中國聯通打造5G工業專網 助力寶鋼湛江鋼鐵廠提升智能制造生產力
文章來源：中國聯合網絡通信集團有限公司 發布時間：2020-11-17
坐在辦公室內即可遠程操作機械臂實現“一鍵煉鋼”；通過AR智能頭盔，把現場巡檢情況實時直播到監控室或運維部門，發現故障可以遠程協助處理……這些都是在寶鋼湛江鋼鐵管控中心實時發生的工作場景。在一個超長的大屏幕上，展現的是高爐、碼頭運輸帶等所有設備的運轉情況，工作人員坐在管控中心內，就可以通過廠區內千余個攝像頭拍攝的實時畫面，對全廠進行監控和管理，同時在操作臺上進行遠程操控。
這一切的實現，離不開覆蓋全廠區的5G高速網絡。冶金企業的生產環境較為復雜，存在高溫高壓易燃易爆等安全風險因素，需要運用先進的智能技術和智能裝備，提升生產效率的同時降低安全風險。
2020年，寶鋼湛江鋼鐵中標工信部“2020年工業互聯網創新發展工程”，成為5G行業應用示范項目。其實，早在2019年1月，中國聯通廣東分公司就與寶鋼湛江鋼鐵聯合開啟了5G在鋼鐵行業應用的重要探索。如今，在寶鋼湛江鋼鐵全廠12.58平方公里內，中國聯通以1套5G獨立核心網，超10萬的用戶數打造了全國首個5G工業專網并正式商用。接下來5G專網將疊加網絡切片功能，并持續孵化5G工業應用。目前核心網已經開始運行，風機在線檢測、高危施工視頻監控、AR頭盔智能巡檢等5G應用已實現正式商用，為寶鋼湛江鋼鐵提升效率達48%，優化人員超500人次，年節省成本約2億元。
直面痛點 開啟“5G+智能制造”第一步
鋼鐵工業是大型復雜流程工業，并且處于制造業整個鏈條的中間環節，具有大量的數據、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國家政策，對鋼材生產總量進行了限制，但廠區對勞動力的需求有增無減，對技術的要求也更高。為遵循“增產不增人”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境，重體力及重復性勞動崗位，大量設備需要人工點檢，缺乏在線監測技術手段，對設備管理人員的經驗素質要求較高，影響工作效率和生產效率。”寶鋼湛江鋼鐵設備部副部長張業建表示，勞動效率提升對智慧制造的需求十分迫切。
實際上，在5G出現之前，寶鋼湛江鋼鐵通過使用有線網絡、無線網絡、Wi-Fi、3/4G網絡進行廠區連接，但測試結果都不理想。冶金工廠環境復雜，部署有線網絡較為困難且成本高；鋼結構、高粉塵環境導致無線信號衰減嚴重，強電磁干擾場景多，網絡覆蓋難度高；Wi-Fi網絡抗干擾、移動性差，3/4G網絡帶寬不足、時延長，難以滿足工業生產應用需求。這些痛點都成為制約企業實現自動化的瓶頸。
當中國聯通了解到這些痛點后，積極利用自身的網絡資源優勢，攜手寶鋼湛江鋼鐵技術團隊進行了半年的現場勘查與技術溝通，并結合地理位置以及行業特殊性，最終確定了以核心網下沉的形式為其打造5G工業專網，開展5G內外網改造建設。
2019年3月開通首個5G基站，5月開通5G實驗網，6月風機監控、機械臂遠程操作、智能頭盔、行車監控等應用陸續上線試行，9月完成MEC下沉……寶鋼湛江鋼鐵5G建設目標逐步明晰，即構建1張5G工業無線專網，賦能數據采集、監控管理和生產控制三大類工業應用場景，實現工廠生產、設備、物流、能環、安全5大核心要素的效能提升，支撐智慧鋼廠建設。
2020年6月19日，中國聯通廣東分公司與寶鋼湛江鋼鐵舉行“5G工業專網簽約暨啟動儀式”。廣東聯通將國內首張工業級5G獨立核心網的通信卡交付寶鋼湛江鋼鐵并宣布專網開通上線。專網開通后，可達平均網絡時延低于15毫秒、下行速率650Mbps、上行速率150Mbps，相當于寶鋼在湛江鋼鐵搭建了一條“無線信息高速公路”，助力實現設備運行監測、生產工藝革新、安全預警監管等技術升級。
應用賦能 大工業“智慧工廠”形態初顯
在中國聯通的大力支持下，煉鋼廠風機在線檢測診斷、硅鋼移動操控、機械臂遠程作業、焦爐四大車作業監控等一批5G應用陸續上線使用，助力寶鋼湛江鋼鐵實現操作室一律集中、操作崗位一律機器人、設備運維一律遠程、服務環節一律上線。
離散設備方面，風機是煉鋼生產區域的關鍵設備，以往風機狀態監測主要靠人工巡檢和傳感器離線監測。通過5G專網實現對16臺風機在線監測與診斷，采集包括振動、視頻、音頻等206個數據點內容，點檢效率提升81%。
移動設備方面，通過5G網絡對車間進行覆蓋，車間服務器與寶鋼湛江鋼鐵L1層生產網絡聯通，利用移動終端，就可以隨時隨地監控設備狀態、操控設備。
機械臂遠程操控可以通過5G專網，實現上海—湛江跨域聯動。從上海寶山基地遠程控制寶鋼湛江鋼鐵基地機器人，實現高危作業場景下的遠程集中操控作業。
圍繞安全生產，煉焦區內的溫度高達70-80℃，以往操作工人們需要穿上厚重的防護服，工作幾個小時后，就要從車間出來補充水分。如今，這類高溫危險場景，采用5G技術進行無人化操作，通過高清視頻回傳，實現車間內吊車的遠程操作，有效提升了工作效率。
針對設備巡檢和高危作業場景，中國聯通廣東分公司與寶鋼湛江鋼鐵合作研發了智能頭盔，內置高性能AI芯片，集成高清攝像頭、麥克風以及衛星定位等傳感設備，具備高清視頻實時回傳、多點音頻視頻互動、AR遠程輔助、可視化應急調度等功能，大大提升了巡檢效率、故障排障成功率和精確度。
據悉，截至今年10月，中國聯通在廠區內已建設并開通了25個5G基站，實現了門崗人臉識別、無人機巡邏、厚板移動辦公、堆取料機無人化、通勤車人臉識別考勤、智能廣告宣傳等試應用。寶鋼湛江鋼鐵還獲評廣東省首批“5G+工業互聯網應用示范園區”、第三屆“綻放杯”5G應用征集大賽全國總決賽一等獎。
鋼鐵工業作為工業戰略性基礎行業，推動著全球工業化發展進程。面向未來，中國聯通將繼續發揮資源優勢，與寶鋼湛江鋼鐵進一步深入合作，全面發力建設5G智慧工廠，推動更多5G制造場景應用落地。
【責任編輯：趙藝涵】
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