“業界對5G有較高的預期，但是5G市場仍需時間培育及產業融合推進。”9月27日，在由中國鋼鐵工業協會、河北省唐山市人民政府指導，中國冶金報社、唐山市工業和信息化局共同主辦，遷安市九江線材有限責任公司協辦的2019(第五屆)中國鋼鐵產業互聯網++推進大會上，寶山鋼鐵股份有限公司中央研究院智能制造研究所首席研究員顧廷權這樣表示。
5G與智能工廠
顧廷權回顧了移動通信技術的發展歷程。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用；2G推動了移動通信的大范圍普及；3G帶動了數據通信的蓬勃發展，塑造了移動互聯網產業；4G將承載數據業務的無線寬帶作為通信基礎設施，標志著數據業務接替話音業務成為主流；5G在滿足人類的移動通信需求之余，開始發力面向“物”的通信解決方案。
顧廷權指出，大家對5G有很大的期許，原因有3個方面：一是關鍵技術指標，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做到了信息技術和通信技術的充分融合，具備網絡功能虛擬化(NFV)、軟件定義網絡(SDN)等技術特征。
隨著5G應用的推進，5G與智能工廠的融合進度將加快。顧廷權表示，5G與智能工廠的融合預計經歷4個階段：預研探索期(2018年~2020年)、市場啟動期(2021年~2022年)、高速發展期(2023年~2026年)和應用成熟期(2026年之后)。我國到2022年將實現5G小規模應用，到2025年將實現規?；瘧?。
目前，5G可以服務智能制造六大場景，包括工廠自動化、過程自動化、物流倉儲、監控與維護等，能滿足70%以上工業控制場景。通過5G建立智能工廠，可以提高生產效率、實時進行狀態掌控，同時實現無線代替線纜，使連接成本降低50%~70%。
“傳統金字塔形系統架構存在三大瓶頸：通信能力、系統的計算能力、存儲能力。同時，企業推進智能化生產運營存在一些技術瓶頸，包括層級封閉、垂直固化、應用對象多、關系復雜等?！鳖櫷啾硎荆腔酃SHCPS(人—信息—物理系統)可實現人在閉環優化決策、信息物理精確映射、信息精準控制物理3個功能。比如，智慧工廠參考模型，可實現虛擬產品設計、虛擬制造，層級之間、價值鏈之間的閉環，資源的優化。
此外，信息計算技術(IT)、網絡通信技術(CT)、工業運營技術(OT)加速深度融合，將逐步形成OCIT融合理念，使傳統工業自動化系統面臨顛覆性變革，實現運營管理與控制系統扁平化，人、系統、機、物無縫全連接化，通信協議互操作化、統一開放化，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，多變量多目標全局優化等。
5G與智慧鋼廠
顧廷權認為，鋼企首先應基于5G等加強現有管控系統縱向、橫向、端到端連接，可構建智慧型管控系統，然后逐步過渡到未來鋼鐵智慧運營管理與控制系統，實現管理、設備、工藝、產品各專業融合，運營管理與控制閉環。
未來鋼鐵可基于5G等新技術建立云邊端三層架構，云計算對應公司層級管理，承擔運營層面的計算，以100毫秒級為計算周期；邊緣計算對應制造基地層級管控，以10毫秒級為計算周期；端或霧計算對應產線及設備級控制，響應周期為1毫秒級。
顧廷權指出，目前，5G已在寶武遠程一鍵煉鋼、運輸車無人駕駛、設備遠程運維和硅鋼產線集控等領域進行了局部驗證運用。預計2020年~2022年，5G將在寶武個別產線進行示范應用；2023年~2025年，寶武將研發智慧產線成套解決方案，并應用于智慧產線乃至工廠系列場景；最終寶武將研發智慧鋼鐵成套解決方案，在未來智慧鋼鐵全場景實現應用。
顧廷權表示，目前鋼鐵行業5G應用場景的探索主要融合機器人與智能生產、系統工程、數字化工程、大數據應用、智能物聯、人工智能等。比如，產線移動端操控，設備移動點檢，人員定位、作業行為監視、安全監護與預警，生產工具、設備備件自動跟蹤定位，自動行車，廠區與廠房內車輛自動駕駛，鋼鐵產品用戶遠程技術支持，AI智能穿戴設備輔助人工決策，5G代替部分工業以太網、現場總線，云化PLC代替部分常規硬PLC等。
“目前，寶武已實現個別產線和工序異地遠程集中操控與移動操控，使操控技術技能充分共享并使操控技術技能水平快速一致化；大幅度提高勞動效率；顯著改善工作環境等?！鳖櫷嘀赋?，5G還將應用在VR(虛擬現實)/AR(增強現實)操作、檢修遠程技術支持，智能多模式交互等方面。
最后，顧廷權提出了4點建議：一是大型鋼鐵企業應加入5G相關產業應用聯盟組織，代表鋼鐵行業發出聲音，提出需求，率先開展行業驗證，牽頭制定行業標準。二是大型鋼企應聯合領先的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行業驗證應用。三是大型鋼企應成立智慧制造人才專門培訓機構，加大對在職員工的智慧制造技術技能培訓力度，以自主培養為主；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。四是龍頭鋼企應抓住綠色、智能等新技術變革發展的機遇，打造國際領先的綠色智慧制造未來鋼廠，并聯合上下游戰略合作伙伴，成為國際領先的行業解決方案提供商，即建立共贏生態圈，實現產品、服務、技術、標準等多緯度同時盈利，成為高端人才向往的鋼鐵高科技公司、國際鋼鐵行業引領者。
