一提到鋼鐵行業(yè)，估計有人的印象是：工人們汗流浹背的圍在高溫熔爐旁，拿著鐵錘將紅彤彤的鋼鐵敲得火星四濺……是的，過去鋼鐵行業(yè)留給人們的刻板印象就是“苦累臟險”，還“傻大黑粗”。

但如今，依托先進的技術，鋼鐵行業(yè)早已擺脫傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向信息化、智能化、自動化轉型，尤其伴隨著5G、AI、云等技術融合時代的到來，鋼鐵行業(yè)更是正迎來一場華麗升級。5G+智能點檢、5G+智慧天車、5G+智能機器人、5G+AR遠程裝配……一項項5G最新應用正落地鋼鐵企業(yè)。

2020年9月23日，在2020華為全聯(lián)接大會的5G激發(fā)行業(yè)新價值峰會上，湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司常務副總經(jīng)理喻維綱在《擁抱5G，智慧湘鋼》的主題演講中分享了5G與云、AI等協(xié)同賦能智慧鋼鐵的實踐經(jīng)驗和成功案例。

智慧湘鋼擁抱5G

華菱湘鋼始建于1958年，經(jīng)過幾十年努力，發(fā)展成為了湖南單體規(guī)模最大的國有企業(yè)，也是全球最大的寬厚板制造基地。

喻維綱介紹，回顧發(fā)展歷程，從1958年建廠到1997年，華菱湘鋼經(jīng)歷了艱苦創(chuàng)業(yè)期；從1997年到2008年，又經(jīng)歷了規(guī)模擴張期。但從2008年開始，由于地處城市中心，規(guī)模不能再擴，效率又不能再提升，導致企業(yè)進入了發(fā)展瓶頸期。這讓華菱湘鋼深刻認識到，鋼鐵企業(yè)要持續(xù)發(fā)展，必須提高效率。同時，這也和我國實施“中國制造2025”戰(zhàn)略是一致的。鋼鐵業(yè)是制造業(yè)的支柱型行業(yè)，當然應首當其沖從“制造”向“智造”轉型。

根據(jù)國家政策指導和企業(yè)自身發(fā)展需要，華菱湘鋼于2016年初制定了讓設備“開口說話”、讓機器自主運行、讓職工更有尊嚴的工作、讓企業(yè)更有效率四大目標，全面推進智慧湘鋼建設。

但在推進智慧湘鋼建設中，網(wǎng)絡碎片化和信息孤島一直是一大難題。喻維綱表示，過去的信息化都是靠有線網(wǎng)絡連接，從鐵礦石變成鐵水，鐵水變成鋼水，鋼水再變成鋼材，各個環(huán)節(jié)的有線網(wǎng)絡單元形成一個個信息孤島，數(shù)據(jù)不能無縫流通，效率仍然較低。而5G可以為智慧鋼廠提供更好的互聯(lián)互通底座。

于是，為了更好、更快地推動智慧鋼廠升級，從2019年開始，華菱湘鋼聯(lián)合中國移動、華為啟動了5G智慧工廠項目。

為什么智慧鋼廠要選擇5G？關鍵在于5G的以下三大技術突破可幫助工廠構筑堅實的聯(lián)接底座，同時再與云、AI、計算等技術融合催生出豐富的創(chuàng)新應用，從而可更好的幫助鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)提質增效、節(jié)能減排等需求。

一是5G具有超高速率能力，打破了帶寬局限。比如能實現(xiàn)下行近1.2Gbps，上行80-90Mbps的網(wǎng)絡速率，同時傳輸多路超高清視頻無壓力。

二是5G具有超低時延能力，可實現(xiàn)精準的信息反饋。比如能提供10ms左右的單向網(wǎng)絡時延，可實時對天車下發(fā)指令和信息反饋，從而可實現(xiàn)遠程操控天車。

