小到一元硬幣、碗筷餐具，大到高鐵輪船、飛機火箭，鋼鐵與我們生活的方方面面都緊密相關(guān)。作為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，鋼鐵更是工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主戰(zhàn)場。
名著告訴我們：鋼鐵是在烈火和急劇冷卻里鍛煉出來的，所以才能格外堅硬和無所畏懼。
而科技告訴我們：鋼鐵是在5G和新興技術(shù)的智控下煉成的，所以才能格外精準(zhǔn)和極致高效。
當(dāng)傳統(tǒng)鋼鐵產(chǎn)業(yè)與新興數(shù)智技術(shù)碰撞，鐵礦成鋼的過程會有何不同？一起走進中國聯(lián)通在全國各地助力打造的智慧工廠，見證一塊鋼的“數(shù)字之旅”。
從“單機人工”到“全面打通” 5G專網(wǎng)是實現(xiàn)數(shù)智操控的基礎(chǔ)網(wǎng)
山東鋼鐵集團永鋒臨港有限公司（以下簡稱“永鋒鋼鐵”）產(chǎn)線上，火紅的鋼坯緩緩滑到運行軌道上，經(jīng)過軋機后通體火紅的鋼坯靠近冷卻池的瞬間，水霧彌漫開來。
永鋒鋼鐵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺界面
換輥次數(shù)降25%，異常響應(yīng)提速30%，生產(chǎn)周期縮短，故障時長減80%，整體效率提升超20%。全廠設(shè)備100%數(shù)控化與聯(lián)網(wǎng)……走進山東臨沂永鋒鋼鐵智控大廳，這里集調(diào)度中心、操作中心、信息中心、應(yīng)急指揮中心于一體，巨幅大屏清晰地展示澆鋼平臺的所有設(shè)備和每個動作。操作室里，語音播報的聲音清晰回蕩，及時提示著澆鋼過程的每一個步驟……永鋒鋼鐵工作人員告訴我們，“在聯(lián)通5G專網(wǎng)賦能下，已經(jīng)實現(xiàn)了智慧配煤、高爐出鐵口鐵水溫度監(jiān)測、行車數(shù)據(jù)采集、能源智慧監(jiān)控等場景，僅僅37個崗位人員，就能夠?qū)崿F(xiàn)5G云網(wǎng)資源管理、原料、燒結(jié)、球團、煉鐵、動力能源等關(guān)鍵工序操作。這一項目還獲得了第六屆‘綻放杯’5G應(yīng)用征集大賽全國賽三等獎。”
永鋒鋼鋼坯出入庫少人化作業(yè)
中國聯(lián)通在永鋒鋼鐵采用5G獨立專網(wǎng)模式，5G核心網(wǎng)下沉到臨港生產(chǎn)基地核心機房，與公眾網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)據(jù)隔離，業(yè)務(wù)本地自閉環(huán)，所有信令和數(shù)據(jù)處理不出園區(qū)，最大程度上保證了企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營數(shù)據(jù)的私密性，降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延。與原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進行高效融通，實現(xiàn)補強升級，為鋼坯生產(chǎn)場景中眾多工業(yè)傳感器、執(zhí)行器、控制器與生產(chǎn)運營系統(tǒng)間提供更靈活、豐富、可靠的通信保障。“區(qū)別于5G公共網(wǎng)絡(luò)，5G專網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)定制化、運營集約化、安全體系化、服務(wù)一體化的優(yōu)勢，能夠滿足特定行業(yè)和應(yīng)用場景的需求。”臨沂聯(lián)通項目負(fù)責(zé)人陳建勇介紹，“遍布全廠的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和5G獨立專網(wǎng)的建設(shè)，連通了永鋒鋼鐵工廠內(nèi)3萬臺設(shè)備，采集百萬數(shù)據(jù)點，實現(xiàn)成本降低5%、勞動生產(chǎn)率提升33%、人均年產(chǎn)鋼材2000噸。”
邯鄲裕泰化工是一家大型焦化企業(yè)，所生產(chǎn)的冶金焦炭是煉鋼所必需的燃料。為幫助企業(yè)解決環(huán)保控標(biāo)、安全隱患防范、節(jié)能減排等方面的難題，中國聯(lián)通提出打造智慧工廠的解決方案。要實現(xiàn)這一方案，首先需要“讓操作不再粘手”的高速網(wǎng)絡(luò)。為此，聯(lián)通項目團隊在裕泰化工鋪設(shè)了42公里的光纜，建成由5G專網(wǎng)和千兆光網(wǎng)組成的網(wǎng)絡(luò)底座。在2022年舉辦的首屆“光華杯”千兆光網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新大賽中，該項目榮獲全國二等獎。
河北聯(lián)通在裕泰化工打造5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能管控平臺
