中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 楊凱 報道
9月12日，記者隨中興通訊“數字筑路行”系列活動走進首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司（以下簡稱首鋼京唐），實地探訪5G鋼鐵智慧項目如何讓鋼鐵生產與數字應用在物料進廠、生產制造到成品出廠、物流運輸等方面實現深度融合。在首鋼京唐，記者真切感受到企業(yè)通過數字化、智能化建設，讓傳統(tǒng)制造實現了向智慧制造的轉變與飛躍。
首鋼京唐全景圖
智能工廠建設成果頗豐
寬敞明亮的首鋼京唐管控中心內，30多米長、2米多寬的液晶的大屏上，數據不斷閃爍。這塊由81塊電子屏組成的“數字藍海”上，實時呈現著制造、設備、安保、能源、物流等4000多個關鍵節(jié)點數據，清晰地展示了首鋼京唐生產運營的各個環(huán)節(jié)。
管控中心大屏圖
“管控中心集中整合了京唐公司全流程工藝技術、產品質量、設備運行、能源環(huán)境、銷售物流、安全消防等數據，充分利用產銷平臺大數據，實現了數據共享、過程管控、指揮調度、快速響應等功能，形成了數字化、可視化、集約化、扁平化的集中管控平臺。”首鋼京唐制造部生產管控中心王歆介紹到。
作為首鋼搬遷調整和轉型發(fā)展的重要載體，近年來，首鋼京唐緊扣高質量發(fā)展主題，以“中國制造2025”“兩化融合”“工業(yè)互聯(lián)網”“產業(yè)數字化”等國家戰(zhàn)略為方向，創(chuàng)新實踐新一代信息技術和傳統(tǒng)產業(yè)深度融合發(fā)展，穩(wěn)步推進企業(yè)數字化轉型。應用 5G、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術，積極探索“云、邊、端”模式下的5G+智慧鋼鐵解決方案，圍繞數字運營、智能生產、智能物流、智能集控等核心能力，持續(xù)推進智能工廠建設，打造智能制造應用場景，使企業(yè)安全生產水平、效率效益不斷提高。
在首鋼京唐，智能工廠建設成果不斷涌現。首鋼京唐MCCR產線依托智能工廠建設，產線運營成本下降4.7%、生產率提升10.6個百分點，設備功能精度管理、模型自動化控制水平再上新臺階，實現1.1毫米吉帕級高強鋼和0.8毫米薄規(guī)格產品批量穩(wěn)定生產，獲批工信部智能制造試點示范項目。
首鋼京唐智慧物流管控平臺應用5G、物聯(lián)網、人工智能等技術，建立全場景物流調度模型，實現了運輸計劃自動編制、運輸任務智能分配、運輸車輛智能調度、運輸實績自動收集、異常事件自動報警全流程智能化覆蓋。壓減運輸車60臺，物流作業(yè)效率提升15.2%，廠內用車費用同比降低10%。。
首鋼京唐副總經理袁天祥在接受記者采訪時表示，從產線生產維度來看，數字化賦能讓首鋼京唐實現了智能化煉鋼和軋鋼，提升了企業(yè)的生產能力；從管理維度上看，數字化助力首鋼京唐實現了智能運營和智能決策。“我們的手抄記錄全部修改為數字，所有的技術質量分析都可以通過線上數據統(tǒng)計和數字化系統(tǒng)完成。產線人員能夠快速拿出分析結論，我們可以根據經營決策系統(tǒng)預判市場產品結構的方法，優(yōu)化產品結構，分配資源，有效地助力企業(yè)經營決策。”袁天祥說。
5G賦能鋼企展現智能制造新篇章
隨著5G專網與企業(yè)管理、生產等環(huán)節(jié)結合的越來越深入，對網絡的安全可靠和后期完整的運維體系的要求也提出了新的要求。首鋼京唐數智運營部信息化室副主任陳超表示，近年來，鋼鐵企業(yè)處于一個較為困難的時期，在這個大環(huán)境下，首鋼京唐希望通過5G提升智能制造項目的建設成效，提高投資回報，快速達到項目建設結果。
