■ 魯春叢

　　鋼鐵行業(yè)是國民經濟的重要基礎產業(yè)，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的逐步深入，鋼鐵行業(yè)已成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新的重要領域。

　　政策引導不斷加強

　　2022年2月，《關于促進鋼鐵工業(yè)高質量發(fā)展的指導意見》指出，要 “推進5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生等技術在鋼鐵行業(yè)的應用”。2022年4月，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組2022年工作計劃》進一步提出，要“制定鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用標準”。

　　2021年11月，工信部發(fā)布 《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵行業(yè)融合應用參考指南 (2021年)》(以下簡稱 《指南》)，這是第一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與垂直行業(yè)融合應用的參考指南。 《指南》基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺化設計、智能化制造、個性化定制等典型應用模式，圍繞鋼鐵行業(yè)轉型需求，梳理形成20多個應用場景；充分融合鋼鐵行業(yè)原有信息化五級結構，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵行業(yè)的實施架構；系統(tǒng)性闡述了網(wǎng)絡、標識、平臺、安全的建設內容和具體實施路徑。2021年，共有13家鋼鐵企業(yè)應用案例入圍“2021年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新領航應用案例”，8家企業(yè)入選 “2021年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目”；涌現(xiàn)出南京鋼鐵5G全連接工廠、德龍鋼鐵 “基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生產安全一體化管控”、河鋼集團 “基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的鋼材質量自動判定系統(tǒng)”、中天鋼鐵 “基于服務型制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)供應鏈解決方案”等試點示范項目。

　　融合基礎日益堅實

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有基礎性、聚合性、融合性的特征。

　　作為基礎性技術，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是重要的新型基礎設施，網(wǎng)絡、平臺、數(shù)據(jù)、安全四大功能體系建設快速推進。全國5G基站超155萬個，高質量外網(wǎng)實現(xiàn)地市全覆蓋。標識解析五大頂級節(jié)點建成并運行，二級節(jié)點超過180個。具有一定影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺超過150個，“綜合型+專業(yè)型+特色型”平臺體系初步構建。國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心、分中心體系加速建設。安全監(jiān)測范圍覆蓋14個重要工業(yè)領域。

　　作為聚合性技術，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過將物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術深度集成，帶動相關技術全面突破和迭代創(chuàng)新。工業(yè)芯片、5G工業(yè)模組、智能傳感終端、時間敏感網(wǎng)絡、工業(yè)PON、云PLC、邊緣計算等關鍵技術研究、標準研制和產業(yè)化進程加速推進。部分5G工業(yè)模組售價下降至500元以下。5G網(wǎng)絡切片技術已經實現(xiàn)端到端滿足大部分工業(yè)應用場景的基本功能。相關國家標準已發(fā)布60項，R16、R17標準推動5G核心網(wǎng)技術行業(yè)應用能力不斷增強。

　　作為融合性技術，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)字技術與行業(yè)特有的知識、經驗、需求相結合，加速工業(yè)機理模型的匯聚沉淀，提升生產經營各環(huán)節(jié)數(shù)字化水平，也帶動了產業(yè)鏈上下游協(xié)同高效運轉。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應用已從研產供銷服轉向綜合集成與系統(tǒng)創(chuàng)新，特別是向生產控制環(huán)節(jié)加速延伸。全國 “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在建項目總數(shù)達到了2400個，形成上萬個5G應用案例和20多個典型應用場景。

　　應用實踐成果豐碩

　　隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵行業(yè)融合創(chuàng)新的不斷深入，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將在鋼鐵行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉型中發(fā)揮出越來越重要的作用，重點體現(xiàn)在降本、增效、提質、綠色、安全五個方面。

　　在降本方面，寶鋼利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn) “一總部多基地”管控，實現(xiàn)上海寶山、武漢青山、南京梅山和湛江東山等基地間產銷平衡、資源分配、協(xié)同制造，在提升效率的同時降低了經營成本。鄂鋼構建了操業(yè)集控中心，通過連接200多套自動化系統(tǒng)，采集30余萬個監(jiān)控點，合并多個現(xiàn)場操作臺、操作室，實現(xiàn)了噸鋼鐵耗降低70公斤。

　　在增效方面，湛江鋼鐵與中國聯(lián)通合作，基于 “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”打造智慧鋼廠，利用5G超高可靠低時延特性，遠程控制端到端時延降低至10毫秒級，實現(xiàn)智能頭盔智能巡檢、在線監(jiān)測運維、設備遠程控制、AI行為分析等典型場景應用。AR巡檢故障排除率提升65%、在線監(jiān)測故障預警率提升90%、運維時效提升50%、作用效率增加30%。

　　在提質方面，鞍鋼與中國移動合作，結合5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術將企業(yè)的人、機、物、系統(tǒng)進行互聯(lián)，實現(xiàn)了機器視覺質檢。他們利用5G網(wǎng)絡將采集到的冷軋現(xiàn)場4K/8K等高清圖像數(shù)據(jù)回傳至操作室平臺，通過視覺AI分析能力對圖像進行處理分析，完成表面缺陷實時檢測。方案部署完成后，帶鋼常規(guī)缺陷檢出率達95%以上，在線綜合缺陷分類率超過90%，提高成材率的同時減少了停機時間。

　　在綠色方面，天津鋼鐵建設超低排放全生命周期信息化系統(tǒng)，通過智能裝備應用、精益現(xiàn)場管理、信息技術與集團業(yè)務的深度融合，提升了能源管控系統(tǒng)運行和協(xié)調效率，全年噸鋼綜合電耗、水耗同比降低14%和13%，回收轉爐煤氣同比增加2%。太鋼通過碳數(shù)據(jù)管理平臺，實現(xiàn)企業(yè)級碳數(shù)據(jù)管控和包含鐵礦石等10余個產品在內的全生命周期碳足跡實時計算。

　　在安全方面，中國電信在太鋼和寶鋼打造基于數(shù)字孿生的智能安防管理平臺，通過嵌入5G定位+UWB室內定位，AI視覺進行人臉、軌跡識別，實現(xiàn)區(qū)域內人員、車輛、物料的精準管控，有效提高人員、物料、車輛的管理精度，電子圍欄及防盜管理，室內最高精度可達±0.3米。首自信打造了首鋼安全生產管理云平臺，實現(xiàn)了隱患排查閉環(huán)治理、預測預警、風險分級管控、電子臺賬管理、重大危險源在線監(jiān)控及預警、職業(yè)病危害防治與管理、應急管理等系統(tǒng)功能，最大限度降低由于人、物、環(huán)境和管理因素導致的設備故障，設備完好率提高了5%，設備故障率降低6%。

　　還要看到，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+鋼鐵”融合創(chuàng)新是一個長期、持續(xù)的過程，還存在諸多問題與挑戰(zhàn)，比如企業(yè)數(shù)字化水平差異大，數(shù)字化人才儲備少，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設投入大、周期長等。這更加需要開展多方 “團體賽”，不斷深化高校、科研院所、企業(yè)間的協(xié)同創(chuàng)新，加速推動OT、IT、CT、DT深度融合，為制造強國、網(wǎng)絡強國建設作出積極貢獻。

　　(作者系中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長)

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