5G作為支撐經(jīng)濟社會數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵新型基礎(chǔ)設(shè)施，商用5年來已實現(xiàn)專網(wǎng)量質(zhì)雙升形成“以建促用、以用帶建”的良好局面。在此基礎(chǔ)上，中國聯(lián)通圍繞工業(yè)客戶痛點需求，充分挖掘典型核心應(yīng)用場景，持續(xù)迭代升級聯(lián)通5G專網(wǎng)PLUS產(chǎn)品體系。2023年6月，中國聯(lián)通攜手長城精工自動化打造全國首個工業(yè)領(lǐng)域5G-A uRLLC汽車柔性產(chǎn)線，試制線能達(dá)到時延4ms、穩(wěn)定性99.999%的性能指標(biāo)，這標(biāo)志著聯(lián)通已經(jīng)實現(xiàn)了5G專網(wǎng)對極低時延工控業(yè)務(wù)的支持。目前，5G-A uRLLC在重慶長安、浙江巨石等多個項目中實現(xiàn)規(guī)模復(fù)制，對云化PLC、滾邊線等核心生產(chǎn)流程進行持續(xù)探索，助力5G工廠走深向?qū)崱?/p>
從“人機控制”到“3D數(shù)字工廠” 5G應(yīng)用把傳統(tǒng)產(chǎn)線變成大型智能機器人
如果說5G網(wǎng)絡(luò)是煉鋼廠的七經(jīng)八脈，那么5G應(yīng)用就是一冊冊武林秘籍，二者的協(xié)同配合，讓原本熱浪滔天、鋼花飛濺的鋼鐵廠，變成沉著冷靜的大型智能機器人。在鋼鐵重鎮(zhèn)唐山，中國聯(lián)通聯(lián)合河鋼集團唐鋼公司打造的全國首個無人天車智能庫區(qū)就是這樣一個“數(shù)據(jù)上得來”“智能下得去”的智慧工廠。
走進唐鋼高強汽車板有限公司廠區(qū)中間庫，6部5G無人天車正在10多米的空中往來穿梭。主鉤緩緩落下，對準(zhǔn)鋼卷卷心，夾緊、起升，二十幾噸重的鋼卷就被輕輕吊起。3名工人遠(yuǎn)程操作取代原來10名工人現(xiàn)場作業(yè)，真正實現(xiàn)車間無人化。
“5G+無人天車”輕松吊運起20多噸重的鋼卷
天車是橋式起重機的俗稱。對于在唐鋼工作了20多年的天車司機田亮來說，高溫、高空、高強度是他工作的常態(tài)。“在駕駛室一坐就是8個小時，都不敢多喝水。”現(xiàn)在，田亮和同事們只需坐在安靜整潔的操作室內(nèi)，借助監(jiān)控屏幕和控制電腦，就能完成遠(yuǎn)程精準(zhǔn)吊裝，徹底告別了“爬上爬下、冬冷夏熱”的作業(yè)環(huán)境。該公司運行作業(yè)區(qū)后備作業(yè)長李任龍說，“有了5G無人天車，高強汽車板有限公司實現(xiàn)了庫區(qū)的智能化管理和天車高效安全穩(wěn)定運行，每年創(chuàng)造經(jīng)濟效益近千萬元。”
“在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，車間內(nèi)的視頻信號可高效回傳，從而實現(xiàn)了工作人員對無人天車的遠(yuǎn)程實時操控。”河北聯(lián)通5G+無人天車項目負(fù)責(zé)人表示，爐區(qū)巡檢機器人以及撈渣機器人項目正在調(diào)試中，希望在已建成的“5G高速公路”上跑出更多“新車”。
鋼鐵行業(yè)是河北工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主戰(zhàn)場，也是中國聯(lián)通5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)力點。近年來，中國聯(lián)通牽頭建設(shè)的“智聯(lián)鋼鐵云”平臺成為全國鋼鐵行業(yè)兩大公有云平臺之一，不斷輸出數(shù)字化能力與解決方案。
對于鋼鐵企業(yè)來說，水泵的管理至關(guān)重要。在河北津西鋼鐵集團，各廠區(qū)水泵的開啟、關(guān)閉等日常管理平時都要安排專人值守，占用了大量人力。為幫助鋼廠解決這一痛點，中國聯(lián)通提出了對廠區(qū)循環(huán)水系統(tǒng)進5G+智能化提升改造、實現(xiàn)泵站集約管控的解決方案。這一項目獲得第六屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽全國賽優(yōu)秀獎。
河北聯(lián)通在津西鋼鐵打造的智慧供水管理平臺
“我們按照‘手動—電動—遠(yuǎn)程控制—集中控制’的步驟，對水泵閥門作了升級改造，最終將它們統(tǒng)一接入5G工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)。工作人員在指揮中心就可以遠(yuǎn)程操控各水泵的開啟和關(guān)閉。而且我們建設(shè)的5G網(wǎng)絡(luò)，時延能控制在20毫秒以內(nèi)，讓水泵的遠(yuǎn)程操作更精準(zhǔn)。”河北聯(lián)通項目經(jīng)理介紹。