三是5G具備高穩(wěn)定性和可靠性。5G網(wǎng)絡具有超強抗干擾性、超強穩(wěn)定性優(yōu)勢，可按需隨時隨地接入，并可保持最優(yōu)的覆蓋效果。

為此，華菱湘鋼聯(lián)合中國移動和華為基于5G+MEC技術在湘鋼園區(qū)部署了全無線連接的5G專網(wǎng)。

在湘鋼園區(qū)內，三方部署了5G宏站、室分和CPE等網(wǎng)絡設備，廠區(qū)的PLC、激光測距、高清全景攝像頭等終端設備通過園區(qū)交換機，AR路由器，再通過CPE或直接通過基站連接5G專網(wǎng)，打通CPE到湘鋼工廠側部署的MEC機房，并與各種應用系統(tǒng)進行通信。在湘鋼園區(qū)外，通過PTN設備接入SPN網(wǎng)絡，再連接長沙5G核心網(wǎng)，同時通過DCN網(wǎng)絡接入網(wǎng)管中心。

多項5G+智慧工廠應用落地

基于5G專網(wǎng)能力，華菱湘鋼已落地多項5G行業(yè)應用。

智能點檢——讓設備“開口說話”

湘鋼生產(chǎn)設備共約28434臺，如何實現(xiàn)這么多設備的可管、可控、可視，做到設備運行狀況心中有數(shù)？

答案是設備狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)每5秒對設備信息進行采集，傳輸帶寬達到Gbps以上，利用5G大帶寬實時傳輸至后臺，再通過大數(shù)據(jù)分析處理，可對設備狀態(tài)進行預判，能做到預知維修；同時，還可通過移動APP隨時隨地查看實時數(shù)據(jù)、歷史趨勢，以及視頻監(jiān)控產(chǎn)線，并實時接收報警推送。

目前該系統(tǒng)監(jiān)測設備1700多臺，監(jiān)測點超過10000個，實現(xiàn)了讓冷冰冰的設備“開口說話”。

5G+智慧天車——讓機器自主運行

天車集裝卸、搬運、運輸功能于一身，是鋼鐵生產(chǎn)最主要的設備之一，也是決定鋼廠高效運轉的關鍵因素。天車經(jīng)常運行在廠房內的高空，過去需靠人工在天車操作室里操作，不但效率低，且工作環(huán)境惡劣、危險。為了提高效率，消除作業(yè)風險，發(fā)展無人化天車系統(tǒng)已是必然趨勢。

但在無人天車遠程操控中，需將多路多視野的超高清視頻實時傳送到服務器端，并需以超低時延的動作反饋對遠端的天車進行遠程駕駛，這對網(wǎng)絡提出了極高的要求，需要低至20ms的網(wǎng)絡時延和高至1Gbps的速率。4G和Wi-Fi網(wǎng)絡難以滿足大帶寬、低時延需求，Wi-Fi還存在覆蓋效果差、抗干擾能力差、不穩(wěn)定等缺點。因此，5G以超高速率、超低時延、超強穩(wěn)定等優(yōu)勢成為了最佳選擇。

憑借5G網(wǎng)絡能力優(yōu)勢，湘鋼聯(lián)合中國移動和華為創(chuàng)5G工業(yè)應用首例，打造并落地了5G+智慧天車應用場景，為行業(yè)樹立了標桿。

如今，華菱湘鋼五米寬厚板廠的5G智慧天車已正式投用，其通過傳感器、雷達、11個高清攝像頭組成，結合激光3D輪廓掃描技術，獲取周邊物料、車輛、車斗高度及裝卸位置信息和畫面，再通過網(wǎng)絡實時將數(shù)據(jù)傳輸至服務器端，進行數(shù)據(jù)處理建立現(xiàn)場三維模型，計算出動作指令集，下發(fā)給天車執(zhí)行，實現(xiàn)了設備自主運行。

