一块钢铁的故事「一块钢的“数字之旅”」

通信产业网|2024-09-05 14:58:06作者：王欢来源：通信产业网

【通信产业网讯】小到一元硬币、碗筷餐具，大到高铁轮船、飞机火箭，钢铁与我们生活的方方面面都紧密相关，作为国民经济的重要支柱产业，钢铁更是工业转型升级的主战场。

名著告诉我们：钢铁是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能格外坚硬和无所畏惧。

而科技告诉我们：钢铁是在5G和新兴技术的智控下炼成的，所以才能格外精准和极致高效。

当传统钢铁产业与新兴数智技术碰撞，铁矿成钢的过程会有何不同？一起走进中国联通在全国各地助力打造的智慧工厂，见证一块钢的“数字之旅”。

从“单机人工”到“全面打通”,5G专网是实现数智操控的基础网

山东钢铁集团永锋临港有限公司（以下简称“永锋钢铁”）产线上，火红的钢坯缓缓滑到运行轨道上，经过轧机后通体火红的钢坯靠近冷却池的瞬间，水雾弥漫开来……

永锋钢铁工业互联网平台界面

换辊次数降25%，异常响应提速30%，生产周期缩短，故障时长减80%，整体效率提升超20%。全厂设备100%数控化与联网……走进山东临沂永锋钢铁智控大厅，这里集调度中心、操作中心、信息中心、应急指挥中心于一体，巨幅大屏清晰地展示浇钢平台的所有设备和每个动作。操作室里，语音播报的声音清晰回荡，及时提示着浇钢过程的每一个步骤……永锋钢铁工作人员告诉我们，“在联通5G专网赋能下，已经实现了智慧配煤、高炉出铁口铁水温度监测、行车数据采集、能源智慧监控等场景，仅仅37个岗位人员，就能够实现5G云网资源管理、原料、烧结、球团、炼铁、动力能源等关键工序操作。这一项目还获得了第六届‘绽放杯’5G应用征集大赛全国赛三等奖。”

永锋钢钢坯出入库少人化作业

中国联通在永锋钢铁采用5G独立专网模式，5G核心网下沉到临港生产基地核心机房，与公众网络用户数据隔离，业务本地自闭环，所有信令和数据处理不出园区，最大程度上保证了企业生产、经营数据的私密性，降低了数据传输的时延。与原有网络基础设施进行高效融通，实现补强升级，为钢坯生产场景中众多工业传感器、执行器、控制器与生产运营系统间提供更灵活、丰富、可靠的通信保障。“区别于5G公共网络，5G专网具有网络定制化、运营集约化、安全体系化、服务一体化的优势，能够满足特定行业和应用场景的需求。”临沂联通项目负责人陈建勇介绍，“遍布全厂的网络覆盖和5G独立专网的建设，连通了永锋钢铁工厂内3万台设备，采集百万数据点，实现成本降低5%、劳动生产率提升33%、人均年产钢材2000吨。”

邯郸裕泰化工是一家大型焦化企业，所生产的冶金焦炭是炼钢所必须的燃料。为帮助企业解决环保控标、安全隐患防范、节能减排等方面的难题，中国联通提出打造智慧工厂的解决方案。要实现这一方案，首先需要“让操作不再粘手”的高速网络。为此，联通项目团队在裕泰化工铺设了42公里的光缆，建成由5G专网和千兆光网组成的网络底座。在2022年举办的首届“光华杯”千兆光网应用创新大赛中，该项目荣获全国二等奖。

河北联通在裕泰化工打造5G+工业互联网智能管控平台

5G作为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施，商用5年来已实现专网量质双升形成“以建促用、以用带建”的良好局面。在此基础上，中国联通围绕工业客户痛点需求，充分挖掘典型核心应用场景，持续迭代升级联通5G专网PLUS产品体系。2023年6月，中国联通携手长城精工自动化打造全国首个工业领域5G-A uRLLC汽车柔性产线，试制线能达到时延4ms、稳定性99.999%的性能指标，这标志着联通已经实现了5G专网对极低时延工控业务的支持。目前，5G-A uRLLC在重庆长安、浙江巨石等多个项目中实现规模复制，对云化PLC、滚边线等核心生产流程进行持续探索，助力5G工厂走深向实。

从“人机控制”到“3D数字工厂”,5G应用把传统产线变成大型智能机器人

如果说5G网络是炼钢厂的七经八脉，那么5G应用就是一册册武林秘籍，二者的协同配合，让原本热浪滔天、钢花飞溅的钢铁厂，变成沉着冷静的大型智能机器人。在钢铁重镇唐山，中国联通联合河钢集团唐钢公司打造的全国首个无人天车智能库区就是这样一个“数据上得来”“智能下得去”的智慧工厂。

走进唐钢高强汽车板有限公司厂区中间库，6部5G无人天车正在10多米的空中往来穿梭。主钩缓缓落下，对准钢卷卷心，夹紧、起升，二十几吨重的钢卷就被轻轻吊起。3名工人远程操作取代原来10名工人现场作业，真正实现车间无人化。 

