5G與智能工廠(chǎng)

　　顧廷權回顧了移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展歷程。1G將人們從固定電話(huà)帶入移動(dòng)通信時(shí)代，但僅限于軍事等有限應用；2G推動(dòng)了移動(dòng)通信的大范圍普及；3G帶動(dòng)了數據通信的蓬勃發(fā)展，塑造了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)；4G將承載數據業(yè)務(wù)的無(wú)線(xiàn)寬帶作為通信基礎設施，標志著(zhù)數據業(yè)務(wù)接替話(huà)音業(yè)務(wù)成為主流；5G在滿(mǎn)足人類(lèi)的移動(dòng)通信需求之余，開(kāi)始發(fā)力面向“物”的通信解決方案。

　　顧廷權指出，大家對5G有很大的期許，原因有3個(gè)方面：一是關(guān)鍵技術(shù)指標，如帶寬提高到G級，比4G提高10倍以上；二是廣連接，單位面積連接的終端數量有很大的提升，相對4G提高10倍~100倍；三是高可靠性和低時(shí)延。同時(shí)，5G做到了信息技術(shù)和通信技術(shù)的充分融合，具備網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化(NFV)、軟件定義網(wǎng)絡(luò )(SDN)等技術(shù)特征。

　　隨著(zhù)5G應用的推進(jìn)，5G與智能工廠(chǎng)的融合進(jìn)度將加快。顧廷權表示，5G與智能工廠(chǎng)的融合預計經(jīng)歷4個(gè)階段：預研探索期(2018年~2020年)、市場(chǎng)啟動(dòng)期(2021年~2022年)、高速發(fā)展期(2023年~2026年)和應用成熟期(2026年之后)。我國到2022年將實(shí)現5G小規模應用，到2025年將實(shí)現規?；瘧?。

　　目前，5G可以服務(wù)智能制造六大場(chǎng)景，包括工廠(chǎng)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化、物流倉儲、監控與維護等，能滿(mǎn)足70%以上工業(yè)控制場(chǎng)景。通過(guò)5G建立智能工廠(chǎng)，可以提高生產(chǎn)效率、實(shí)時(shí)進(jìn)行狀態(tài)掌控，同時(shí)實(shí)現無(wú)線(xiàn)代替線(xiàn)纜，使連接成本降低50%~70%。

　　“傳統金字塔形系統架構存在三大瓶頸：通信能力、系統的計算能力、存儲能力。同時(shí)，企業(yè)推進(jìn)智能化生產(chǎn)運營(yíng)存在一些技術(shù)瓶頸，包括層級封閉、垂直固化、應用對象多、關(guān)系復雜等?！鳖櫷啾硎?，智慧工廠(chǎng)HCPS(人—信息—物理系統)可實(shí)現人在閉環(huán)優(yōu)化決策、信息物理精確映射、信息精準控制物理3個(gè)功能。比如，智慧工廠(chǎng)參考模型，可實(shí)現虛擬產(chǎn)品設計、虛擬制造，層級之間、價(jià)值鏈之間的閉環(huán)，資源的優(yōu)化。

　　此外，信息計算技術(shù)(IT)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)(CT)、工業(yè)運營(yíng)技術(shù)(OT)加速深度融合，將逐步形成OCIT融合理念，使傳統工業(yè)自動(dòng)化系統面臨顛覆性變革，實(shí)現運營(yíng)管理與控制系統扁平化，人、系統、機、物無(wú)縫全連接化，通信協(xié)議互操作化、統一開(kāi)放化，通信實(shí)時(shí)化，運營(yíng)管理與控制功能云化，硬PLC(可編程邏輯控制器)軟PLC化，多變量多目標全局優(yōu)化等。

　　5G與智慧鋼廠(chǎng)

　　顧廷權認為，鋼企首先應基于5G等加強現有管控系統縱向、橫向、端到端連接，可構建智慧型管控系統，然后逐步過(guò)渡到未來(lái)鋼鐵智慧運營(yíng)管理與控制系統，實(shí)現管理、設備、工藝、產(chǎn)品各專(zhuān)業(yè)融合，運營(yíng)管理與控制閉環(huán)。