智能加渣機器人——讓職工有尊嚴地工作

鋼鐵作業(yè)過程中經(jīng)常要忍受煙熏火烤，非常辛苦，且有些崗位充滿危險，現(xiàn)在有了5G網(wǎng)絡后，智能加渣機器人、天車遠程操作可以讓一線員工告別臟、累、險的勞動現(xiàn)場，在舒適的環(huán)境里更高效地完成工作了。

華菱湘鋼通過5G遠程一鍵式操控智能加渣機器人，來代替人工現(xiàn)場加渣操作，不僅降低現(xiàn)場操作人員勞動強度，還讓一線員工有更多的精力關注澆鑄過程，提高了鑄機生產(chǎn)效率和質量。

同時，運用5G實現(xiàn)天車遠程操控，創(chuàng)新性實現(xiàn)了5G熱容災，保障了操控的可靠性，讓職工工作環(huán)境干凈舒適。

5G+AR+云+AI——讓企業(yè)更有效率

通信技術進步不斷拉近了人與人之間的距離，1G和2G讓遠隔千里的人們能聽到彼此的聲音，3G和4G讓遠隔千里的人們能看到彼此的音容笑貌，那5G能進一步做些什么呢？下面這個用例讓人激動人心。

今年早些時候，華菱湘鋼新上了精品中小棒產(chǎn)線，但在調試期間正好趕上疫情，德國和奧地利廠家無法抵達現(xiàn)場進行設備裝配。為了不影響工廠建設進度，華菱湘鋼攜手中國移動、華為創(chuàng)造性的采用5G+AR的方案進行中歐現(xiàn)場連線，通過AR智能雙目眼鏡等技術，實現(xiàn)了跨國遠程指導現(xiàn)場設備的裝配工作，確保了產(chǎn)線調試的順利進行。

基于AR的遠程維護、遠程裝配指導以及遠程專家支持等將在未來智能工廠里扮演重要角色，華菱湘鋼此次5G+AR應用可以說極具示范意義。

另外，華菱湘鋼還以五米板廠為試點，利用5G，通過自動化改造等技術，在公司范圍內分級分區(qū)域逐步實現(xiàn)集中控制，為企業(yè)的智慧中心做準備，最終實現(xiàn)企業(yè)效率的最大化。

共同打造智能制造示范項目

隨著5G+智慧工廠應用不斷豐富和成熟，未來5G與云、AI、計算等技術融合，將無縫打通工廠內的數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、應用等全環(huán)節(jié)，進而推動企業(yè)改進流程、提升效率和產(chǎn)品質量，最終全面邁進智能制造時代。

展望未來，喻維綱表示，華菱湘鋼將以5G融合專網(wǎng)能力為基礎，結合實際生產(chǎn)需求，落地5G+協(xié)同設計、5G+自動控制、5G+柔性生產(chǎn)、5G+輔助裝配、5G+質量控制、5G+遠程運維、5G+透明工廠、5G+倉儲管理、5G+物流供應、5G+培訓指導十大應用場景，建設湘鋼三個中心（生產(chǎn)指揮中心、設備能源中心、ERP數(shù)據(jù)中心），實現(xiàn)湘鋼5G專網(wǎng)及應用的可視、可管、可控，幫助企業(yè)在經(jīng)營決策、生產(chǎn)管理、制造執(zhí)行等流程和模式上實現(xiàn)根本改變，實現(xiàn)傳統(tǒng)制造企業(yè)高質量發(fā)展的轉型升級。

喻維綱最后表示，華菱湘鋼、湖南移動、華為公司將全面落實戰(zhàn)略合作伙伴關系，充分發(fā)揮各自領域的人才、技術及市場等資源優(yōu)勢，在5G和智能制造等方面進行廣泛戰(zhàn)略合作，包括共同參與國內制造業(yè)轉型升級、充分開發(fā)和利用5G新型技術，共同打造智能制造和智慧工廠示范項目。
責任編輯：tzh