伴隨從5G向5G-A升級,從非獨立專網(wǎng)向獨立專網(wǎng)升級,各個行業(yè)即將出現(xiàn)一場5G升級的大潮。
發(fā)牌五周年,5G日益成熟,逐漸從“盆景”變成“風景”,但也逐漸走入深水區(qū)。
在垂直行業(yè),如何讓5G從外圍輔助向生產(chǎn)核心深入,從分散應用向系統(tǒng)聯(lián)動延伸,是當前階段最關鍵,也最具價值含量的探索。
首鋼京唐的5G專網(wǎng)升級,正是這樣一個典型案例。
【1】
首鋼京唐,是一家極具代表性的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)。
2001年,北京申奧成功。為了落實國家奧運戰(zhàn)略,首鋼集團實施了史無前例的大搬遷,在唐山曹妃甸落地建設了中國首家采用新一代可循環(huán)鋼鐵流程,在海上吹沙造地建設的大型鋼鐵企業(yè):首鋼京唐。
借此機遇,首鋼京唐實現(xiàn)了技術創(chuàng)新的大躍遷。
搬遷前,老首鋼的主打產(chǎn)品,是螺紋鋼和盤條,生產(chǎn)工藝簡單,市場競爭力不足。
搬遷后,新首鋼打造出了汽車板、電工鋼、鍍錫板三大“拳頭”產(chǎn)品。
而且,無論是達到世界領先水平,最薄僅0.07毫米的“蟬翼鋼”和直徑僅為0.01毫米的“蠶絲鋼”,解決了低損耗、高轉(zhuǎn)速、高扭矩“不可能三角”難題的新能源電工鋼,還是填補了國內(nèi)空白的高成型性DH鋼,都極具技術含量與市場前景。
在此過程中,從高爐到鍛軋,從數(shù)據(jù)到控制,從生產(chǎn)到管理,各種數(shù)字化、信息化與智能化技術,都為首鋼京唐的躍遷提供了有力支撐。
5G也是其中重要一環(huán)。
2020年,首鋼京唐建設5G專網(wǎng),以5G的大帶寬,低時延和廣連接特性優(yōu)勢,填補有線接入部署困難的業(yè)務場景空白,有效提升了首鋼京唐數(shù)智的經(jīng)營效率。
2023年,首鋼京唐聯(lián)合中國移動河北公司、中興通訊進行5G專網(wǎng)升級。
在提升5G專網(wǎng)獨立性與通訊可靠性同時,部署NodeEngine算力基站、i5GC、CPE端到端解決方案,并首次采用支持ReaCap的5G終端,貼合實際應用痛點,實現(xiàn)了5G專網(wǎng)能效的大幅提升。
【2】
在首鋼京唐,數(shù)字化管理與智能化生產(chǎn),已經(jīng)從頭到腳,貫穿了這家企業(yè)的每一個“神經(jīng)末梢”。
在傳統(tǒng)鋼鐵廠里,高爐出鋼需要工人在爐前手動搖爐,勞動環(huán)境差,何時加料、何時出鋼都依賴工人經(jīng)驗判斷,操作不當甚至可能造成生命危險。
而在首鋼京唐,工人坐在主控室里,就可以實時監(jiān)測高爐內(nèi)的關鍵參數(shù)信息,遠程控制加料和出爐,工人更輕松安全了,出鋼質(zhì)量還更好、更穩(wěn)定。
傳統(tǒng)鋼鐵廠里,鋼卷進行搬運和酸洗,需要司機坐在20米高的天車駕駛艙里手動控制裝卸,勞動強度大,可能損傷鋼卷,如果司機疲勞或走神,甚至存在安全隱患。
而在首鋼京唐,操作人員只需要在控制系統(tǒng)發(fā)出指令,無人天車就會自動完成鋼卷的吊卸與轉(zhuǎn)運。
傳統(tǒng)鋼鐵廠里,如何調(diào)度倉儲物流,做好人、車、物、場的管理,讓物資轉(zhuǎn)運安全高效,都是一個極其繁瑣復雜的工作。
而在首鋼京唐,無人倉儲實現(xiàn)了“黑燈作業(yè)”,廠區(qū)車輛實現(xiàn)了全量、全時段的智能管控,車的位置一動,就會實時跟蹤,甚至連司機疲勞駕駛,都有人工智能進行監(jiān)測與提醒。
在傳統(tǒng)鋼廠,澆鑄和軋制是兩個獨立的工序,全部完成需要200分鐘。
而首鋼京唐,世界唯一、全球首創(chuàng)的MCCR生產(chǎn)線,全長僅288米,生產(chǎn)模式隨意切換、生產(chǎn)工序一氣呵成,從“鋼水”到“鋼卷”僅需25分鐘,還比傳統(tǒng)產(chǎn)線節(jié)能40%。
具體案例太多,這里不再贅述。
總體而言,首鋼京唐,是一個已經(jīng)以數(shù)字化、信息化和智能化技術,對傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)進行了全面升級改造的成功范本。
