近年来我国钢铁工业开始加快数字化转型的脚步，加快数字技术应用，迈向智能制造。从“制造”向“智造”转型过程中，钢铁企业发现，连接是工厂数字化的前提，也是实现全要素各环节深度互联的关键，要解决这一瓶颈问题，5G技术的应用势在必行。
我国钢铁行业现状
钢铁是国民经济的中流砥柱，是国家的命脉，是国家生存和发展的物质保障。然而钢铁行业存在大量的危险场景和恶劣环境，重体力及重复性劳动较多，监测技术手段落后，对设备管理人员的经验素质要求较高，同时现场也需要大量的点检人员，影响工作效率和生产效率，对于智能制造的需求十分迫切。
目前钢铁工厂的内网中仍有大量的现场设备采用电气硬接线直联控制器的方式连接，无线通信只是在部分特殊场合才使用，造成工业系统在设计、集成和运维各个阶段的效率都受到极大制约，进而阻碍了精细化控制和高等级工艺流程管理的实现，因此对海量数据传输的高性能、高可靠需求强烈。
随着5G与传统工业的深度融合，更多机器和设备实现互联，工业互联网应用需要采集各类设备和机器的数据，实现多种数据的集中，工业大数据的集中也意味着风险的高度集中;同时，随着工业互联网业务、平台、设备、用户的多样性不断丰富，传统的网络安全边界加速瓦解，传统的边界安全架构无法满足工业互联网时代的安全需求。
5G赋能钢铁行业实现智能运维
在过去的3G或4G时代，钢铁行业现在面临的痛点和风险的确无法被有效解决，但在5G时代却有了可能性。5G技术的出现，为钢铁工业庞大的生产体系更好应对定制化、个性化需求提供了有力的技术支撑，为钢铁企业数字化转型、智能制造提供坚实的基础，注入强大的发展动力。5G技术可将企业的“人、机、料、法、环”进行充分互联，进一步赋能钢铁制造，实现钢铁行业智能设备互联、智能化生产、智慧化运营及绿色发展。
在智能设备互联方面，通过5G进行设备的连接，可以减少项目建设过程中线缆的设计和施工，5G大带宽、低时延、大连接特性可以有效突破传统无线技术的瓶颈。在智能化生产方面，钢铁行业结合5G与工业互联网平台，进行全生产要素的连接，颠覆原有生产操作和组织模式，对钢铁工艺流程进行再造和优化，可提高生产效率和产品质量，充分赋能钢铁智能化生产。
在智慧化运营方面，企业运营过程中会涉及生产资料、生产设备、物流资源、产品等要素的连接和管控，利用5G技术能够将企业运营的关键要素接入工业互联网平台，提升企业综合运营效率和用户的产品体验。在绿色发展方面，钢铁企业可利用5G大连接特性采集各生产环节的能源消耗和污染物排放数据，找出问题严重的环节，并进行工艺优化和设备升级，降低能耗成本和环保成本，实现清洁低碳的绿色化生产。
伴随着5G、AI、云等技术融合时代的到来，钢铁行业正迎来一场华丽升级。5G+智能点检、5G+3D料场，5G+堆取料机无人驾驶、5G＋智能巡航、5G+AR智能运维……一项项5G最新应用正落地钢铁企业。钢铁企业积极探索5G技术在钢铁生产、园区物流、安全保障等方面的融合应用并取得了提质降本增效、绿色发展的显著效果，推动了产业升级。
“5G+钢铁”构建先行示范区
2019年4月24日，中国联合网络通信集团有限公司与马钢集团围绕进一步加快工业转型升级，提高信息化管理水平和市场拓展能力等展开全面、深入的合作，建设了数据中心5G创新中心马钢联合实验室，并建立了中国冶金云项目战略合作。
为满足钢铁行业对业务可靠、安全可信、可信可控的需求。马钢5G行业虚拟专网采用中国联合网络通信集团有限公司5G混合专网架构进行建设，并实现了5G专网与马钢主干网的深度融合，保障马钢港务原料总厂3D料场、堆取料机无人驾驶、智能巡航、生产行为智能监管、AR智能运维等场景稳定、可靠、高效运行。
1、5G+3D料场马钢原有料堆、料条的堆取位置、高度、长宽等信息依靠人为观测，操作员根据经验判断料场情况进行作业计划的修改，原料管理手段单一、料场利用率不高。该场景通过5G网络将3D扫描的海量点云数据回传至数据中心，对料堆、料条进行三维建模及计算，完成实时盘库，制定作业计划。
2、5G+堆取料机无人驾驶对料场进行环保升级改造时，所有料场需进行大棚封闭，堆取料机移动时抖动大、扬尘多，导致棚内操作环境恶劣。该场景综合利用数字料场的三维模型数据、智能化感知设备及高清视频技术，利用5G低时延特性完成机载控制系统与远端智能决策系统的实时通信。通过5G接入和MEC的本地分流可以实现远程/无人驾驶的业务保障，结合使用网络切片技术，满足远程/无人驾驶网络需求，灵活实现切片网络资源的隔离，保障网络质量及使用安全。该场景最终通过各系统间的协同，实现了堆取料机的无人化运行。
3、5G＋智能巡航马钢料场共有胶带机427条，管理复杂，当设备出现故障时无法从大量视频信号中快速准确找到故障对应的视频信息。利用5G大带宽特性，该场景通过大量高清视频回传，形成特定过程的连锁信息，根据设备的电气故障和报警信息快速定位故障点，自动调取相关设备的监控摄像头信息，并将影像投到大屏或推送到维护人员的终端，完成特定生产流程的视频巡航监视，巡航路线还可以自由定制。
4、5G+生产行为智能监管马钢现场作业区域较广、操作室分散，管理人员过去无法对作业区域内人员的生产行为进行实时监督及提醒。通过5G大带宽特性，该场景实时回传作业现场4K高清视频，结合AI平台完成各类生产行为的智能分析，对违规行为进行抓拍记录、实时警告，实现了5G+生产行为智能监管，可预防不规范行为导致的各类事故，避免事故造成重大人身伤害、设备损失。
5、5G+AR智能运维对于设备的日常运维信息，运维人员过去主要通过点检后手写文字记录或者在电子平台手动输入运维信息的方式记录，检修效率低，信息交互差。该场景利用5G+AR眼镜，实时记录每一个部件的点检情况并进行相关分析，通过云端交互，远程诊断快速定位问题并实时传输解决方案。5G技术在马钢工厂的运用，标志着马钢在智慧制造的道路上迈出了坚实的一步。未来，马钢会在5G技术应用方面拥抱更多商机，拓展更大空间。
随着“5G+钢铁”应用不断丰富和成熟，5G将进一步和钢铁行业深度融合，从生产辅助场景应用向主工序场景应用发展，5G产业和钢铁产业将得到全面高质量发展。5G将致力于以更高的生产效率、更好的产品质量、更低的污染排放助力中国钢铁行业“从大变强”，迈向世界一流钢铁强国。
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