5G與智能工廠

　　顧廷權(quán)回顧了移動通信技術(shù)的發(fā)展歷程。1G將人們從固定電話帶入移動通信時代，但僅限于軍事等有限應(yīng)用；2G推動了移動通信的大范圍普及；3G帶動了數(shù)據(jù)通信的蓬勃發(fā)展，塑造了移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)；4G將承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的無線寬帶作為通信基礎(chǔ)設(shè)施，標(biāo)志著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接替話音業(yè)務(wù)成為主流；5G在滿足人類的移動通信需求之余，開始發(fā)力面向“物”的通信解決方案。

　　顧廷權(quán)指出，大家對5G有很大的期許，原因有3個方面：一是關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，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(shù)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延。同時，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5G應(yīng)用的推進，5G與智能工廠的融合進度將加快。顧廷權(quán)表示，5G與智能工廠的融合預(yù)計經(jīng)歷4個階段：預(yù)研探索期(2018年~2020年)、市場啟動期(2021年~2022年)、高速發(fā)展期(2023年~2026年)和應(yīng)用成熟期(2026年之后)。我國到2022年將實現(xiàn)5G小規(guī)模應(yīng)用，到2025年將實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。

　　目前，5G可以服務(wù)智能制造六大場景，包括工廠自動化、過程自動化、物流倉儲、監(jiān)控與維護等，能滿足70%以上工業(yè)控制場景。通過5G建立智能工廠，可以提高生產(chǎn)效率、實時進行狀態(tài)掌控，同時實現(xiàn)無線代替線纜，使連接成本降低50%~70%。

　　“傳統(tǒng)金字塔形系統(tǒng)架構(gòu)存在三大瓶頸：通信能力、系統(tǒng)的計算能力、存儲能力。同時，企業(yè)推進智能化生產(chǎn)運營存在一些技術(shù)瓶頸，包括層級封閉、垂直固化、應(yīng)用對象多、關(guān)系復(fù)雜等。”顧廷權(quán)表示，智慧工廠HCPS(人—信息—物理系統(tǒng))可實現(xiàn)人在閉環(huán)優(yōu)化決策、信息物理精確映射、信息精準(zhǔn)控制物理3個功能。比如，智慧工廠參考模型，可實現(xiàn)虛擬產(chǎn)品設(shè)計、虛擬制造，層級之間、價值鏈之間的閉環(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)運營技術(shù)(OT)加速深度融合，將逐步形成OCIT融合理念，使傳統(tǒng)工業(yè)自動化系統(tǒng)面臨顛覆性變革，實現(xiàn)運營管理與控制系統(tǒng)扁平化，人、系統(tǒng)、機、物無縫全連接化，通信協(xié)議互操作化、統(tǒng)一開放化，通信實時化，運營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(biāo)全局優(yōu)化等。

　　5G與智慧鋼廠

　　顧廷權(quán)認為，鋼企首先應(yīng)基于5G等加強現(xiàn)有管控系統(tǒng)縱向、橫向、端到端連接，可構(gòu)建智慧型管控系統(tǒng)，然后逐步過渡到未來鋼鐵智慧運營管理與控制系統(tǒng)，實現(xiàn)管理、設(shè)備、工藝、產(chǎn)品各專業(yè)融合，運營管理與控制閉環(huán)。

　　未來鋼鐵可基于5G等新技術(shù)建立云邊端三層架構(gòu)，云計算對應(yīng)公司層級管理，承擔(dān)運營層面的計算，以100毫秒級為計算周期；邊緣計算對應(yīng)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(yīng)產(chǎn)線及設(shè)備級控制，響應(yīng)周期為1毫秒級。

　　顧廷權(quán)指出，目前，5G已在寶武遠程一鍵煉鋼、運輸車無人駕駛、設(shè)備遠程運維和硅鋼產(chǎn)線集控等領(lǐng)域進行了局部驗證運用。預(yù)計2020年~2022年，5G將在寶武個別產(chǎn)線進行示范應(yīng)用；2023年~2025年，寶武將研發(fā)智慧產(chǎn)線成套解決方案，并應(yīng)用于智慧產(chǎn)線乃至工廠系列場景；最終寶武將研發(fā)智慧鋼鐵成套解決方案，在未來智慧鋼鐵全場景實現(xiàn)應(yīng)用。

　　顧廷權(quán)表示，目前鋼鐵行業(yè)5G應(yīng)用場景的探索主要融合機器人與智能生產(chǎn)、系統(tǒng)工程、數(shù)字化工程、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、智能物聯(lián)、人工智能等。比如，產(chǎn)線移動端操控，設(shè)備移動點檢，人員定位、作業(yè)行為監(jiān)視、安全監(jiān)護與預(yù)警，生產(chǎn)工具、設(shè)備備件自動跟蹤定位，自動行車，廠區(qū)與廠房內(nèi)車輛自動駕駛，鋼鐵產(chǎn)品用戶遠程技術(shù)支持，AI智能穿戴設(shè)備輔助人工決策，5G代替部分工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線，云化PLC代替部分常規(guī)硬PLC等。

　　“目前，寶武已實現(xiàn)個別產(chǎn)線和工序異地遠程集中操控與移動操控，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；大幅度提高勞動效率；顯著改善工作環(huán)境等?！鳖櫷?quán)指出，5G還將應(yīng)用在VR(虛擬現(xiàn)實)/AR(增強現(xiàn)實)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(quán)提出了4點建議：一是大型鋼鐵企業(yè)應(yīng)加入5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟組織，代表鋼鐵行業(yè)發(fā)出聲音，提出需求，率先開展行業(yè)驗證，牽頭制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。二是大型鋼企應(yīng)聯(lián)合領(lǐng)先的CT、IT和OT廠家，率先啟動基于OCIT融合理念的未來鋼鐵智慧運營管理與控制系統(tǒng)行業(yè)驗證應(yīng)用。三是大型鋼企應(yīng)成立智慧制造人才專門培訓(xùn)機構(gòu)，加大對在職員工的智慧制造技術(shù)技能培訓(xùn)力度，以自主培養(yǎng)為主；同時加大高端智慧制造人才引進和利用力度，“引”“培”并舉，滿足公司對智慧制造人才的需求。四是龍頭鋼企應(yīng)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鋼廠，并聯(lián)合上下游戰(zhàn)略合作伙伴，成為國際領(lǐng)先的行業(yè)解決方案提供商，即建立共贏生態(tài)圈，實現(xiàn)產(chǎn)品、服務(wù)、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等多緯度同時盈利，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。