“汇四海之志,探5G之道。”
日前,5G智汇堂第二期邀请到宝武集团韶关钢铁有限公司党委书记、董事长李世平,分享了韶钢在“5G智慧钢厂”领域的最新进展、成果以及未来的规划。他表示,将把韶钢快速打造成为传统钢铁制造业应用5G的典范,锻造不一样的钢铁。
建成全球首例智慧集控中心
据介绍,宝武集团韶关钢铁有限公司聚焦中高端线材,推进普转优、优转特,打造成为华南地区最具竞争力的钢铁产品以及服务商,成为宝武集团高端棒线材制造基地。韶钢充分利用华南地区独特的资源和市场优势,积极探索网络型分布式短流程钢铁制造体系,打造华南地区最具竞争力的钢铁平台。
李世平称,韶钢在智慧制造领域成果显著,建成了全球首例智慧集控中心。该指挥中心实现了铁前及能介生产管理一体化,打通从原材料、烧结、球团、焦化、高炉及能介的限制环节。实现了铁前精益生产,基于在线流程化管控,各工序间的精准化动态匹配;实现智能化辅助决策,建立覆盖铁前和能介的大数据中心,基于数据挖掘和机器学习,实现智能化辅助决策。
智慧中心建成以后,提升了本质化安全,比如一体化的设备、3D岗位、危险识别等集中管控。同时,创建了一流生产指标,通过一体化配煤配矿和智慧能源,实现最优的技经指标和铁水成本。此外,进一步优化了劳动生产率,优化后的岗位更具科学性和技术性,具有持续发展力。
李世平表示,目前,智慧中心已经实现大规模集控,覆盖5Km以上远距离大规模集控。包括原料、烧结、焦化、高炉、铁水运输、环保6大工序24个系统。以及煤气、蒸汽、发电、鼓风等8大系统38个单元。采用系统化的安全技术,以及1000多个监控点,视频联动技术确保区域安全。智慧中心实现了操作人员安全转移,42个中控室,436名员工从涉煤等重大危险区域撤出。
“现阶段,韶钢以四个一律与5G的结合为新规划,操作室一律集控;操作岗位一律机器人;运维一律远程;服务一律上线。” 李世平介绍道。制造管理部负责“操作室一律集中”指数的归口管理,负责智慧中心“一贯制”总体策划;设备管理部负责“岗位操作一律机器人”、“运维一律远程”指数的归口管理;运营改善部负责“服务环节一律上线”指数的归口管理;炼铁厂、炼钢厂、特轧厂等单位负责各自单位对应指数提升、相关智慧制造项目策划并组织实施,实时在“工程项目管理系统”4A指数模块更新指数变化实绩。
李世平表示:“韶钢始终致力于将企业打造成5G应用的创新示范基地。从去年3月份开始,韶钢与广东移动、爱立信公司组成联合团队,开展了为期4个多月的调研、规划,并开始了5G网络、基础平台、示范应用建设。同年5月,韶钢携手广东移动、爱立信在韶关签署了战略合作框架协议,共建5G智慧钢厂,探索基于5G工业化创新应用的新模式、新标准、新机制。 三方共同创建的5G联合创新实验室,打造5G应用创新的合作交流平台,推动建立5G在工业制造尤其是钢铁制造中的应用标准。”
据悉,去年10月份,韶钢“5G智慧钢厂”项目在'绽放杯'5G应用征集大赛上获得全国二等奖。
全力打造5G智慧钢厂
李世平介绍,自2018年6月份正式启动智能制造工作,韶钢在顶层设计中提出了物流标准化、产线流程化、组织扁平化整体推进思路,并制订了三年发展规划。在这一过程中,韶钢取得了一系列成果,也形成了极具借鉴意义的行业经验,主要包括以下方面:
一是5G时代钢铁厂基础承载网变革。成功建设了国家A级数据中心,打造双路由环网保护主干光缆;建设双路由、双节点、双节点、双平面的网状架构基础承载网;重要业务双节点、双路由接入。
