首钢京唐陈伟刚：拥抱5G时代，建设智能化钢铁厂

钢铁的开发与人类历史的进程息息相关。回顾历史，从青铜到熟铁再到钢铁时代，冶炼技术的发展与人类生存、生产和生活休戚相关。在工业化时代，各行各业都需要钢铁为基础原料，其在推进工业化进程中发挥了不可替代的巨大作用。

如今面向工业4.0时代，在5G、人工智能、云计算等ICT技术推动下，全球制造业正在加速向数字化、智能化升级。作为国民经济基础产业，钢铁行业将如何与5G等技术融合以顺应这场时代变革？当钢铁遇上5G，会产生怎样的化学反应？“5G+钢铁”发展进度如何？

2020年7月8日，在华为主办的“CSPA 2020客户战略与痛点分析大会”上，首钢京唐钢铁联合有限责任公司信息化副部长陈伟刚对此进行了全面解读。

钢铁厂为什么需要5G？提质降本增效

早在2015年，我国就首次提出实施“中国制造2025”，以加快从制造大国转向制造强国。如今，以新基建为契机，加快制造业数字化、智能化升级正当其时。陈伟刚表示，为响应“新基建”、“中国制造2025”国家战略，首钢京唐作为承担社会责任的国有企业正在积极参与。

顺应时代趋势，钢铁行业本身也亟需通过数字化、智能化转型来实现提质、降本、增效。

随着时代的发展，机械、汽车、造船、家电等各行各业对钢铁产品的质量要求越来越高，订单需求越趋多样化和定制化，这要求钢铁企业需基于智能化、数字化技术实现柔性制造，提升生产稳定性和灵活性，提高生产效率。

此外，钢铁行业很多岗位非常辛苦，且充满危险，甚至一些高温、高压的地方是人不能去的，这也需要通过联网实现自动化或远程控制，让工人们坐在远端舒适的空调室里就可以把工作完成了，以满足员工对舒适工作岗位的需求，让员工将更多的精力转移到更具创造力的工作岗位上，让工作更开心有趣，让员工更具满足感。

为此，多年来首钢京唐一直在进行数字化、智能化转型，并打造了基础自动化、过程控制、生产管理系统和经营决策系统等信息化平台。面向未来，首钢京唐还提出了智能化决策、智能化运营、智能化生产、智能化控制、智能化装备等全套升级，以进一步提升产品质量和客户服务水平，降低企业成本和提高管理效率。

但由于钢铁企业工序流程长，数据信息量大，数据收集成本高，且企业内部多张网络共存，扩容和管理难度大，让首钢京唐在向智能制造升级过程中遇到了不少困难。

陈伟刚介绍，首钢京唐在占地30万平方公里的厂区里紧凑合理布局了从矿石码头、烧结、球团、焦化到高炉，再到炼钢、热轧、冷轧等整个生产流程，有将近三十条生产线，与离散行业不同，钢铁厂属于典型的流程生产行业，生产过程是连续不断的，在如此复杂的环境下要实现大量信息及时传递，原来的信息化系统遇到挑战。

同时，整个厂区里办公网、智能制造网、生产网、视频回传网、计量网、电力控制网等多套网络复杂并存，难以保障通信的时延、带宽和可靠性。而如果要对生产线进行扩展升级，或添加新设备和应用，往往需要重新布放网线和调整网络，又会导致网络扩容和改造成本很高。

而5G网络具有高带宽、低时延、高可靠、广连接的特点，能满足工业环境下大多数应用场景的需求，不仅可代替有线连接，还比Wi-Fi更具安全性、可靠性、移动性和抗干扰性等优势，为钢铁企业构建统一的无线网络提供了可能，也为钢铁企业打造高效的柔性制造带来了新机遇。

正是在这样的背景下，2019年10月，首钢京唐公司、唐山移动、华为联合签署了5G+智能制造战略合作协议。2020年7月3日，中国移动首个5G+智慧钢铁实训基地在京唐公司挂牌成立。

5G在钢铁领域的应用探索

三方签署战略合作协议后，迅速展开了5G在钢铁企业的应用探索实践，试点了5G+智能天车、5G+智能仓储物流两大项目。

在“5G+智能天车”项目中，三方完成了工业环境下的5G组网，并基于5G低时延、大带宽网络实现了智能库区高清监控视频实时回传，实现了对智能天车进行远端实时操控。

(5G+智能天车)

在“5G+智能仓储物流”项目中，地面智能库管理调度系统将钢卷位置信息、天车作业计划指令等信息通过5G传输到天车控制系统，天车上所有监控视频数据通过5G传输到地面监控系统，实现了基于5G网络传输的智能无人仓库。

(5G+智能仓储物流库区整体方案)

陈伟刚介绍，在本次应用探索中，三方进行了大量的测试工作，测试验证了5G在工业电磁环境下的时延、带宽、稳定性和邻区干扰等性能，解决了上行带宽小、小区间信号干扰、终端无法锁屏、室内覆盖等40余项问题，并输出了《首钢京唐公司“5G网络试点”验证测试报告》和《首钢京唐公司“5G安防监控”操作手册》等指导性文件。

迈向5G+智能化钢铁厂时代

展望未来，首钢京唐已将“5G+智慧工业园区”网络规划纳入“十四五”发展规划，计划将基于园区5G通信平台，部署“5G+智能工厂”、“5G+智能物流管控”、“5G+机器视觉”、 “5G+综合智能管控平台”等应用，包含基于5G使能的无人料场、机器视觉、远程协作、智能物流、无人驾驶、交通监控、智能安防、数据链升级、智能工厂、生产管控等多个应用场景。

(5G在智能钢铁厂的主要应用场景)

对于智慧工业园区内的5G网络规划，除了在园区内部署5G基站实现5G信号覆盖外，首钢京唐还将在园区内部署本地MEC，并对接中国移动的5G SA核心网，用户面数据、控制面数据通过MEC分别进行本地转发，上传至5G核心，通过MEC实现数据的本地分流控制。

“5G+智能工厂”将融合5G技术，选取试点产线建设智能产线，以践行“绿色、智能、创新、价值”的理念，支撑高质量稳定生产汽车板、镀锡板、中厚板等产品，提升过程管控水平、提高产品质量一致性。

“5G+智能物流管控”将实现关键物流库区无人化，并同步深挖生产、物流、仓储、采购、销售各环节的效率、价值关联，实现运输计划自动匹配、运输调度动态调整。

“5G+机器视觉”旨在融合5G和AI技术部署产品质量判定系统，将基于机器视觉建立AI大数据研究分析对象，应用AI技术准确识别质量缺陷，建立智能控制模型，改善生产过程控制参数，提高产品质量控制精度。

在演讲最后，陈伟刚展望到，今天5G就像一个孩子，他已具备了优秀的基因，但要让他成长为一个翩翩少年，成长为一个对社会有价值的人，还需要产业各界一起多加关怀和呵护，一起进行探索实践、场景验证，及时找出问题，及时纠偏扶正，共同促进5G茁壮成长，只有这样5G才能成长为我们心目中的最好的5G。

通信路上，一起走！