在這個背景下，2023年底，首鋼京唐攜手中國移動河北公司及中興通訊啟動5G專網改造，提升5G專網的獨立性，規(guī)避之前共享核心網控制面的干擾及約束，提高運營的高效性和自主性，承載業(yè)務的高可靠性。此次5G專網升級中，部署了NodeEngine算力基站、i5GC、CPE端到端解決方案，規(guī)模應用在煉鋼車間、園區(qū)汽車運輸、庫區(qū)等場景等；并首次采用支持ReaCap的5G終端，充分發(fā)揮5G專網能效。
在京唐鋼軋作業(yè)部煉鋼作業(yè)區(qū)主控室，電腦屏幕上碩大的模擬煉鋼轉爐冶煉動態(tài)圖像映入記者眼簾。在動態(tài)冶煉畫面中，虛擬鋼水不斷翻滾，虛擬轉爐的左右兩側，轉爐信息和冶煉信息、輔料信息等各種煉鋼參數在不斷變化。據介紹，依托“京唐轉爐數字孿生系統(tǒng)”，可通過數字技術，將煉鋼過程復制成影像，且影像能夠實時反饋。此外，該煉鋼作業(yè)現場還應用了擁有成本低，功耗低和尺寸小特性的5G RedCap 模組的監(jiān)控攝像頭，將生產現場全方位展現在主控室十多塊屏幕上，讓生產現場的一切生產盡收眼底。
“現在的煉鋼工人可是趕上好時候嘍。”“京唐工匠”鋼軋作業(yè)部煉鋼操作人員王東有些感慨：“以前我們要用取樣勺到現場去舀一勺鋼水，用眼睛去觀察，判斷鋼水的情況，現在可以直接在大屏幕上看到鋼水溫度等信息，數據一目了然，還非常準確。”王東表示，雖然老師傅見多識廣，但是腦子里的經驗摳不出來，現在使用數字化智能化新手段，那些經驗和知識不僅可以在系統(tǒng)里“活”起來，還便于傳播與共享。
在首鋼京唐，數字化智能化改造正在向企業(yè)運營全鏈條延伸。陳超介紹，首鋼京唐所做的5G結合包括生產運營層、智能產線層以及智能裝備層，聚焦生產控制、數據采集和能源這3大類場景，涉及到物流、設備生產和能源等方面。
在首鋼京唐全球單體跨度最大、總面積最大的封閉料場里，無人化堆取料機在自動運行著，供料作業(yè)部設備工程室供返料點檢區(qū)域作業(yè)長王立峰介紹，通過智能管控系統(tǒng)與堆取料機的控制層的有機的聯(lián)動，堆取料機接受到智能料場集中管控系統(tǒng)的任務后，堆取料機自動對位，自動堆取料作業(yè)，自動換層，自動結束任務以及自動接續(xù)下一個作業(yè)任務，實現按時序菜單進行全自動運行。
在承接京唐廠區(qū)內各部門原燃料、原材料、固廢半成品的倒運的京唐運輸部汽運作業(yè)區(qū)，記者看到了首鋼京唐的“智慧物流管控平臺”。該平臺以廠區(qū)GIS地圖為基礎，實現廠內物流車輛狀態(tài)及運輸任務集中可視化展示。汽運作業(yè)區(qū)作業(yè)組織員封人杰介紹:“系統(tǒng)平臺集成了數據采集、分析、應用、管理的閉環(huán)，同時這個平臺還建設了必要的基礎業(yè)務管理功能，讓首鋼京唐實現了物流全業(yè)務域的信息資源共享和數字化管理。”隨著智慧物流管控平臺系統(tǒng)的不斷完善，首鋼京唐的貨運汽車全部實現了智慧接單。司機用汽車車載終端和手機APP均可進入智慧物流集控平臺系統(tǒng)，打開運單界面即可開始工作。
智慧物流管控平臺圖
“請冀B8XXX的司機進入庫區(qū)1跨A通道……”接到指令，司機將重型卡車穩(wěn)穩(wěn)地停在了指定地點，并來到車位邊的盤柜前刷卡。隨后，盤柜上顯示出了所要裝載的冷軋板卷信息。無人天車自動啟動，開始自主運行并按照信息吊裝指定的冷軋板卷……這是首鋼京唐運輸部5G應用智能倉庫重卡汽車倒運產品集港的運行場景。
