智能的花火，照亮一座5G钢铁工厂的时代之舞_风闻
脑极体-脑极体官方账号-从技术协同到产业革命，从智能密钥到已知尽头1小时前
“东风夜放花千树。更吹落，星如雨。凤箫声动，玉壶光转，一夜鱼龙舞”，辛弃疾在《青玉案》中描绘的“打铁花”，是刚刚过去的春节假期中，全国各地都在上演的中式浪漫。
当铁水被击打向高空，犹如千万朵金花，绽放出耀眼的光芒，这个蔚为壮观的场景，让观众震撼于钢铁的艺术之美。
提到繁花盛开的场景，大家可能听过《繁花》电视剧中宝总在黄河路的风云际会，代表了上海现代商业与金融的繁荣。但谁又能说，身处传统制造业和实体经济行业的钢铁企业，就不能成为时代先锋和弄潮儿呢？
春节假期结束了，但智能中国的舞台不会停歇。我们不妨“接着奏乐接着舞”，来看看“数字繁花”盛开的过程，欣赏智能时代的钢铁之舞。
“十四五”阶段，建设制造业强国，推动工业智能化转型成为明确的国家战略。钢铁行业作为极具代表性的工业制造行业，智能化已经成为确定性趋势。
具体来说，宝山钢铁的智慧之舞，要完成三重奏：
1.危重岗位的少人化、无人化。
一般认为，钢铁行业的生产作业强度大、条件恶劣，工作危险级别较高，工人们常年在高温、粉尘、噪音等环境下工作，健康和安全都存在隐患。从生产安全、员工福祉等多个角度来看，这些岗位少用人，甚至不用人，是大势所趋。通过5G、云、AI、自动驾驶、IoT等多种技术的综合应用，很多天车、吊车、叉车类的工业设备，可以让“蓝领”变“白领”，操作工人“不登车”，在空调房里远程控制，远离危险作业环境，提高了工人的安全性，也有效降低钢铁厂安全隐患。
2.生产制造的精益化、绿色化。
作为全球钢铁上市公司粗钢产量第二、汽车板材产量第一、硅钢产量第一的企业，宝钢工厂中另一项重要工作是对板状原材料进行质检。
这类工作往往需要工人反复长时间进行观察、比对。一方面人工观察效率低，且容易造成错检和漏检，另一方面这类工作非常枯燥无聊，传统方式由人在现场完成，工作环境恶劣。人工质检的低效问题，导致废钢回收利用不足。
不仅增加了生产成本，也给绿色减碳目标造成了阻碍。钢铁作为高能耗行业，宝钢要实现低碳绿色转型，就必须提高废钢循环使用量。
3.基础软硬件的自主化。
工业智能制造存在“三软三硬”核心要素，技术“卡脖子”问题在多个要素中都普遍存在。比如宝山基地各条轧钢产线的关键控制系统，是软硬件一体化产品，对供应商依赖性很强。一旦供应商配件停供，发货时间不可控，难以保证生产的连续性。控制系统的升级改造，也需要依靠系统供应商来完成，存在海外供应链风险。加上跨国供应链的人员成本高、维修优化周期长，很难实时响应宝钢的需求。
作为共和国的钢铁脊梁，宝钢也主动承担起责任，引入数字化技术，探索高端控制技术的自主可控。
不难发现，宝钢的智慧之舞，包含了大量移动、低时延、实时化的数据传输业务，要求极高的网络保障。
大：此前宝钢的天车使用WiFi方案，为了避免撞车，天车都以低速运行，效率很低，还会遇到WiFi干扰严重的情况。这时，5G的大带宽、高可靠的特性，相比传统方案，能够更加灵活地进行大量数据传输，成为宝钢智能化的网络保障。
快：宝钢众多产线上关键控制系统对网络抖动、时延等指标非常敏感，在边云协同智能架构演进过程中，5G专网和实时操作系统的配合为新型关键控制系统的落地奠定了基础。
广：宝钢生产作业场景中有大量传感设备，包括上万个摄像头，以及工业网关等，能环部的管网点多面广，遍布整个园区，管道气体泄漏、压降无法及时获取，非常需要一张统一的广域5G专网，提供较大的网络物联空间，全面、灵活地采集管网数据信息。
