顧廷權
OT（運營(yíng)技術(shù)）與ICT（信息通信技術(shù)）加速融合為OICT是大勢所趨，必將給鋼鐵行業(yè)傳統的運營(yíng)管理與控制系統帶來(lái)顛覆性變革，逐步取代傳統OT技術(shù)及其組網(wǎng)形態(tài)，并通過(guò)全連接、虛擬化（數字化）、云化和閉環(huán)控制等實(shí)現資源全局優(yōu)化。同時(shí)，鋼鐵行業(yè)因具有流程連續化、重資產(chǎn)、信息密集、高能耗、高排放、工況環(huán)境惡劣、高危險性、強干擾、無(wú)線(xiàn)通訊信號屏蔽點(diǎn)多面廣等特點(diǎn)，也對“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”提出了更加嚴苛的要求。
目前鋼鐵運營(yíng)管控系統通常由5級構成：L0——感知與執行設備級，L1——基礎自動(dòng)化控制級（PLC），L2——過(guò)程計算機控制系統級（PCS），L3——制造執行系統級（MES），L4——企業(yè)資源規劃級（ERP）。
從微觀(guān)上看，鋼鐵行業(yè)的OT，可以理解為操控，比如操控一臺設備，涉及基礎自動(dòng)化電氣控制級PLC（可編程邏輯控制器）/DCS（分散控制系統）/工控機（L1）；從中觀(guān)上看，可以理解為運行，比如運行一條生產(chǎn)線(xiàn)，涉及L1和過(guò)程計算機控制級PCS（過(guò)程控制系統）（L2）。感知與執行設備級L0和L1、L2，是目前比較通行的對OT范疇的狹義理解。狹義的OT將是5G無(wú)線(xiàn)連接進(jìn)入鋼鐵行業(yè)核心制造環(huán)節的主戰場(chǎng)，也是充分發(fā)揮5G關(guān)鍵特性和體現其核心價(jià)值的主陣地（如表所示）。
5G賦能鋼鐵制造流程L1級——由現有的“電子+電氣”架構逐步向新型的“計算+通信”架構演進(jìn)，較短掃描周期（20毫秒以上，約能夠覆蓋基礎自動(dòng)化控制70%以上的場(chǎng)景）邏輯（控制功能）與參數自動(dòng)控制功能逐步向邊緣云側遷移，真正實(shí)現一條產(chǎn)線(xiàn)上各個(gè)設備之間橫向集成與數據自動(dòng)流動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現整條產(chǎn)線(xiàn)“小閉環(huán)優(yōu)化控制”。泛在云化控制等將逐步取代傳統PLC、DCS以及工控機等，實(shí)現實(shí)時(shí)操作系統、工控開(kāi)發(fā)環(huán)境、5G時(shí)間敏感與確定性網(wǎng)絡(luò )、統一開(kāi)放協(xié)議等核心技術(shù)安全可信。
5G賦能鋼鐵制造流程L2級——逐步由現有的各個(gè)產(chǎn)線(xiàn)L2系統獨立架構向多產(chǎn)線(xiàn)共享系統架構演進(jìn)，過(guò)程控制功能逐步向邊緣云側遷移，真正實(shí)現上下游產(chǎn)線(xiàn)之間橫向集成、L1與L2級之間縱向集成和數據自動(dòng)流動(dòng)，實(shí)現L1與L2之間、上下游產(chǎn)線(xiàn)之間“中閉環(huán)優(yōu)化控制”。
從宏觀(guān)上看，OT則可以理解為運營(yíng)，比如運營(yíng)一家鋼企，涉及制造執行管控層（L3）、企業(yè)資源規劃層（L4）以及商務(wù)智能等?，F階段不宜將所有數據都上中心云，端側和邊緣云（根據國際數據公司IDC預測，將有超過(guò)50%的數據在邊緣側處理）應該分擔起必要的數據處理、存儲和分析計算等功能。
當前，5G在廣義OT層面的主要應用場(chǎng)景包括工序（如煉鋼、熱軋、冷軋等）遠程控制與集中操控、設備預測性維護、能效與排放監控、人機物安全監控等。5G賦能鋼鐵制造流程L3級，可以真正實(shí)現L1~L3之間、上下游工序之間“大閉環(huán)優(yōu)化控制”。
筆者認為，為了支撐鋼鐵智慧制造，實(shí)現鋼鐵運營(yíng)、管理、研發(fā)、制造、營(yíng)銷(xiāo)等全流程資源優(yōu)化，非常有必要建立“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”系統，為各類(lèi)要素之間的智能互聯(lián)互通互操作、數據自動(dòng)流動(dòng)提供綜合解決方案，實(shí)現任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以投入工作?！?G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)發(fā)展方向主要包括硬件與系統軟件通用化、有線(xiàn)通信無(wú)線(xiàn)化、通信協(xié)議統一開(kāi)放化、通信實(shí)時(shí)確定化、軟件定義網(wǎng)絡(luò )、網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化、運營(yíng)管理與控制功能云化等，將變革傳統鋼企的商業(yè)規則和經(jīng)營(yíng)模式，形成客戶(hù)驅動(dòng)鋼企直接滿(mǎn)足其需求的生態(tài)圈。
（作者系華為5GtoB鋼鐵行業(yè)首席專(zhuān)家）
《中國冶金報》（2021年11月16日 04版四版）
