今天小編分享的科學經驗：智能的花火，照亮一座5G鋼鐵工廠的時代之舞，歡迎閱讀。
" 東風夜放花千樹。更吹落，星如雨。鳳箫聲動，玉壺光轉，一夜魚龍舞 "，辛棄疾在《青玉案》中描繪的 " 打鐵花 "，是剛剛過去的春節假期中，全國各地都在上演的中式浪漫。
當鐵水被擊打向高空，猶如千萬朵金花，綻放出耀眼的光芒，這個蔚為壯觀的場景，讓觀眾震撼于鋼鐵的藝術之美。
提到繁花盛開的場景，大家可能聽過《繁花》電視劇中寶總在黃河路的風雲際會，代表了上海現代商業與金融的繁榮。但誰又能說，身處傳統制造業和實體經濟行業的鋼鐵企業，就不能成為時代先鋒和弄潮兒呢？
同樣位于長江口的寶山鋼鐵，就在智能化時代，積極孕育着自己的 " 繁花 " 時代。寶鋼與中國電信、華為公司合作，探索智能鋼鐵生產的應用，以 5G 技術為基礎，高架起重機遙控、堆料機遙控、5G 加渣機器人、重載 AGV 自動駕駛、鋼材表面質量檢測等智慧應用，一個個在寶鋼園區、工廠、產線上相繼被點亮。
春節假期結束了，但智能中國的舞台不會停歇。我們不妨 " 接着奏樂接着舞 "，來看看 " 數字繁花 " 盛開的過程，欣賞智能時代的鋼鐵之舞。
一張網絡底座
鋼鐵智能化的舞台
" 十四五 " 階段，建設制造業強國，推動工業智能化轉型成為明确的國家戰略。鋼鐵行業作為極具代表性的工業制造行業，智能化已經成為确定性趨勢。
具體來說，寶山鋼鐵的智慧之舞，要完成三重奏：
1. 危重崗位的少人化、無人化。
一般認為，鋼鐵行業的生產作業強度大、條件惡劣，工作危險級别較高，工人們常年在高溫、粉塵、噪音等環境下工作，健康和安全都存在隐患。從生產安全、員工福祉等多個角度來看，這些崗位少用人，甚至不用人，是大勢所趨。通過 5G、雲、AI、自動駕駛、IoT 等多種技術的綜合應用，很多天車、吊車、叉車類的工業設備，可以讓 " 藍領 " 變 " 白領 "，操作工人 " 不登車 "，在空調房裡遠程控制，遠離危險作業環境，提高了工人的安全性，也有效降低鋼鐵廠安全隐患。
2. 生產制造的精益化、綠色化。
作為全球鋼鐵上市公司粗鋼產量第二、汽車板材產量第一、矽鋼產量第一的企業，寶鋼工廠中另一項重要工作是對板狀原材料進行質檢。
這類工作往往需要工人反復長時間進行觀察、比對。一方面人工觀察效率低，且容易造成錯檢和漏檢，另一方面這類工作非常枯燥無聊，傳統方式由人在現場完成，工作環境惡劣。人工質檢的低效問題，導致廢鋼回收利用不足。
不僅增加了生產成本，也給綠色減碳目标造成了阻礙。鋼鐵作為高能耗行業，寶鋼要實現低碳綠色轉型，就必須提高廢鋼循環使用量。
生產效益、環境效益的雙重考量，在 5G 網絡加持下，借助機器視覺算法來找到瑕疵，為廢鋼利用降本增效。
3. 基礎軟硬體的自主化。
工業智能制造存在 " 三軟三硬 " 核心要素，技術 " 卡脖子 " 問題在多個要素中都普遍存在。比如寶山基地各條軋鋼產線的關鍵控制系統，是軟硬體一體化產品，對供應商依賴性很強。一旦供應商配件停供，發貨時間不可控，難以保證生產的連續性。控制系統的更新改造，也需要依靠系統供應商來完成，存在海外供應鏈風險。加上跨國供應鏈的人員成本高、維修優化周期長，很難實時響應寶鋼的需求。
作為共和國的鋼鐵脊梁，寶鋼也主動承擔起責任，引入數字化技術，探索高端控制技術的自主可控。
不難發現，寶鋼的智慧之舞，包含了大量移動、低時延、實時化的數據傳輸業務，要求極高的網絡保障。
一張支撐寶鋼智能探索的确定性網絡，必須滿足以下要求。