那么接下来的问题是，构建一张高品质、可落地的5G专网，其中大量场景与挑战，是有难度的。于是，宝钢、电信和华为多方合力，探索基于5G专网的智慧方案。
一股联接之力，钢铁智能应用的繁花绽放
将铁水抛向高处，绽放出一片火树银花，需要极强的力道。支撑智能应用广泛落地在生产场景，点亮智慧钢铁之花，同样离不开强有力的联接。
宝钢5G专网的联接力是怎样炼成的？可以拆解为三步：
第一步，夯实基础网络。
工业自动化、产品测试等核心生产和管理流程，对网络的无线化、移动性、时延、可靠性、容量、密度等要求较高，一张高质量、广覆盖的基础网络，是智能钢铁生产的前提。
目前，宝山基地已实现室外5G网络全面覆盖，正在根据业务需求加强室内场景特别是各应用产线的5G网络覆盖，既对有线网络进行了扩展，又增强了移动性能力。同时通过在中心机房下沉两套5GC主备核心节点网络，并在各厂部就近部署UPF用户面节点，双层用户面节点实现园区内网络的灵活扩展，也保障了各厂部数据的隔离。
钢铁生产场景的特殊之处，是对于5G网络的时延和可靠性要求极高，需要5G技术甚至5G-AG技术的持续突破。中国电信携手华为通过领先的技术创新，满足宝钢对确定性网络的需求。
比如宝钢5G专网采用的“超级时频折叠方案”，融合TDD大带宽和FDD低时延优势，将TDD半双工频谱折叠成FDD全双工空口，实现了空口重构，大幅降低端到端网络延时。另外，基于双发选收、双BBU备份等技术，将可靠性提升到99.999%。
低时延、高可靠的5G-A专网，把网络抖动对业务的影响降到最低，为宝钢上线天车远控、堆取料机远控、5G加渣机器人、重载AGV自动驾驶等远程智控应用做好了准备。
第三步，智能应用绽放。
由5G应用拉动5G网络建设，是宝钢5G专网的另一个特点，这使得5G网络能力与钢铁行业场景的融合，更具落地性。目前，宝钢已经基于5G确定性专网，探索出了三大创新应用，包括：
借助5G低时延和高可靠通信能力，提供工业级稳定运行环境，解决产线关键控制系统的自主可控。
利用5G-A无源物联特性，落地无源物联（Passive IoT）标签试点，取代人+扫码枪的传统盘点方式，进行宝钢园区的物料管理，覆盖距离和识别率显著提升，提升作业效率。
总结一下，智能制造是无法一蹴而就的，分为4个阶段：自动化、数字化、网络化、智能化。其中，5G专网起到了“承上启下”的作用，向下联接数据/设备，向上支撑智能应用。
宝钢5G专网的强大联接力，让智能生于业务，长于网络，最终释放出AI技术降本增效的实际价值。
一片 “智能”的花火，照亮未来钢铁之路
从宝钢5G专网案例中，我们可以进一步看清，钢铁行业智能化的核心趋势与发展境况：
首先，新ICT技术正在加速走入生产核心。智能天车、钢铁智慧园区、AI质检等应用相继落地，钢铁智能化的趋势已经十分清晰和确定。
其次，数字需求与网络能力的紧密适配。AI应用落地会面临网络能力是否充沛的问题，网络升级也总会面临是否有应用支撑的问题，破解这个“鸡生蛋还是蛋生鸡”的悖论，合理方式就是像宝钢这样，进行智能应用与5G网络的协同规划、同步发展。
最后会发现，钢铁智能化也是一个与伙伴同行的旅程。在智能长路中探索的传统实体行业，要与最新锐的ICT技术结合，面对着太多未知的挑战、困难、麻烦，需要产业合力来完成一场惊艳的蜕变。
以宝钢为例，在云化新型控制架构技术的建设中，由宝武研究院开发关键控制程序，完成分布式模块改造；上海电信提供超低时延、超高可靠的5G专网；华为提供先进的通信技术。在多方协作下，提升了宝钢的自动化、智能化、自主化水平。
宝钢用实际行动证明，给钢铁企业一个5G联接力的支点，它们就能撬动智能时代，为世界奉上智慧钢铁的繁花盛宴。
