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小到一元硬币、碗筷餐具,大到高铁轮船、飞机火箭,钢铁与我们生活的方方面面都紧密相关。作为国民经济的重要支柱产业,钢铁更是工业转型升级的“主战场”。
当传统钢铁产业与5G和新兴数智技术碰撞,铁矿成钢的过程会有何不同?让我们一起见证一块钢的“数字之旅”。
从“单机人工”到“全面打通”
5G专网是实现数智操控的基础网
在山东钢铁集团永锋临港有限公司(以下简称“永锋钢铁”)产线上,火红的钢坯缓缓滑到运行轨道,经过轧机后,通体火红的钢坯靠近冷却池的瞬间,水雾弥漫开来……
换辊次数降低25%,异常响应提速30%,生产周期缩短,故障时长缩短80%,整体效率提升超20%,全厂设备100%数控化与联网……走进山东临沂永锋钢铁智控大厅,这里集调度中心、操作中心、信息中心、应急指挥中心于一体,巨幅大屏清晰地展示浇钢平台的所有设备和每个动作。操作室里,语音播报的声音清晰回荡,及时提示着浇钢过程的每一个步骤……工作人员告诉我们:“在联通5G专网赋能下,永锋钢铁已经实现了智慧配煤、高炉出铁口铁水温度监测、行车数据采集、能源智慧监控等。仅37个岗位人员就能够实现5G云网资源管理、原料、烧结、球团、炼铁、动力能源等关键工序操作。这一项目获得第六届‘绽放杯’5G应用征集大赛全国赛三等奖。”
中国联通在永锋钢铁采用5G独立专网模式,5G核心网下沉到临港生产基地核心机房,与公众网络用户数据隔离,业务本地自闭环,所有信令和数据处理不出园区,最大限度保证了企业生产、经营数据的私密性,降低了数据传输的时延。与原有网络基础设施进行高效融通,实现补强升级,为钢坯生产场景中众多工业传感器、执行器、控制器与生产运营系统间提供更灵活、丰富、可靠的通信保障。临沂联通项目负责人陈建勇介绍:“遍布全厂的网络覆盖和5G独立专网建设,连通了工厂内3万台设备,采集百万数据点,实现成本降低5%、劳动生产率提升33%、人均年产钢材2000吨。”
河北邯郸市裕泰化工是一家大型焦化企业,所生产的冶金焦炭是炼钢所必需的燃料。为帮助企业解决环保控标、安全隐患防范、节能减排等方面的难题,中国联通提出打造智慧工厂解决方案。要实现这一方案,首先需要“让操作不再沾手”的高速网络。为此,联通项目团队在裕泰化工铺设了42公里长的光缆,建成由5G专网和千兆光网组成的网络底座。在2022年举办的首届“光华杯”千兆光网应用创新大赛中,该项目荣获全国二等奖。
中国联通充分挖掘典型核心应用场景,持续迭代升级联通5G专网PLUS产品体系。2023年6月,中国联通携手长城精工自动化打造全国首个工业领域5G-A uRLLC汽车柔性产线,试制线能达到时延4ms、稳定性99.999%的性能指标,标志着中国联通实现了5G专网对极低时延工控业务的支持。目前,5G-A uRLLC在重庆长安、浙江巨石等多个项目中实现规模复制,对云化PLC、滚边线等核心生产流程进行持续探索,助力5G工厂走深向实。
从“人机控制”到“3D数字工厂”
5G应用把传统产线变成大型智能机器人
如果说5G网络是炼钢厂的奇经八脉,那么5G应用就是一册册武林秘籍,二者协同配合,让原本热浪滔天、钢花飞溅的钢铁厂,变成沉着冷静的大型智能机器人。在河北唐山,中国联通联合河钢集团唐钢公司打造了全国首个无人天车智能库区。
走进唐钢高强汽车板有限公司厂区中间库,6部5G无人天车正在10多米高的空中往来穿梭。主钩缓缓落下,对准钢卷卷心,夹紧、起升,二十几吨重的钢卷就被轻轻吊起。3名工人远程操作取代原来10名工人现场作业。
天车是桥式起重机的俗称。对于在唐钢工作了20多年的天车司机田亮来说,高温、高空、高强度曾经是他工作的常态,“在驾驶室一坐就是8个小时,都不敢多喝水”。现在,田亮和同事只需坐在安静整洁的操作室里,借助监控屏幕和控制电脑就能完成远程精准吊装。该公司运行作业区后备作业长李任龙说:“有了5G无人天车,公司实现了库区的智能化管理和天车高效安全稳定运行,每年创造经济效益近千万元。”近年来,中国联通牵头建设的“智联钢铁云”平台成为全国钢铁行业两大公有云平台之一,不断输出数字化能力与解决方案。
在河北津西钢铁集团,各厂区水泵的开启、关闭等日常管理占用了大量人力。为帮助钢厂解决这一痛点问题,中国联通提出了对厂区循环水系统进行5G+智能化提升改造、实现泵站集约管控的解决方案。这一项目获得第六届“绽放杯”5G应用征集大赛全国赛优秀奖。
轧材质检是钢铁生产中的重要一环,目前人工抽检方式存在易漏检、效率低、数据难追溯等诸多痛点。中国联通自主研发的“3D机器视觉在线钢板表面质量检测系统”,不仅实现了对轧材表面的全方位检测,而且检测速度是人工的10至20倍。在2022中国国际数字经济博览会上,该产品获“创新成果奖”二等奖。
2023年,中国联通与河北永洋特钢深度合作,从数字化生产、数字化运营、数字化办公、数字化交易四个维度,全面赋能企业数字化转型,成为河北省首家以数据驱动转型、生产业务重塑的创新型数字化工厂。钢厂生产效率提高25%、生产成本降低20%、市场开拓成本降低40%、销售额提高15%、产品出口量同比翻一番。
从“千锤百炼”到“指尖压铸”
5G+智能工厂让合金零件铸造更加精密
位于重庆市巴南区的美利信科技股份有限公司是一家汽车精密铸造工厂,这里的合金压铸产品具有高纯度、高精度、高表面质量等特点。中国联通基于工厂5G网络环境,进一步打造5G+工业高清视觉质检、5G+生产过程溯源、5G+压铸产线数字孪生、5G+MR装备维修示教、5G+人员行为识别、5G+车间能耗管理、大数据辅助决策等应用示范场景,助力工厂成为新能源汽车精密铸造零部件创新示范智能工厂。
一块钢,从原材料倒运、入炉到钢坯、钢板的生产,再到钢卷直至精密合金零件的成品装车发运,每条产线在“5G+”的加持下就像一个大型智能机器人,在自动化、智能化的控制下运行。
不仅仅是钢铁行业,中国联通已在全国累计建成5800多个5G工厂,服务1.2万余个5G专网客户,落地超过3.8万个商业化项目。未来,中国联通将不断打造更加坚实的数字化、智能化“底座”,与千行百业碰撞出更多“火花”,注入更强大的智能基因。