淺談5G技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的場景應(yīng)用

胡橋 南京鋼鐵股份有限公司

一、引言

在鋼鐵工業(yè)走向現(xiàn)代化的過程中，一方面，要強化產(chǎn)業(yè)內(nèi)在物理規(guī)律和發(fā)展規(guī)律的本質(zhì)認識，另一方面，要接受自動化、信息化、智能化等新技術(shù)帶來的新思維、新模式。鋼鐵行業(yè)有著工業(yè)制造領(lǐng)域最豐富和復(fù)雜的應(yīng)用場景，生產(chǎn)制造環(huán)境存在著高溫、粉塵、腐蝕、電磁干擾等復(fù)雜惡劣情況，是復(fù)雜流程工業(yè)的典型代表，對網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性有極高的要求。大量生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)要與平臺實時交互，通過傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，很容易受到干擾出現(xiàn)延遲、誤碼，這種傳輸鏈路質(zhì)量問題存在工廠安全事故隱患，而5G技術(shù)的高速率、大帶寬、低延時、高可靠特性，滿足了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的多樣化的需求，能將網(wǎng)絡(luò)時延控制在毫秒內(nèi)，為保證系統(tǒng)精確控制提供支撐，使工業(yè)制造領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型具備條件。

二、鋼鐵行業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求分析

（一）海量數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)男枨?/h3>

工廠內(nèi)無時無刻不在傳輸大量的數(shù)據(jù)，海量終端的接入、海量數(shù)據(jù)的傳輸對網(wǎng)絡(luò)資源需求大。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量越大，響應(yīng)速度越慢，影響生產(chǎn)效率，影響經(jīng)營數(shù)據(jù)分析。

（二）傳輸高性能、穩(wěn)定可靠性需求

高性能特指性能和特性能夠滿足前端網(wǎng)絡(luò)的要求。例如：低時延、高帶寬、大連接、無丟包、抗惡劣環(huán)境等。一般的，生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備選型可能不同于其它網(wǎng)絡(luò)。只有在保證企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)高性能和穩(wěn)定可靠的情況下，企業(yè)才能更好的向外延伸，與產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展，提升客戶服務(wù)質(zhì)量。

（三）靈活部署需求

鋼鐵、化工、能源、電力等流程行業(yè)的生產(chǎn)一般伴隨著高溫、高壓、易燃、易爆、有毒等條件下進行，且生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，安全、環(huán)保、質(zhì)量都是重中之重。由于工況現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集點分布零散，有線數(shù)據(jù)采集方案投入較高，根據(jù)現(xiàn)場需要，靈活部署無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，完善企業(yè)數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)能源管理、環(huán)境管理、安全管理、質(zhì)量檢測等大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

（四）數(shù)據(jù)安全需求

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新IT技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)的深度融合，更多機器和設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要采集各類工序、設(shè)備、環(huán)境的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的集中管理。為了實現(xiàn)管理和控制的一體化，實現(xiàn)生產(chǎn)和管理的高效率、高效益，將IT/OT技術(shù)進一步深度融合，在拓展了工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展空間的同時，也帶來了大量數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的安全性問題，還可能影響工業(yè)設(shè)備的功能安全，影響工業(yè)生產(chǎn)，甚至影響環(huán)境安全和人身安全。

三、5G技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的場景應(yīng)用

5G技術(shù)具有廣連接、高可靠、大帶寬、低延時等特點，適用于70%以上的傳統(tǒng)工業(yè)場景，可以有效地解決傳統(tǒng)工業(yè)場景中受限于有線連接方式的情況。5G技術(shù)的應(yīng)用有利于推動工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的IT化、扁平化、柔性化，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)在生產(chǎn)全流程的互聯(lián)互通，從而支撐形成實時感知、協(xié)同交互、智能反饋的生產(chǎn)模式，打通信息孤島、數(shù)據(jù)煙囪，為制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（一）5G+高清視頻監(jiān)控

鋼鐵企業(yè)高清視頻監(jiān)控主要分為生產(chǎn)監(jiān)控、安防監(jiān)控、環(huán)保監(jiān)控3個大類。生產(chǎn)監(jiān)控對現(xiàn)場重要的設(shè)備、主要生產(chǎn)過程實時查看，為生產(chǎn)安全管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；安防監(jiān)控部署于各大門及重點出入部位，對人員、物資進出安全等進行智能化管控；環(huán)保監(jiān)控實時監(jiān)測各排放口的狀態(tài)，提升數(shù)據(jù)實時監(jiān)測能力。利用5G網(wǎng)絡(luò)帶寬高、延時低、傳輸距離遠的特性，滿足了多場景移動化快速部署高清視頻監(jiān)控的需求，還能避免現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜布線帶來的安全隱患。

（二）5G+標識解析

標識作為物料產(chǎn)品的唯一編碼，承載著原料屬性、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品參數(shù)等海量信息，在生產(chǎn)經(jīng)營全流程中傳遞交互。前端相機對物料條碼或二維碼識別后，數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)上傳到MES系統(tǒng)進行物料匹配，實現(xiàn)生產(chǎn)過程及供應(yīng)鏈全流程跟蹤與信息傳遞。

（三）5G+機器視覺

通過AI進行缺陷監(jiān)測等質(zhì)檢，如今已經(jīng)在很多行業(yè)應(yīng)用，過去這一方式由于數(shù)據(jù)量大，圖像傳到服務(wù)器分析時間較長，通過5G則可以將高清產(chǎn)品圖像快速發(fā)送到云端服務(wù)器，實時AI分析并反饋結(jié)果。

四、結(jié)語

萬物互聯(lián)的時代已經(jīng)來臨，5G 作為新一代移動通信技術(shù)，已經(jīng)逐步成為新一輪工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐。我們應(yīng)該緊扣時代的脈搏，積極探索新技術(shù)的應(yīng)用場景、應(yīng)用模式，促進新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，從而推動實體經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。