　　未來(lái)鋼鐵可基于5G等新技術(shù)建立云邊端三層架構，云計算對應公司層級管理，承擔運營(yíng)層面的計算，以100毫秒級為計算周期；邊緣計算對應制造基地層級管控，以10毫秒級為計算周期；端或霧計算對應產(chǎn)線(xiàn)及設備級控制，響應周期為1毫秒級。

　　顧廷權指出，目前，5G已在寶武遠程一鍵煉鋼、運輸車(chē)無(wú)人駕駛、設備遠程運維和硅鋼產(chǎn)線(xiàn)集控等領(lǐng)域進(jìn)行了局部驗證運用。預計2020年~2022年，5G將在寶武個(gè)別產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行示范應用；2023年~2025年，寶武將研發(fā)智慧產(chǎn)線(xiàn)成套解決方案，并應用于智慧產(chǎn)線(xiàn)乃至工廠(chǎng)系列場(chǎng)景；最終寶武將研發(fā)智慧鋼鐵成套解決方案，在未來(lái)智慧鋼鐵全場(chǎng)景實(shí)現應用。

　　顧廷權表示，目前鋼鐵行業(yè)5G應用場(chǎng)景的探索主要融合機器人與智能生產(chǎn)、系統工程、數字化工程、大數據應用、智能物聯(lián)、人工智能等。比如，產(chǎn)線(xiàn)移動(dòng)端操控，設備移動(dòng)點(diǎn)檢，人員定位、作業(yè)行為監視、安全監護與預警，生產(chǎn)工具、設備備件自動(dòng)跟蹤定位，自動(dòng)行車(chē)，廠(chǎng)區與廠(chǎng)房?jì)溶?chē)輛自動(dòng)駕駛，鋼鐵產(chǎn)品用戶(hù)遠程技術(shù)支持，AI智能穿戴設備輔助人工決策，5G代替部分工業(yè)以太網(wǎng)、現場(chǎng)總線(xiàn)，云化PLC代替部分常規硬PLC等。

　　“目前，寶武已實(shí)現個(gè)別產(chǎn)線(xiàn)和工序異地遠程集中操控與移動(dòng)操控，使操控技術(shù)技能充分共享并使操控技術(shù)技能水平快速一致化；大幅度提高勞動(dòng)效率；顯著(zhù)改善工作環(huán)境等?！鳖櫷嘀赋?，5G還將應用在VR(虛擬現實(shí))/AR(增強現實(shí))操作、檢修遠程技術(shù)支持，智能多模式交互等方面。

　　最后，顧廷權提出了4點(diǎn)建議：一是大型鋼鐵企業(yè)應加入5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)應用聯(lián)盟組織，代表鋼鐵行業(yè)發(fā)出聲音，提出需求，率先開(kāi)展行業(yè)驗證，牽頭制定行業(yè)標準。二是大型鋼企應聯(lián)合領(lǐng)先的CT、IT和OT廠(chǎng)家，率先啟動(dòng)基于OCIT融合理念的未來(lái)鋼鐵智慧運營(yíng)管理與控制系統行業(yè)驗證應用。三是大型鋼企應成立智慧制造人才專(zhuān)門(mén)培訓機構，加大對在職員工的智慧制造技術(shù)技能培訓力度，以自主培養為主；同時(shí)加大高端智慧制造人才引進(jìn)和利用力度，“引”“培”并舉，滿(mǎn)足公司對智慧制造人才的需求。四是龍頭鋼企應抓住綠色、智能等新技術(shù)變革發(fā)展的機遇，打造國際領(lǐng)先的綠色智慧制造未來(lái)鋼廠(chǎng)，并聯(lián)合上下游戰略合作伙伴，成為國際領(lǐng)先的行業(yè)解決方案提供商，即建立共贏(yíng)生態(tài)圈，實(shí)現產(chǎn)品、服務(wù)、技術(shù)、標準等多緯度同時(shí)盈利，成為高端人才向往的鋼鐵高科技公司、國際鋼鐵行業(yè)引領(lǐng)者。