軋材質(zhì)檢是鋼鐵生產(chǎn)中的重要一環(huán)，目前人工抽檢方式存在易漏檢、效率低、數(shù)據(jù)難追溯等諸多痛點。對此，中國聯(lián)通自主研發(fā)了“3D機器視覺在線鋼板表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)”。這一質(zhì)檢手段不僅實現(xiàn)了對軋材表面的全方位檢測，而且檢測速度能達(dá)到人工的10至20倍。2022中國國際數(shù)字經(jīng)濟博覽會上，該產(chǎn)品獲“創(chuàng)新成果獎”二等獎。
河北聯(lián)通自主研發(fā)的冷熱軋鋼板檢測系統(tǒng)
2023年，中國聯(lián)通與河北永洋特鋼深度合作，從數(shù)字化生產(chǎn)、數(shù)字化運營、數(shù)字化辦公、數(shù)字化交易四個維度，全面賦能企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為河北省首家以數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)型、生產(chǎn)業(yè)務(wù)重塑的創(chuàng)新型數(shù)字化工廠。生產(chǎn)效率提高25%、生產(chǎn)成本降低20%、市場開拓成本降低40%、銷售額提高15%、產(chǎn)品出口量同比翻一番。同時，還為鋼廠構(gòu)建起基于安全計算環(huán)境、安全區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、安全區(qū)域邊界、安全管理中心為一體的工業(yè)安全縱深防御體系，全面保障了全廠近300臺工控機的安全穩(wěn)定運行。
從“千錘百煉”到“指尖壓鑄” 5G+智能工廠讓合金零件鑄造更加精密
位于重慶市巴南區(qū)的美利信科技股份有限公司是一家汽車精密鑄造工廠，這里的合金壓鑄產(chǎn)品具有高純度、高精度、高表面質(zhì)量等特點。中國聯(lián)通基于工廠5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，進一步打造5G+工業(yè)高清視覺質(zhì)檢、5G+生產(chǎn)過程溯源、5G+壓鑄產(chǎn)線數(shù)字孿生、5G+MR裝備維修示教、5G+人員行為識別、5G+車間能耗管理、大數(shù)據(jù)輔助決策等應(yīng)用示范場景，助力工廠成為新能源汽車精密鑄造零部件創(chuàng)新示范智能工廠。
5G+工業(yè)高清視覺質(zhì)檢。利用5G+機器視覺+工業(yè)AI技術(shù)，打造5G+工業(yè)高清視覺質(zhì)檢應(yīng)用場景，針對鑄造車間在產(chǎn)品壓鑄后的質(zhì)量檢驗環(huán)節(jié)，由人工檢測轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊O(shè)備智能檢測，提高檢測標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的一致性。
5G+生產(chǎn)過程溯源。以產(chǎn)品二維碼為信息載體，基于5G網(wǎng)絡(luò)開展原材料、壓鑄過程、清理過程、機加過程、總裝過程、包裝發(fā)運等生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集和交互，將生產(chǎn)過程中人、機、料信息關(guān)聯(lián)整合，建立精密壓鑄零部件生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)鏈，支持精密壓鑄零部件生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)溯源。
5G+產(chǎn)線數(shù)字孿生。打造5G+產(chǎn)線數(shù)字孿生應(yīng)用場景，開展新能源汽車三電系統(tǒng)壓鑄產(chǎn)品生產(chǎn)線的虛擬建模，實現(xiàn)新能源汽車三電系統(tǒng)壓鑄產(chǎn)品生產(chǎn)線的3D可視化監(jiān)控與工藝虛擬調(diào)試，有效提升企業(yè)生產(chǎn)效率以及過程管控水平。
5G+ MR裝備維修示教。打造5G+MR裝備維修示教應(yīng)用場景，搭建MR裝備維修示教平臺，并基于5G網(wǎng)絡(luò)開展MR混合現(xiàn)實裝備維修培訓(xùn)，有效增強維修人員場景感，提高維修培訓(xùn)效率。
一塊鋼，從原材料倒運、入爐到鋼坯、鋼板的生產(chǎn)，再到鋼卷直至精密合金零件的成品裝車發(fā)運，每條產(chǎn)線在5G+的加持下都像一個大型智能機器人，都在自動化、智能化的控制下進行。
不僅是鋼鐵行業(yè)，中國聯(lián)通已在全國累計建成5800多個5G工廠，服務(wù)1.2萬余個5G專網(wǎng)客戶，落地超過3.8萬個商業(yè)化項目。未來，中國聯(lián)通將不斷打造更加堅實的數(shù)字化、智能化“底座”，與千行百業(yè)碰撞出更多“火花”，注入更強大的智能基因。（作者：王歡）
