷軋黑燈工廠（上圖）及帶鋼高速表檢場景（下圖）觀察者網(wǎng)圖

第四個場景是操作崗位的機器化。鋼鐵廠內(nèi)存在大量高溫、危險環(huán)境，對一線操作工人的健康和安全有不利影響。寶武因此提出“操作崗一律機器人”的目標，把工人從重復、骯臟、危險的工作環(huán)境中解放出來，例如，冷軋廠內(nèi)傳統(tǒng)的人工巡檢已經(jīng)由裝備熱成像攝像頭的機器人進行，在高危的煤氣區(qū)域，也可以用遠程控制的機器人代替目前的人工作業(yè)。

無人巡檢機器人（下圖）及其巡檢場景（上圖）

第五個場景是正在策劃的云化PLC（可編程的邏輯控制器，用于工業(yè)控制），目前在一些前些年已經(jīng)進行過自動化改造的設備上，PLC往往是各自獨立的，在協(xié)調(diào)運行過程中彼此之間還需要不斷檢測和通信，如果用5G把所有PLC都集中到云端，成為一個大腦，各臺設備成為一個大腦控制的不同肢體，這樣就能極大提升效率、降低成本。

“不過，目前我們還沒有進入鋼鐵行業(yè)的核心環(huán)節(jié)”，彭俊坦言，目前來說，這更多是一個產(chǎn)業(yè)的問題，相對于別的行業(yè)來說，鋼鐵行業(yè)有其自身的特殊性，其行業(yè)系統(tǒng)集成商還是比較分散的。以寶武集團為例，最重要的集成商是寶信軟件，但是冶金行業(yè)原先有八大設計院，中冶賽迪同樣是重要的行業(yè)系統(tǒng)集成商，此外，大的鋼鐵集團基本都有自己的信息化公司。“他們對行業(yè)的理解是更深刻的”，彭俊指出，“華為作為通信設備商、以及三大運營商要推進5G to B，必須跟鋼鐵行業(yè)的系統(tǒng)集成商合作，我們也樂意開放我們的能力，成為被集成對象。”

通信+行業(yè)雙向推動，加速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級

作為華為5G to B專家，彭俊所說的情況，反映了通信設備商在行業(yè)數(shù)智化升級中的角色定位。

“2019年華為成立5G to B工作組，2020年年初，我們舉辦了5G智慧鋼鐵峰會，當時就請到了寶武集團的專家，1年多后，落地了我們今天看到的AGV無人框架車、硅鋼廠、冷軋廠等應用場景，也一直在交流雙方的想法和進一步需求，進展應該說是比較快的”，彭俊介紹說，“但另一方面，寶鋼的體量非常大，對經(jīng)濟效益做的要求也比較嚴格，很多事情有統(tǒng)一的規(guī)劃?！?

對于鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全景來說，5G技術更多提供一種與光纖、3G、4G、WiFi不同的工具，如何高效使用這種工具，求得行業(yè)發(fā)展節(jié)奏、資金投入、經(jīng)濟效益、社會效益等多元價值的平衡，更多還要看行業(yè)本身的規(guī)律和發(fā)展節(jié)奏。

早在2015年，寶鋼系統(tǒng)集成商寶信軟件就成立工業(yè)4.0項目部，提前對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術進行布局，著手研究鋼鐵行業(yè)智慧制造相關的前沿技術與發(fā)展趨勢，敏銳地捕捉到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠集成大數(shù)據(jù)、邊緣服務以及工業(yè)APP，從而解決傳統(tǒng)IT架構的缺點，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)類型集成、共享與互聯(lián)互通。

2020年12月，中國寶武及寶信軟件正式發(fā)布xIn3Plat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，平臺由寶信軟件自主研發(fā)，依托于大數(shù)據(jù)、人工智能、智能裝備、集控、工業(yè)網(wǎng)絡安全、移動物聯(lián)、虛擬制造等七大核心技術。涵蓋鋼鐵、醫(yī)藥、軌道交通等十個行業(yè)，包含安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、質(zhì)量管控等9大領域。