“5G+无人天车”轻松吊运起20多吨重的钢卷

天车是桥式起重机的俗称。对于在唐钢工作了20多年的天车司机田亮来说，高温、高空、高强度是他工作的常态。“在驾驶室一坐就是8个小时，都不敢多喝水。”现在，田亮和同事们只需坐在安静整洁的操作室内，借助监控屏幕和控制电脑，就能完成远程精准吊装，彻底告别了“爬上爬下、冬冷夏热”的作业环境。该公司运行作业区后备作业长李任龙说，“有了5G无人天车，高强汽车板有限公司实现了库区的智能化管理和天车高效安全稳定运行，每年创造经济效益近千万元。”

“在5G网络环境下，车间内的视频信号可高效回传，从而实现了工作人员对无人天车的远程实时操控。”河北联通5G+无人天车项目负责人表示，炉区巡检机器人以及捞渣机器人项目正在调试中，希望在已建成的“5G高速公路”上跑出更多“新车”。

钢铁行业是河北工业转型升级的主战场，也是中国联通5G+工业互联网的发力点。近年来，中国联通牵头建设的“智联钢铁云”平台成为全国钢铁行业两大公有云平台之一，不断输出数字化能力与解决方案。

对于钢铁企业来说，水泵的管理至关重要。在河北津西钢铁集团，各厂区水泵的开启、关闭等日常管理平时都要安排专人值守，占用了大量人力。为帮助钢厂解决这一痛点，中国联通提出了对厂区循环水系统进5G+智能化提升改造、实现泵站集约管控的解决方案。这一项目获得第六届“绽放杯”5G 应用征集大赛全国赛优秀奖。

河北联通在津西钢铁打造的智慧供水管理平台

“我们按照‘手动-电动-远程控制-集中控制’的步骤，对水泵阀门作了升级改造，最终将它们统一接入5G工业循环水系统。工作人员在指挥中心就可以远程操控各水泵的开启和关闭。而且我们建设的5G网络，时延能控制在20毫秒以内，让水泵的远程操作更精准。”河北联通项目经理介绍。

轧材质检是钢铁生产中的重要一环，目前人工抽检方式存在易漏检、效率低、数据难追溯等诸多痛点。对此，中国联通自主研发了“3D机器视觉在线钢板表面质量检测系统”。这一质检手段不仅实现了对轧材表面的全方位检测，而且检测速度能达到人工的10至20倍。2022中国国际数字经济博览会上，该产品获“创新成果奖”二等奖。

河北联通自主研发的冷热轧钢板检测系统

2023年，中国联通与河北永洋特钢深度合作，从数字化生产、数字化运营、数字化办公、数字化交易四个维度，全面赋能企业数字化转型，成为河北省首家以数据驱动转型、生产业务重塑的创新型数字化工厂。生产效率提高25%、生产成本降低20%、市场开拓成本降低40%、销售额提高15%、产品出口量同比翻一番。同时，还为钢厂构建起基于安全计算环境、安全区域网络、安全区域边界、安全管理中心为一体的工业安全纵深防御体系，全面保障了全厂近300台工控机的安全稳定运行。

从“千锤百炼”到“指尖压铸”,5G+智能工厂让合金零件铸造更加精密

位于重庆市巴南区的美利信科技股份有限公司是一家汽车精密铸造工厂，这里的合金压铸产品具有高纯度、高精度、高表面质量等特点。中国联通基于工厂5G网络环境，进一步打造5G+工业高清视觉质检、5G+生产过程溯源、5G+压铸产线数字孪生、5G+MR装备维修示教、5G+人员行为识别、5G+车间能耗管理、大数据辅助决策等应用示范场景，助力工厂成为新能源汽车精密铸造零部件创新示范智能工厂。

5G+工业高清视觉质检。利用5G+机器视觉+工业AI技术，打造5G+工业高清视觉质检应用场景，针对铸造车间在产品压铸后的质量检验环节，由人工检测转变为自动化设备智能检测，提高检测标准执行的一致性。 

5G+生产过程溯源。以产品二维码为信息载体，基于5G网络开展原材料、压铸过程、清理过程、机加过程、总装过程、包装发运等生产过程数据的采集和交互，将生产过程中人、机、料信息关联整合，建立精密压铸零部件生产过程数据链，支持精密压铸零部件生产过程的精准溯源。 

5G+产线数字孪生。打造5G+产线数字孪生应用场景，开展新能源汽车三电系统压铸产品生产线的虚拟建模，实现新能源汽车三电系统压铸产品生产线的3D可视化监控与工艺虚拟调试，有效提升企业生产效率以及过程管控水平。

5G+ MR装备维修示教。打造5G+MR装备维修示教应用场景，搭建MR装备维修示教平台，并基于5G网络开展MR混合现实装备维修培训，有效增强维修人员场景感，提高维修培训效率。

一块钢，从原材料倒运、入炉到钢坯、钢板的生产，再到钢卷直至精密合金零件的成品装车发运，每条产线在5G+的加持下都像一个大型智能机器人，都在自动化、智能化的控制下进行。

不仅是钢铁行业，中国联通已在全国累计建成5800多个5G工厂，服务1.2万余个5G专网客户，落地超过3.8万个商业化项目。未来，中国联通将不断打造更加坚实的数字化、智能化“底座”，与千行百业碰撞出更多“火花”，注入更强大的智能基因。

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责任编辑：王聪洋