顧廷權
OT（運營技術）與ICT（信息通信技術）加速融合為OICT是大勢所趨，必將給鋼鐵行業(yè)傳統(tǒng)的運營管理與控制系統(tǒng)帶來顛覆性變革，逐步取代傳統(tǒng)OT技術及其組網形態(tài)，并通過全連接、虛擬化（數字化）、云化和閉環(huán)控制等實現資源全局優(yōu)化。同時，鋼鐵行業(yè)因具有流程連續(xù)化、重資產、信息密集、高能耗、高排放、工況環(huán)境惡劣、高危險性、強干擾、無線通訊信號屏蔽點多面廣等特點，也對“5G+工業(yè)互聯網”提出了更加嚴苛的要求。
目前鋼鐵運營管控系統(tǒng)通常由5級構成：L0——感知與執(zhí)行設備級，L1——基礎自動化控制級（PLC），L2——過程計算機控制系統(tǒng)級（PCS），L3——制造執(zhí)行系統(tǒng)級（MES），L4——企業(yè)資源規(guī)劃級（ERP）。
從微觀上看，鋼鐵行業(yè)的OT，可以理解為操控，比如操控一臺設備，涉及基礎自動化電氣控制級PLC（可編程邏輯控制器）/DCS（分散控制系統(tǒng)）/工控機（L1）；從中觀上看，可以理解為運行，比如運行一條生產線，涉及L1和過程計算機控制級PCS（過程控制系統(tǒng)）（L2）。感知與執(zhí)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無線連接進入鋼鐵行業(yè)核心制造環(huán)節(jié)的主戰(zhàn)場，也是充分發(fā)揮5G關鍵特性和體現其核心價值的主陣地（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，較短掃描周期（20毫秒以上，約能夠覆蓋基礎自動化控制70%以上的場景）邏輯（控制功能）與參數自動控制功能逐步向邊緣云側遷移，真正實現一條產線上各個設備之間橫向集成與數據自動流動，進而實現整條產線“小閉環(huán)優(yōu)化控制”。泛在云化控制等將逐步取代傳統(tǒng)PLC、DCS以及工控機等，實現實時操作系統(tǒng)、工控開發(fā)環(huán)境、5G時間敏感與確定性網絡、統(tǒng)一開放協(xié)議等核心技術安全可信。
5G賦能鋼鐵制造流程L2級——逐步由現有的各個產線L2系統(tǒng)獨立架構向多產線共享系統(tǒng)架構演進，過程控制功能逐步向邊緣云側遷移，真正實現上下游產線之間橫向集成、L1與L2級之間縱向集成和數據自動流動，實現L1與L2之間、上下游產線之間“中閉環(huán)優(yōu)化控制”。
從宏觀上看，OT則可以理解為運營，比如運營一家鋼企，涉及制造執(zhí)行管控層（L3）、企業(yè)資源規(guī)劃層（L4）以及商務智能等。現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(jiān)控、人機物安全監(jiān)控等。5G賦能鋼鐵制造流程L3級，可以真正實現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，實現鋼鐵運營、管理、研發(fā)、制造、營銷等全流程資源優(yōu)化，非常有必要建立“5G+工業(yè)互聯網”系統(tǒng)，為各類要素之間的智能互聯互通互操作、數據自動流動提供綜合解決方案，實現任何人在任何時間、任何地點都可以投入工作?！?G+工業(yè)互聯網”的技術發(fā)展方向主要包括硬件與系統(tǒng)軟件通用化、有線通信無線化、通信協(xié)議統(tǒng)一開放化、通信實時確定化、軟件定義網絡、網絡功能虛擬化、運營管理與控制功能云化等，將變革傳統(tǒng)鋼企的商業(yè)規(guī)則和經營模式，形成客戶驅動鋼企直接滿足其需求的生態(tài)圈。
（作者系華為5GtoB鋼鐵行業(yè)首席專家）
《中國冶金報》（2021年11月16日 04版四版）
