坐在辦公室內(nèi)即可遠(yuǎn)程操作機(jī)械臂實現(xiàn)“一鍵煉鋼”；通過AR智能頭盔，把現(xiàn)場巡檢情況實時直播到監(jiān)控室或運維部門，發(fā)現(xiàn)故障可以遠(yuǎn)程協(xié)助處理……這些都是在寶鋼湛江鋼鐵管控中心實時發(fā)生的工作場景。在一個超長的大屏幕上，展現(xiàn)的是高爐、碼頭運輸帶等所有設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，工作人員坐在管控中心內(nèi)，就可以通過廠區(qū)內(nèi)千余個攝像頭拍攝的實時畫面，對全廠進(jìn)行監(jiān)控和管理，同時在操作臺上進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。

這一切的實現(xiàn)，離不開覆蓋全廠區(qū)的5G高速網(wǎng)絡(luò)。冶金企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境較為復(fù)雜，存在高溫高壓易燃易爆等安全風(fēng)險因素，需要運用先進(jìn)的智能技術(shù)和智能裝備，提升生產(chǎn)效率的同時降低安全風(fēng)險。

2020年，寶鋼湛江鋼鐵中標(biāo)工信部“2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程”，成為5G行業(yè)應(yīng)用示范項目。其實，早在2019年1月，中國聯(lián)通廣東分公司就與寶鋼湛江鋼鐵聯(lián)合開啟了5G在鋼鐵行業(yè)應(yīng)用的重要探索。如今在寶鋼湛江鋼鐵全廠12.58平方公里上，中國聯(lián)通以1套5G獨立核心網(wǎng)，超10萬的用戶數(shù)打造了全國首個5G工業(yè)專網(wǎng)并正式商用，接下來5G專網(wǎng)將疊加網(wǎng)絡(luò)切片功能，并持續(xù)孵化5G工業(yè)應(yīng)用。目前核心網(wǎng)已經(jīng)開始運行，風(fēng)機(jī)在線檢測、高危施工視頻監(jiān)控、AR頭盔智能巡檢等5G應(yīng)用已實現(xiàn)正式商用，為寶鋼湛江鋼鐵提升效率達(dá)48%，優(yōu)化人員超500人次，年節(jié)省成本約2億元。

直面痛點

開啟“5G+智能制造”第一步

鋼鐵工業(yè)是大型復(fù)雜流程工業(yè)，并且處于制造業(yè)整個鏈條的中間環(huán)節(jié)，具有大量的數(shù)據(jù)、豐富的場景和廣泛的連接特點。近年來，寶鋼湛江鋼鐵積極響應(yīng)國家政策，對鋼材生產(chǎn)總量進(jìn)行了限制，但廠區(qū)對勞動力的需求有增無減，對技術(shù)的要求也更高。為遵循“增產(chǎn)不增人”的原則，寶鋼湛江鋼鐵開啟了“全面自動化”之路。

“冶金工廠存在大量的危險場景和惡劣環(huán)境，重體力及重復(fù)性勞動崗位，大量設(shè)備需要人工點檢，缺乏在線監(jiān)測技術(shù)手段，對設(shè)備管理人員的經(jīng)驗素質(zhì)要求較高，影響工作效率和生產(chǎn)效率。”寶鋼湛江鋼鐵設(shè)備部副部長張業(yè)建在采訪中表示，勞動效率提升對智慧制造的需求十分迫切。

實際上，在5G出現(xiàn)之前，寶鋼湛江鋼鐵通過使用有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、3/4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廠區(qū)連接，但測試結(jié)果都不理想。冶金工廠環(huán)境復(fù)雜，部署有線網(wǎng)絡(luò)較為困難且成本高；鋼結(jié)構(gòu)、高粉塵環(huán)境導(dǎo)致無線信號衰減嚴(yán)重，強(qiáng)電磁干擾場景多，網(wǎng)絡(luò)覆蓋難度高；Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)抗干擾、移動性差，3/4G網(wǎng)絡(luò)帶寬不足、時延長，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用需求。這些痛點都成為制約企業(yè)實現(xiàn)自動化的瓶頸。

當(dāng)中國聯(lián)通了解到這些痛點后，利用自身的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢，攜手寶鋼湛江鋼鐵技術(shù)團(tuán)隊進(jìn)行了半年的現(xiàn)場勘查與技術(shù)溝通，結(jié)合地理位置以及行業(yè)特殊性，最終確定了以核心網(wǎng)下沉的形式為其打造5G工業(yè)專網(wǎng)，開展5G內(nèi)外網(wǎng)改造建設(shè)。

