“5G+工业互联网”正成为数字经济“新名片”
首钢京唐卸船机远程控制中心
■ 中国工业报 王珊珊
   9月初，为深入实施工业互联网创新发展战略，加快推进 “5G+工业互联网”高水平建设和应用，工业和信息化部办公厅发布了关于组织开展2024年 “5G+工业互联网”融合应用先导区试点工作的通知。
   9月中旬，2024全球工业互联网大会召开。我国工业互联网发展的最新成果报告显示，当前，我国工业互联网功能体系不断完善，核心产业规模突破1.35万亿元，“5G+工业互联网”项目数超过1.4万个，工业互联网标识注册量突破5100亿，服务企业近45万家，具有一定影响力的综合型、特色型、专业型工业互联网平台近340家，国家工业互联网大数据中心体系加快建设，汇聚数据超14亿条。“5G+工业互联网”正成为数字经济的 “新名片”。
   在数实融合、数智赋能，高质量推进新型工业化背景下，近日，中国工业报走访了首钢京唐，探寻5G全连接工厂，践行 “5G+工业互联网”如何赋能数字经济高质量发展。
5G赋能新型工业化
我国工业互联网目前主要以政府为牵引，统筹规划技术攻关，构建场景驱动技术创新为特色路径。
   首钢京唐位于唐山曹妃甸，是我国第一个实施城市钢铁企业搬迁，按照循环经济理念设计建设，临海靠港具有国际先进水平的千万吨级大型钢铁企业。“自搬迁以来，首钢京唐面临技术提升、资金投入以及人才培养等挑战。我们通过业务驱动和技术支撑实现数字化转型和升级，利用5G专网，进行了网络改造，提高了通讯效率。此外，通过与中兴等企业的合作，采用前沿5G专网技术及循环经济理念，实现了生产效率、产品质量以及能源环保的全面提升，还实现了从传统人工作业向自动化、数字化、智能化的转变，大幅提升了生产能力和管理效率，优化了决策过程。”首钢京唐钢铁联合有限责任公司副总经理袁天祥介绍说。
   中国工业报走进首钢京唐供料部无人堆取料机场、钢轧部炼钢作业区、中厚板作业部、热轧作业部、运输部智慧物流管控平台和卸船机远程控制中心等操作车间，环境复杂多样，有些甚至处于高温、高噪音环境下，并且车间钢结构复杂，信号阻隔严重，正常工作对信号挑战极高。
   “炼钢部52架5G天车业务，引入中兴通讯NodeEngine算力基站，一跳直达，最短路径最优时延，提升自主运营的可操作性，2.6G&4.9G基站双频覆盖双发选收技术确保任一频段信号波动和设备故障都不影响天车作业的稳定运行，保障炼钢部复杂无线覆盖及高温恶劣工作环境下天车业务高效大规模上线和稳定运营。”中兴通讯相关负责人介绍道。
   据悉，首钢2020年启动了5G专网的部署，2023年底首钢联合中国移动河北公司、中兴通讯进行5G专网升级，部署NodeEngine算力基站、i5GC、CPE端到端解决方案，规模应用在炼钢车间、园区汽车运输、库区等场景等；并首次采用支持ReaCap的5G终端，充分发挥5G专网能效。
   把生产域业务规模承载在5G专网上丰富业务场景，先做了轻量化独立核心网改造和引入高可靠工业现场网TSN确定性网络技术，解决了专网独立行，高可靠性，运营高效性的问题，然后规模引入炼钢部、运输部、库区等示范业务，这些业务上量稳定运行坚定了首钢京唐的5G专网发展信心。
   在实践中首钢京唐不断引入5G新技术扩大应用场景——降本场景:“第一个是炼钢部5GRedCap模组的监控摄像头应用，体现技术应用的成本低，功耗低和尺寸小特性；第二个是运输部原料码头龙门吊5GLAN远控应用，实现龙门吊设备端和地面操作台服务端两端剪辫子，不需部署指挥中心到龙门吊地面操作台十多公里的光纤和AR，可降低部署成本十多万，CPE即插即用部署高效降低时间成本，将促进首钢京唐机动装备远控类业务的规模部署。”作为服务提供方的中兴通讯相关负责人表示。
   首钢京唐正在进行5G专网的第二期改造，重点在深化5G的应用场景。目前已经实现了低时延、大流量传输的技术优势，在监控安全、现场无人操作等方面得到应用。“接下来将进一步提升平台的复用价值，减少基础投资，并探索更多的5G+AI应用，如5G支持的机器视觉，通过分布在厂区的视频数据传输和集中算法平台的算法调用，实现智能化的判断。此外，二期改造还涉及到铁水运输、港口智能物流、铁前工序联动传感智能数据传输等领域，展现了5G技术在多个行业的广阔应用前景。”首钢京唐数智运营部信息化室副主任陈超对中国工业报表示。
   首钢京唐公司与中国移动河北公司达成战略合作协议，共同投资建设5G基站，并推动基于5G和AI技术的应用开发。双方将充分发挥各自优势，实现产学研相结合的发展模式。首钢京唐利用其在钢铁行业的专业知识和技术积累，配合外部合作伙伴的物流算法能力，推进智能物流管控等项目的实施。此外，还与其他机构和学校合作，通过整合各方资源和力量，共同开展技术创新和应用开发，以促进首钢京唐园区及相关产业的智能化、自动化升级。