從5G覆蓋到智慧物流，再到無人天車、無人倉儲的協(xié)同配合，目前汽運作業(yè)區(qū)的500余臺重型貨運車輛及非道路機械均納入平臺管控，從裝到卸實現了作業(yè)智能化調度。
首鋼京唐數智運營部信息化室智能制造主管陳成表示，首鋼京唐通過機器視覺、北斗定位等技術，結合廠區(qū)GIS系統(tǒng)已建立了一個廠區(qū)智能道路監(jiān)控平臺，通過5G專網傳輸進行了移動車輛視頻、固定點監(jiān)控視頻及車輛定位信息的采集。
在首鋼京唐公司自有碼頭，卸船機自動化作業(yè)正在穩(wěn)定高效運行。成品碼頭天車班組長關宇航介紹，“卸船機智能化改造和升級后，以技術創(chuàng)新為驅動力的智慧物流優(yōu)勢更加凸顯，安裝了‘智慧大腦’的卸船機，大大降低了現場人員的作業(yè)難度。
碼頭圖
過去，不論刮風下雨，司機們都要爬到距海平面40米高的卸船機駕駛室上進行操作，在兩三平米的空間內，為了操作精準和視線清晰，司機們常年低頭貓腰，容易落下頸椎、腰椎的毛病。有時，他們還需要打開腳下的玻璃板進行觀測。關宇航說：“打開玻璃板后，海上的風順著褲腿往身上鉆，冬天，頭頂有熱風機，腳下鉆寒風，上熱下冷，那感覺，就是冰火兩重天。”如今，改造后的卸船機實現遠程智能操控，司機坐在寬敞明亮的主控室，對著電腦動動手柄、點點鼠標、按按鍵盤就可以實現卸船作業(yè)。“這不是讓我們藍領變白領了嘛！”關宇航開著玩笑。
5G技術繼續(xù)不斷生根、開花
在首鋼京唐5G改造實踐中，還不斷引入5G新技術擴大應用場景:如運輸部原料碼頭龍門吊5GLAN遠控應用，實現龍門吊設備端和地面操作臺服務端兩端通訊，不需部署指揮中心到龍門吊地面操作臺十多公里的光纖和AR，可降低部署成本十多萬，CPE即插即用部署高效降低時間成本，據介紹，該示范實踐將促進首鋼京唐機動裝備遠控類業(yè)務的規(guī)模部署。
袁天祥表示，隨著首鋼京唐“十五五”規(guī)劃的起草，首鋼京唐將繼續(xù)深化數智賦能，推動鋼鐵行業(yè)高質量發(fā)展，邁向更高效、更智能的鋼鐵制造新未來。中國移動河北公司和中興通訊作為數字化轉型的合作伙伴，將繼續(xù)支持首鋼京唐在智能制造領域的探索與實踐，共同推動鋼鐵行業(yè)的數字化轉型和高質量發(fā)展。中國移動河北公司和中興通訊與首鋼京唐的合作，為鋼鐵行業(yè)提供了可借鑒的范本，為鋼鐵行業(yè)的數字化轉型樹立了新的標桿，展現了鋼鐵企業(yè)在新時代背景下的創(chuàng)新與變革。隨著數字化、智能化改造的不斷深入，首鋼京唐正邁向更高效、更智能的鋼鐵制造新未來。
編者有話說：
實施5G+是鋼鐵行業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展的必由之路
隨著5G技術的不斷成熟，越來越多的傳統(tǒng)行業(yè)開始探索其在生產中的應用，鋼鐵行業(yè)作為國民經濟的支柱產業(yè)，自然也不例外。5G的高帶寬、低延時、大連接特性，結合云計算、人工智能等技術，正在為鋼鐵行業(yè)的智能化轉型提供強大動力。
實施5G+是鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。鋼鐵行業(yè)是國民經濟中的支柱產業(yè)，為基礎設施建設、制造業(yè)及其他關鍵領域提供了重要的原材料。然而，近年來，鋼鐵行業(yè)面臨著產能過剩、生產效率低下、經濟效益差等問題。傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)的生產模式難以滿足當前快速變化的市場需求。通過與5G技術的深度融合，鋼鐵行業(yè)有望實現智能化升級，提高生產效率，優(yōu)化資源配置，推動行業(yè)高質量發(fā)展。