2019年3月開通首個5G基站，5月開通5G實驗網(wǎng)，6月風(fēng)機(jī)監(jiān)控、機(jī)械臂遠(yuǎn)程操作、智能頭盔、行車監(jiān)控等應(yīng)用陸續(xù)上線試行，9月完成MEC下沉……寶鋼湛江鋼鐵5G建設(shè)目標(biāo)逐步明晰，即構(gòu)建1張5G工業(yè)無線專網(wǎng)，賦能數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控管理和生產(chǎn)控制3大類工業(yè)應(yīng)用場景，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)、設(shè)備、物流、能環(huán)、安全5大核心要素的效能提升，支撐智慧鋼廠建設(shè)。

2020年6月19日，中國聯(lián)通廣東分公司與寶鋼湛江鋼鐵舉行“5G工業(yè)專網(wǎng)簽約暨啟動儀式”，會上廣東聯(lián)通將國內(nèi)首張工業(yè)級5G獨立核心網(wǎng)的通信卡交付寶鋼湛江鋼鐵并宣布專網(wǎng)開通上線。專網(wǎng)開通后，可達(dá)平均網(wǎng)絡(luò)時延低于15毫秒、下行速率650Mbps、上行速率150Mbps，相當(dāng)于寶鋼在湛江鋼鐵搭建了一條“無線信息高速公路”，助力實現(xiàn)設(shè)備運行監(jiān)測、生產(chǎn)工藝革新、安全預(yù)警監(jiān)管等技術(shù)升級。

應(yīng)用賦能

大工業(yè)“智慧工廠”形態(tài)初顯

在中國聯(lián)通的大力支持下，煉鋼廠風(fēng)機(jī)在線檢測診斷、硅鋼移動操控、機(jī)械臂遠(yuǎn)程作業(yè)、焦?fàn)t四大車作業(yè)監(jiān)控等一批5G應(yīng)用陸續(xù)上線使用，助力寶鋼湛江鋼鐵實現(xiàn)操作室一律集中、操作崗位一律機(jī)器人、設(shè)備運維一律遠(yuǎn)程、服務(wù)環(huán)節(jié)一律上線。

離散設(shè)備方面，風(fēng)機(jī)是煉鋼生產(chǎn)區(qū)域的關(guān)鍵設(shè)備，以往風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測主要靠人工巡檢和傳感器離線監(jiān)測。通過5G專網(wǎng)實現(xiàn)對16臺風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測與診斷，采集包括振動、視頻、音頻等206個數(shù)據(jù)點內(nèi)容，點檢效率提升81%。

移動設(shè)備方面，通過5G網(wǎng)絡(luò)對車間進(jìn)行覆蓋，車間服務(wù)器與寶鋼湛江鋼鐵L1層生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通，利用移動終端，就可以隨時隨地監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、操控設(shè)備。

機(jī)械臂遠(yuǎn)程操控可以通過5G專網(wǎng)，實現(xiàn)上海-湛江跨域聯(lián)動。從上海寶山基地遠(yuǎn)程控制寶鋼湛江鋼鐵基地機(jī)器人，實現(xiàn)高危作業(yè)場景下的遠(yuǎn)程集中操控作業(yè)。

圍繞安全生產(chǎn)，煉焦區(qū)內(nèi)的溫度高達(dá)70-80℃，以往操作工人們需要穿上厚重的防護(hù)服，工作幾個小時后，就要從車間出來補(bǔ)充水分。如今，這類高溫危險場景，采用5G技術(shù)進(jìn)行無人化操作，通過高清視頻回傳，實現(xiàn)車間內(nèi)吊車的遠(yuǎn)程操作，有效提升了工作效率。

針對設(shè)備巡檢和高危作業(yè)場景，中國聯(lián)通廣東分公司與寶鋼湛江鋼鐵合作研發(fā)了智能頭盔，內(nèi)置高性能AI芯片，集成高清攝像頭、麥克風(fēng)以及衛(wèi)星定位等傳感設(shè)備，具備高清視頻實時回傳、多點音頻視頻互動、AR遠(yuǎn)程輔助、可視化應(yīng)急調(diào)度等功能，大大提升了巡檢效率、故障排障成功率和精確度。

據(jù)悉，截至今年10月，中國聯(lián)通在廠區(qū)內(nèi)已建設(shè)并開通了25個5G基站，實現(xiàn)了門崗人臉識別、無人機(jī)巡邏、厚板移動辦公、堆取料機(jī)無人化、通勤車人臉識別考勤、智能廣告宣傳等試應(yīng)用。寶鋼湛江鋼鐵還獲評廣東省首批“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范園區(qū)”、第三屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽全國總決賽一等獎。

鋼鐵工業(yè)作為工業(yè)戰(zhàn)略性基礎(chǔ)行業(yè)，推動著全球工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。面向未來，中國聯(lián)通將繼續(xù)發(fā)揮資源優(yōu)勢，與寶鋼湛江鋼鐵進(jìn)一步深入合作，全面發(fā)力建設(shè)5G智慧工廠，推動更多5G制造場景應(yīng)用落地。
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