坐在辦公室內即可遠程操作機械臂實現(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備的運轉情況，工作人員坐在管控中心內，就可以通過廠區(qū)內千余個攝像頭拍攝的實時畫面，對全廠進行監(jiān)控和管理，同時在操作臺上進行遠程操控。

這一切的實現(xiàn)，離不開覆蓋全廠區(qū)的5G高速網(wǎng)絡。冶金企業(yè)的生產環(huán)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程”，成為5G行業(yè)應用示范項目。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)絡切片功能，并持續(xù)孵化5G工業(yè)應用。目前核心網(wǎng)已經(jīng)開始運行，風機在線檢測、高危施工視頻監(jiān)控、AR頭盔智能巡檢等5G應用已實現(xiàn)正式商用，為寶鋼湛江鋼鐵提升效率達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國家政策，對鋼材生產總量進行了限制，但廠區(qū)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(huán)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(jiān)測技術手段，對設備管理人員的經(jīng)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(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、無線網(wǎng)絡、Wi-Fi、3/4G網(wǎng)絡進行廠區(qū)連接，但測試結果都不理想。冶金工廠環(huán)境復雜，部署有線網(wǎng)絡較為困難且成本高；鋼結構、高粉塵環(huán)境導致無線信號衰減嚴重，強電磁干擾場景多，網(wǎng)絡覆蓋難度高；Wi-Fi網(wǎng)絡抗干擾、移動性差，3/4G網(wǎng)絡帶寬不足、時延長，難以滿足工業(yè)生產應用需求。這些痛點都成為制約企業(yè)實現(xiàn)自動化的瓶頸。

當中國聯(lián)通了解到這些痛點后，利用自身的網(wǎng)絡資源優(yōu)勢，攜手寶鋼湛江鋼鐵技術團隊進行了半年的現(xiàn)場勘查與技術溝通，結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內外網(wǎng)改造建設。

2019年3月開通首個5G基站，5月開通5G實驗網(wǎng)，6月風機監(jiān)控、機械臂遠程操作、智能頭盔、行車監(jiān)控等應用陸續(xù)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(yè)無線專網(wǎng)，賦能數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控管理和生產控制3大類工業(yè)應用場景，實現(xiàn)工廠生產、設備、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。

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，可達平均網(wǎng)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(xiàn)設備運行監(jiān)測、生產工藝革新、安全預警監(jiān)管等技術升級。

應用賦能

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，煉鋼廠風機在線檢測診斷、硅鋼移動操控、機械臂遠程作業(yè)、焦爐四大車作業(yè)監(jiān)控等一批5G應用陸續(xù)上線使用，助力寶鋼湛江鋼鐵實現(xiàn)操作室一律集中、操作崗位一律機器人、設備運維一律遠程、服務環(huán)節(jié)一律上線。

離散設備方面，風機是煉鋼生產區(qū)域的關鍵設備，以往風機狀態(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臺風機在線監(jiān)測與診斷，采集包括振動、視頻、音頻等206個數(shù)據(jù)點內容，點檢效率提升81%。

移動設備方面，通過5G網(wǎng)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(wǎng)絡聯(lián)通，利用移動終端，就可以隨時隨地監(jiān)控設備狀態(tài)、操控設備。

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

圍繞安全生產，煉焦區(qū)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(xiàn)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(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，內置高性能AI芯片，集成高清攝像頭、麥克風以及衛(wèi)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(jù)悉，截至今年10月，中國聯(lián)通在廠區(qū)內已建設并開通了25個5G基站，實現(xiàn)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用示范園區(qū)”、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(yè)作為工業(yè)戰(zhàn)略性基礎行業(yè)，推動著全球工業(yè)化發(fā)展進程。面向未來，中國聯(lián)通將繼續(xù)發(fā)揮資源優(yōu)勢，與寶鋼湛江鋼鐵進一步深入合作，全面發(fā)力建設5G智慧工廠，推動更多5G制造場景應用落地。
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