依托自動化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)運營、機器視覺、遙感可視、數(shù)字孿生等各種先進技術,首鋼京唐已經(jīng)實現(xiàn)智能決策、智能管控、智能運維,讓智能制造從理想走進了現(xiàn)實。
【3】
在首鋼京唐的這些改造中,5G網(wǎng)絡的核心價值,在于低成本、高效率地管理離散的設備、移動的人員與移動的設備,尤其是一些對帶寬與時間有嚴苛要求的離散場景。
比如,首鋼京唐的貨物吞吐主要依托海港,貨物裝卸要通過40米高的龍門吊卸船機來完成。以前,每次裝卸都需要工人爬上龍門吊,頂著烈日嚴寒,在窄小的高空操作室里手動操作,生產(chǎn)效率低,工作條件差,安全風險高。
“每年冬天的時候最慘,棉襖棉褲裹著都擋不住冷。”京唐運輸部港口作業(yè)區(qū)卸船丙班班長楊俊說,“尤其是視線不清楚的時候,需要把下面的玻璃打開,然后就是上面吹著空調(diào),下面灌著冷風,冰火兩重天。”
但是,如果要改成遠程作業(yè),也并不容易。
為了保證裝卸精準、安全,網(wǎng)絡就必須高帶寬、低時延而且高可靠。否則,無論是龍門吊的高清視頻上傳延遲,或是遠程控制的指令響應不及時,都有可能導致裝卸出錯,甚至更嚴重的事故。
與此同時,因為裝卸工作的需要,塔吊在碼頭的位置是變動的,需要根據(jù)船和貨物的位置不斷移動。
這就意味著,如果采用固定光纜來架設網(wǎng)絡,除了需要高昂的成本,也需要龍門吊一直拖著長長的“辮子”移動,既麻煩,也會導致新的安全隱患。而如果通過工業(yè)WiFi,窄帶物聯(lián)網(wǎng)等移動技術架設網(wǎng)絡,帶寬、時延與安全性又無法滿足要求。
所以,首鋼京唐最終的選擇是,通過5G LAN來實現(xiàn)龍門吊的遠程控制,不但完美解決了以上痛點,而且部署成本還更低了。
【4】
首剛京唐一開始使用5G時,還主要應用于一些零散的非生產(chǎn)、非核心場景。
比如,在離散點接入和有線部署困難的地方,用以接入移動車輛,視頻監(jiān)控等移動裝備。
但現(xiàn)在,5G專網(wǎng)已經(jīng)深入到管理、生產(chǎn)、經(jīng)營、安全等各個業(yè)務環(huán)節(jié),成為支撐首鋼京唐引領組織模式和生產(chǎn)方式變革,讓智能制造賦能公司發(fā)展的重要支撐。
尤其是5G專網(wǎng)升級,讓應用的廣度和深度都打破了障礙。
一方面,實施5G專網(wǎng)的輕量化獨立核心網(wǎng)改造,引入高可靠工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)TSN確定性網(wǎng)絡技術,規(guī)避了之前共享核心網(wǎng)控制面的干擾及約束,解決了專網(wǎng)獨立性,高可靠性,運營高效性的問題,為更多核心業(yè)務和核心數(shù)據(jù)向5G遷移奠定了基礎。
另一方面,借助支撐技術升級,持續(xù)提升應用能力、豐富應用場景。比如CPE即插即用部署,高效降低時間成本;比如5G RedCap模組成本低、功耗低、尺寸小,進一步提升了5G能效;比如中興通訊NodeEngine算力基站,一跳直達,最短路徑最優(yōu)時延,提升自主運營的可操作性;比如4.9G &2.6G基站雙頻覆蓋雙發(fā)選收技術,確保任一頻段信號波動和設備故障,都不影響業(yè)務穩(wěn)定運行……
在此基礎上,首鋼京唐在煉鋼部,運輸部,庫區(qū)等各個業(yè)務線,不斷應用示范業(yè)務。最終,又以更高的效率和更低的成本,促成了5G專網(wǎng)在更廣領域的更深應用。
5G專網(wǎng)的“發(fā)展飛輪”,就此確立。
【結(jié)語】
這幾年來,5G在千行百業(yè)不斷向下扎根,向上開花,涌現(xiàn)出了大量真正落地應用,創(chuàng)造切實規(guī)模效益的應用案例。
其中,鋼鐵行業(yè)作為工業(yè)制造領域最豐富和復雜的應用場景,對智能化需求最迫切的行業(yè),也是5G應用的一個重要領域。
而伴隨著從5G向5G-A升級,從非獨立專網(wǎng)向獨立專網(wǎng)升級的大趨勢,從鋼鐵到各個行業(yè),5G行業(yè)應用必將會出現(xiàn)更多、更精彩的“深水區(qū)升級”。
首鋼京唐,正是這個趨勢的一個縮影與范本。