钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业,是建设现代化强国的重要支撑,是实现绿色低碳发展的重要领域。在钢铁行业数字化智能化转型升级亟需网络新技术赋能的重要历史时刻,冶金工业信息标准研究院参与研制的IMT-2020(5G)推进组《钢铁行业5G确定性网络研究报告》(以下简称报告)正式发布。报告由中国联通牵头,中国信息通信研究院、北京科技大学、冶金工业信息标准研究院、首钢集团有限公司技术研究院、河钢数字技术股份有限公司、中兴、华为等14家企事业单位共同研制完成,探讨如何运用5G确定性网络为钢铁工业数字化转型、智能制造注入强大发展动力。
中国联通研究院副院长唐雄燕博士表示:确定性网络是“联接+感知+计算+智能”的新一代数字信息基础设施的重要技术之一,中国联通将在CUBE-Net3.0网络创新体系中加大投入研发力量和应用推广力度,携手产业界伙伴积极为钢铁等重要行业应用提供客户提供高品质网络信息化服务,赋能产业数字化转型。
中国信息通信研究院5G应用创新中心副主任杜加懂指出:当前我国钢铁行业逐渐由“制造”走向“绿色智造”转变,5G逐渐成为助力钢铁行业数字化高质量发展的关键技术之一。构建面向钢铁行业的5G网络模板,形成5G网络在钢铁领域部署、运维及推广的模式,是当前5G在钢铁领域规模化复制推广的关键。
北京科技大学工业互联网研究院院长王健全教授认为:5G与工业互联网作为新的国家信息基础设施,在使能智能制造方面发挥着积极的作用钢铁是工业的“粮食“,钢铁行业是重要的基础产业,数字化、智能化转型需求十分迫切,5G确定性技术的应用将推动数字产业与钢铁产业深度融合,提升钢铁行业智能化水平。
冶金工业信息标准研究院智能制造标准化工作组秘书长刘斓冰认为:钢铁行业将数字化、网络化、智能化作为高质量发展的重要手段,重点关注5G这项新技术在钢铁制造过程中带来的应用价值。当前市场上5G相关解决方案较多,相关设备质量、接口、网关、以及应用效果良莠不齐,急需5G与钢铁行业融合的高质量标准。
首钢集团有限公司技术研究院王凤琴所长认为:5G网络对提升钢铁行业的网络化、智能化水平具有强大的推动作用,尤其是5G确定性网络将带来更大的应用前景。钢铁企业探索5G等新型ICT技术在生产制造等核心环节的应用已经提上日程。河钢数字技术股份有限公司目前正在推进河钢集团搭5G数字化工厂建设,推进5G确定性网络与现有网络融合,借助5G高速率、低延时等特性实现钢带表面检测、无人天车、钢厂人员安全监控等新型智能应用。
中兴通讯副总裁刘金龙认为:钢铁行业作为工业的龙头已经发展了近百年,同时作为流程制造的典型行业,本身自动化程度很高,但相对封闭;随着通讯产业的发展,特别是5G网络的建设和大数据AI的迅猛发展,为百年钢铁行业数字化转型升级提供了契机。华为云核心网产业发展部部长董浩认为:随着5G网络与钢铁行业的核心生产应用结合,需要打造具备工业属性的5G系统。UPF等关键部件的部署位置在不断演进,正从工厂或者园区级,进一步进入现场OT网络,确定性技术的应用,将赋能系统在可用性,高确定性时延等方面显著增强。
基于起草团队的多次沟通和共同努力,《钢铁行业5G确定性网络研究报告》形成了以下基本共识:一是,我国钢铁行业已经逐步掌握了工艺装备关键核心技术,各制备工序自动化程度较高,拥有功能完备的一到五级控制系统,具备良好的硬件与网络设备水平。目前大多数钢铁企业的工业制造系统处于工业3.0阶段。当前主要痛点在于数据在制造业系统内部传递不畅。随着网络、数据处理、人工智能等技术的发展,钢铁企业需要畅通的网络基础设施来支撑其建立强大的企业级“心脏”,以促进数据生产要素在企业内部调度与流动,实现以定制化生产为中心,进行计划排产和柔性化生产,激活价值链。
二是,5G有助于工厂自动化系统打通传统ISA-95金字塔架构造成的上下层以及同层不同设备之间数据流通不畅的问题。随着IT、CT与OT技术走向融合,传统工业自动化瓶颈正在逐渐被打破,5G等无线通信技术有助于金字塔架构各层级之间解耦,以实现数据顺畅流动,拉通现场级到工厂级的网络连接,实现传感/执行器与云端控制器直接交互、生产要素间智能互联与协同能力,使得数据能够纵向跨层、横向跨系统和设备进行交互。
三是,5G确定性网络可以分阶段不断提升钢铁制造业产能、提升效益最大化并降低成本:现阶段,利用5G确定性网络对综合业务的SLA保障能力,可有助于现有单点的5G钢铁业务场景规模复制和推广;下一阶段,随着数字化程度加深,5G确定性网络作为叠加在钢铁行业生产网络之上的一张基础打底网络,能够有效采集生产场景以及生产辅助场景的各种数据,从而为钢铁企业构造智能制造系统“心脏”提供不可缺少的网络基础;再下一阶段,5G确定性网络将与钢铁现场网络进行对接与深度融合,这将从更深层次打通决策分析与现场控制系统,实现工控与数采一张网,从而赋能钢铁行业“智慧大脑”。