   中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所副所长田洪川认为，我国工业互联网目前主要以政府为牵引，统筹规划技术攻关，构建场景驱动技术创新的特色路径。在深入实施工业互联网创新发展工程中，我国充分发挥出高校、科研院所和企业联合攻关作用，围绕基础短板和新兴领域推动技术创新迭代。
   5G网络建设与传统网络相比除了在投资和维护上的节省，同时，聚焦于5G在三个关键领域的应用 （人、移动设备、分散设备），尤其是在生产控制、能源等领域，预期将带来显著的经济效益和效率提升。
   5G技术作为一项社会协同的技术，已在冶金钢铁行业中发挥重要作用。其广连接、低延时的特点显著改善了生产效率和安全性。此外，5G的大规模并行处理能力使得冶炼过程中的实时监控和控制成为可能，进一步增强了生产的安全性和稳定性。
   “随着智能化工厂建设，未来将部署5G专网应用于特定区域，重点在公司的设备、物流、生产、能环、安全5大核心要素中进行5G专网深度应用，利用5G专网络实现高效、稳定的数据通讯传输，提升公司智能化水平，同时探索无人驾驶等先进技术应用。”首钢京唐数智运营部智能制造主管陈成表示。
5G全连接工厂将成未来爆点
   5G全连接工厂是充分利用以5G为代表的新一代信息通信技术，打造新型工业互联网基础设施，形成信息 （IT）运营 （OT）深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能的先进工厂。
   5G除了在钢铁业深度融合，落地开花，目前在各行各业都积极拓展应用场景。
   在电子设备制造行业，中兴通讯打造的南京智能滨江5G工厂 （以下简称 “滨江工厂”），工厂内广泛运用了机器人、AGV、数字孪生、机器视觉、AI、XR等先进技术，形成了24大类、120余种场景下的5G工业生产融合应用。这些创新应用不仅提高了生产效率，还显著降低了能耗和碳排放，实现了经济效益与社会效益的双赢。
   在装备制造行业，正泰电气股份有限公司与中国电信上海公司联合打造的面向输变配用电气设备一站式生产的5G全连接工厂，以5G连接为主要生产装备接入手段，一方面基于5G提供同时满足输变配用一站式生产的生产线，另一方面基于5G提供从下线生产到验收装运的全周期服务体系。
   基于5G一张定制专网、一朵边缘云以及切片管理平台、AI（人工智能）智能分析平台、专网自服务平台、融合定位平台等，工厂总计上线智能物流、品质管理、设备管理、柔性产线等11个业务场景，在物流设备降耗、设备集约化、无纸化等绿色低碳举措方面均有突破性提高，相关产品销售额明显提升，能源利用率提高40%。
   在港口行业，天津港5G智慧港口项目由天津港集团有限公司联合中国移动打造，项目总体采用 “一张5G行业专网+一张北斗高精度定位网+一张车路协同网络+一个港口智能调度平台+N大应用场景”的建设模式，通过5G+车路协同+高精度定位等多重基础网络能力，结合AI和大数据平台的智能规划和调度，最终形成人工智能运输机器人无人驾驶、全域感知和全局策略控制的无人水平运输系统，可节省60%人力成本，码头效率提升20%。
   在电子设备制造行业，海能达通信股份有限公司与中国联通合作，采用独立5G核心网部署，利用5G无线信号覆盖海能达深海龙岗工厂楼宇车间以及工厂园区。室内车间实现SMT（表面组装技术）车间、电子仓库、来料接收区的全覆盖，并将摄像头、AGV（自动导向车）、扫码枪、智能终端等应用全部连接起来；室外园区实现智能安防监控、车辆识别、人脸识别、音视频集群等应用。经过5G数字化改造，这一工厂降低运营成本20%以上，实现无纸化办公，降低生产管理30%费用，并提升人员利用率。
   在业界看来，5G全连接工厂是充分利用以5G为代表的新一代信息通信技术，打造新型工业互联网基础设施，形成信息 （IT）运营 （OT）深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能的先进工厂。
   中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长曹蓟光认为，推动5G全连接工厂已然成为 “5G+工业互联网”深入发展的关键方向。5G全连接工厂将在 “建网”“联网”“用网”“护网”等四个方面赋能企业数字化转型。
   “建网”即加快5G网络、时间敏感网络、边缘计算等新型工业网络设施建设，加速企业内网络的无线化、扁平化、融合化，充分利用5G网络 “一网到底”的网络能力，推动企业办公、生产管理、监控预警、工业控制、物联等网络互通； “联网”，即充分激活沉淀在工业各环节、各设备的工业数据，实现工业数据价值的最大化，为企业精细化管理、精准决策提供依据； “用网”，企业针对所处行业特点及生产、运营、管理中亟待解决的问题，快速普及“5G+工业互联网”典型应用场景，逐步深入工业自动化控制场景，助力产线走向柔性化和智能化； “护网”，即构建面向工业企业的多层级网络安全防护体系。
   此外，随着大模型技术越来越多地应用于工业领域，更多技术潜能将被激发。