根據(jù)寶武工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院介紹的分層架構，我們在寶山基地看到的各種生產(chǎn)場景，多屬于智能化工廠層，在這一層，現(xiàn)場數(shù)字化設備終端構成數(shù)字化車間，實現(xiàn)數(shù)字化工廠場景；廠級數(shù)據(jù)向更高層匯聚，到鋼鐵制造云平臺協(xié)調(diào)和整合，形成總部集控+屬地部署的平臺化運營，再與集團內(nèi)各產(chǎn)業(yè)和外部物流、上游原料、金融、新材料、下游應用等相關方協(xié)調(diào)，形成協(xié)同化生態(tài)。

通過將新一代信息技術與制造業(yè)深度融合，基于網(wǎng)絡、平臺、安全三大功能體系，構成數(shù)據(jù)優(yōu)化閉環(huán)，實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連結，推動形成全新的制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)，促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級，共建高質(zhì)量鋼鐵生態(tài)圈。

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵領域應用發(fā)展了很多年，需要什么、應該怎么做，鋼企及集成商的理解更深”，華為5GtoB鋼鐵首席營銷官周峰坦言，“而隨著新一輪的轉(zhuǎn)型發(fā)展，越來越多的鋼鐵行業(yè)伙伴，愿意來了解，外部ICT公司能夠提供的5G、云能力、AI能力的價值，將華為對通信的理解與他們對行業(yè)的理解結合，，從而催生新的技術手段，為鋼鐵數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造更大的增量。”

“鋼鐵行業(yè)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的探索應用正在持續(xù)發(fā)展”，周峰介紹，“目前鋼鐵行業(yè)有5層架構，底層跟工業(yè)控制相關，上層與合同和制造計劃相關，他們跟華為5G結合之后，架構可以扁平化為兩層結構，上面是一個大腦，下面是一個控制執(zhí)行單元，這樣的未來架構，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來說將會帶來深刻變革?！?

對于如何看待央企的合并重組，周峰認為，“隨著行業(yè)集中度的提升，寶武集團在本輪并購過程中一方面要實現(xiàn)硬件整合，另一方面，管理、組織、運營、數(shù)字化層面也要進行軟件整合，這個過程就與行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化的過程有一定重合。這個過程由寶武牽頭，充分發(fā)揮了龍頭企業(yè)在技術、運營、組織方面的優(yōu)勢，能夠主導行業(yè)發(fā)展趨勢，把好的經(jīng)驗普及開來，比如昆鋼已經(jīng)在被整合后實現(xiàn)了扭虧為盈?！?

另一方面，也是強強聯(lián)合，避免同質(zhì)化競爭，比如不銹鋼產(chǎn)業(yè)龍頭太鋼進入寶武編隊后，寶武將寶鋼德盛、寧波寶新委托太鋼管理，賦予太鋼制定并實施不銹鋼產(chǎn)業(yè)新一輪總體規(guī)劃、推進寶武乃至中國不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史使命。

“目前工業(yè)領域應該較多的應用有：遠程控制、視頻監(jiān)控回傳、PLC云化、數(shù)據(jù)采集與預測性維護、AR輔助、機器視覺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等”，周峰說道，在與中國鋼鐵行業(yè)需求匹配的過程中，我們也在實踐中完善我們的解決方案，比如在鋼鐵行業(yè)需要適應高溫環(huán)境，做好防塵、防水功能；比如我們的大帶寬和低時延能做到什么程度，能滿足鋼鐵行業(yè)哪些需求；比如工廠希望數(shù)據(jù)不出園區(qū)，甚至在光纖挖斷的情況下都能保證網(wǎng)絡運行不中斷等等。

“我們通過與寶鋼股份這個行業(yè)標桿的合作，樹立5G to B的標桿，并與寶鋼、中鋼協(xié)共同制定標準”，周峰表示，“這樣未來就可能吸引全國甚至全球各地的客戶，這是我們ICT行業(yè)與產(chǎn)業(yè)攜手合作，孵化行業(yè)能力，促進生產(chǎn)力的進步，從而更有效的助力行業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展。