5G賦能鋼鐵行業(yè)實現變革。5G技術的應用為鋼鐵行業(yè)提供了強大的支撐，特別是在智能制造、智能物流、遠程監(jiān)控等方面帶來了巨大的創(chuàng)新和效率提升。通過5G與物聯(lián)網、人工智能、云計算等技術的結合，鋼鐵行業(yè)的生產過程得到了大幅優(yōu)化。例如，在生產中，可以通過5G網絡實現設備與系統(tǒng)的高速連接，實現對生產線各個環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控和調整，從而提高了生產效率，降低了生產成本。
5G+智能制造在鋼企應用場景豐富。以首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司為例，該企業(yè)通過5G技術與其生產流程的深度結合，取得了顯著的成果。首鋼京唐的智能工廠建設依托5G技術實現了生產、物流、能源管理的全方位數字化。首鋼京唐的管控中心通過5G網絡對全流程進行實時監(jiān)控和數據共享，智能生產線在提升效率的同時，也確保了產品質量的穩(wěn)定性。
在智慧物流方面，京唐智慧物流管控平臺應用5G、物聯(lián)網、人工智能等技術，取消了傳統(tǒng)的人工調度，廠內物流效率大幅提升，壓減運輸車60臺，物流作業(yè)效率提升15.2%，廠內用車費用同比降低10%。。5G技術賦能的智能制造，不僅提高了生產效率，還為企業(yè)的高質量發(fā)展提供了強有力的技術支持。
在鋼鐵生產過程中，5G技術的應用主要體現在智能設備控制、數據采集與分析、生產監(jiān)控與優(yōu)化等方面。例如，通過5G專網，自動采集能源計量信息，實現能耗的精細化管理。此外通過5G專網還為智能物流、無人駕駛設備應用提供了基礎。
首鋼京唐通過5G技術實現了無人化堆取料機的自動控制和調度，大大提升了生產過程的自動化水平。
跨界合作，為5G技術落地鋼鐵企業(yè)提供新路徑。隨著5G技術的不斷升級，傳統(tǒng)行業(yè)和新興行業(yè)正在進行跨界合作，這其中，首鋼京唐與中國移動河北公司和中興通訊的合作成為了一個典型的成功案例。首鋼是鋼鐵行業(yè)的龍頭企業(yè)，中國移動河北公司以通信質量高、業(yè)務品種豐富、服務水平一流的移動通信網絡，占據著河北主導運營商地位。中興通訊則是全球領先的通訊設備制造商和5G技術提供者。三者通過5G技術的深入合作，實現了鋼鐵生產的智能化轉型。
2023年底，首鋼聯(lián)合中國移動河北公司、中興通訊進行5G專網升級。在這個項目中，中興通訊提供了先進的5G通信設備和技術支持，部署NodeEngine算力基站、i5GC、CPE端到端解決方案，規(guī)模應用在煉鋼車間、園區(qū)汽車運輸、庫區(qū)等場景等；并首次采用支持ReaCap的5G終端，充分發(fā)揮5G專網能效。解決了專網獨立行，高可靠性，運營高效性的問題。新興的通訊技術與傳統(tǒng)的制造業(yè)深度融合，創(chuàng)造了更多的經濟效益，也推動了整個行業(yè)向著更加高效、綠色、智能的方向邁進。
展望未來，隨著5G技術的進一步普及和深化，鋼鐵行業(yè)的數字化轉型將迎來更多機遇和挑戰(zhàn)。未來，5G技術將在更多的生產環(huán)節(jié)中得到廣泛應用，推動鋼鐵企業(yè)向著更加智能化、高效化、綠色化的方向發(fā)展。通過與5G技術的融合，鋼鐵行業(yè)將在全球競爭中保持優(yōu)勢，為國民經濟的高質量發(fā)展做出更大的貢獻。
總之，5G技術賦能鋼鐵行業(yè)智能化轉型已成為必然之路。通過5G與傳統(tǒng)鋼鐵生產的深度融合，鋼鐵行業(yè)將在數字化浪潮中繼續(xù)前行，邁向更加美好的未來。