二是建设了5G网络专项网络,将5G核心网网元下沉至边缘云计算节点,实现工业物联网平添,智能制造等行业应用与边缘计算平台的深度融合,解决生产运营的痛点,主要目标是满足韶钢数据安全需求、满足低时延业务场景需求、满足快速上线和部署。
李世平详细介绍了韶钢5G钢厂专享网络。该专享网络服务由中国移动提供,为园区数据安全保驾护航。在韶钢本地部署MEC/UPF一体机,实现数据流量卸载、本地业务处理,缓解传输压力,提供低时延网络保障,同时保障数据不出园区,确保数据安全、可控。
三是打造了韶钢5G工业物联网平台。依托中国移动OneNET平台核心能力,在韶钢本地机房进行私有化部署,建设5G边缘韶钢工业物联网平台。该平台支持5W级无线终端基于5G、4G、2G、NB等无线网络接入平台。同时,能够支持每年10TB无线终端数据统一的接入,解析、存储、处理能力。为韶钢智能点检、有害气体检测、轧钢站物流智能化改造等应用提供统一数据支撑。
李世平指出,韶钢5G工业平台的定位是韶钢设备智能运维系统、韶钢智慧中心(控制类)以及其他应用。平台作为韶钢5G基础信息设施,将终端数据的统一接入、管理,为韶钢现有和后续的规划的信息化系统提供底层的数据和能力支撑,助力各类智能应用快速开发、能力积累、知识沉淀、业务运维流程。
5G示范应用建设成果丰硕
“最为重要的是,韶钢的5G示范应用建设成果丰硕。”在演讲中,李世平分享了韶钢在5G创新应用的相关案例。
案例一:无人“天车”与PLC集控。基于5G边缘OneNET平台部署PLC控制系统,实现远程监测和远程控制生产车间PLC设备,实现生产数据集采、集中控制无线化,通过5G无线传输能力建设路线布设,摆脱因布设区域空间和物理环境限制造成的有线部署困难问题,实现柔性化生产,降低投资和运营成本。
案例二:韶钢棒三线数字车间。实现了数据集采、数据处理以及三维可视化。5G+边缘计算结合,实现数据不出场,低时延高可靠接入车间生产、环境、能耗等设备数据,为数字车间提供数据支撑。同时,基于平台大数据、AI等能力,对车间数据进行实时计算处理,打造产能检测、统计报表、设备故障报警、安全监控等功能。此外,运用3D建模技术实现初步数字孪生,全方位立体展现车间生产运行环境,提高车间生产运营效率。
案例三:钢坯机车无人驾驶。在无人驾驶机车领域,传统WIFI存在的干扰、数据丢失、切换差等问题,而4G时延大于100ms等局限。通过5G专网+韶钢专属边缘云,实现传输时延小于20ms,提升机车自动驾驶以及机车管理水平,特别是危险区域,路况复杂区域的运行管理能力。
李世平透露,下阶段,韶钢将深度探索5G应用:
一是5G+工业互联网+AI检测应用。具体规划是部署工业相机+边缘计算网关,通过韶钢5G工业物联网平台集采视频图像数据处理、自动判断标注,实现带钢表面划痕,油渍等质量缺陷实时监测,杜绝认为漏检、错检,提高检出率和识别率,提升生产效率。
二是打造极致安全5G+“人文钢厂”。最终实现三大目标,首先是技术替人,扭转钢铁行业“傻大黑粗”的印象,解决钢铁行业“钢铁工人”存在招工难,熟练工人缺乏的现状。其次是解放一线3D工人。利用5G工业物联网,将一线工人从危险、重复劳动中解放出来。第三是构建数据一致性和极致安全信息化平台,钢铁行业信息化集控系统大部分是分阶段、分工序(钢铁轧)建设,通过统一的工业物联网平台,解决存在不同合作伙伴运用不同平台、不同数据库的数据不一致、数据安全难以保障的问题。
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