大：此前寶鋼的天車使用 WiFi 方案，為了避免撞車，天車都以低速運行，效率很低，還會遇到 WiFi 幹擾嚴重的情況。這時，5G 的大帶寬、高可靠的特性，相比傳統方案，能夠更加靈活地進行大量數據傳輸，成為寶鋼智能化的網絡保障。
快：寶鋼眾多產線上關鍵控制系統對網絡抖動、時延等指标非常敏感，在邊雲協同智能架構演進過程中，5G 專網和實時作業系統的配合為新型關鍵控制系統的落地奠定了基礎。
廣：寶鋼生產作業場景中有大量傳感設備，包括上萬個攝像頭，以及工業網關等，能環部的管網點多面廣，遍布整個園區，管道氣體洩漏、壓降無法及時獲取，非常需要一張統一的廣網域 5G 專網，提供較大的網絡物聯空間，全面、靈活地采集管網數據信息。
那麼接下來的問題是，構建一張高品質、可落地的 5G 專網，其中大量場景與挑戰，是有難度的。于是，寶鋼、電信和華為多方合力，探索基于 5G 專網的智慧方案。
一股聯接之力
鋼鐵智能應用的繁花綻放
将鐵水抛向高處，綻放出一片火樹銀花，需要極強的力道。支撐智能應用廣泛落地在生產場景，點亮智慧鋼鐵之花，同樣離不開強有力的聯接。
寶鋼 5G 專網的聯接力是怎樣煉成的？可以拆解為三步：
第一步，夯實基礎網絡。
工業自動化、產品測試等核心生產和管理流程，對網絡的無線化、移動性、時延、可靠性、容量、密度等要求較高，一張高質量、廣覆蓋的基礎網絡，是智能鋼鐵生產的前提。
目前，寶山基地已實現室外 5G 網絡全面覆蓋，正在根據業務需求加強室内場景特别是各應用產線的 5G 網絡覆蓋，既對有線網絡進行了擴展，又增強了移動性能力。同時通過在中心機房下沉兩套 5GC 主備核心節點網絡，并在各廠部就近部署 UPF 用戶面節點，雙層用戶面節點實現園區内網絡的靈活擴展，也保障了各廠部數據的隔離。
第二步，技術向上突破。
鋼鐵生產場景的特殊之處，是對于 5G 網絡的時延和可靠性要求極高，需要 5G 技術甚至 5G-AG 技術的持續突破。中國電信攜手華為通過領先的技術創新，滿足寶鋼對确定性網絡的需求。
比如寶鋼 5G 專網采用的 " 超級時頻折疊方案 "，融合 TDD 大帶寬和 FDD 低時延優勢，将 TDD 半雙工頻譜折疊成 FDD 全雙工空口，實現了空口重構，大幅降低端到端網絡延時。另外，基于雙發選收、雙 BBU 備份等技術，将可靠性提升到 99.999%。
低時延、高可靠的 5G-A 專網，把網絡抖動對業務的影響降到最低，為寶鋼上線天車遠控、堆取料機遠控、5G 加渣機器人、重載 AGV 自動駕駛等遠程智控應用做好了準備。
第三步，智能應用綻放。
由 5G 應用拉動 5G 網絡建設，是寶鋼 5G 專網的另一個特點，這使得 5G 網絡能力與鋼鐵行業場景的融合，更具落地性。目前，寶鋼已經基于 5G 确定性專網，探索出了三大創新應用，包括：
借助 5G 低時延和高可靠通信能力，提供工業級穩定運行環境，解決產線關鍵控制系統的自主可控。
鋼表面檢測方案主要依托 5G+MEC 大帶寬低時延網絡，通過線陣工業相機實時對產線鋼材表面進行拍攝采集，在 MEC 上部署寶鋼自主研發的檢測算法，創新地打造雲表檢系統。寶鋼今年還計劃引入毫米波技術，借助 5G-A 大帶寬優勢實現千兆大上行，可支持多個工業相機實時生成的高清圖片的處理，鋼鐵缺陷檢出率達到 95% 以上。
利用 5G-A 無源物聯特性，落地無源物聯（Passive IoT）标籤試點，取代人 + 掃碼槍的傳統盤點方式，進行寶鋼園區的物料管理，覆蓋距離和識别率顯著提升，提升作業效率。
總結一下，智能制造是無法一蹴而就的，分為 4 個階段：自動化、數字化、網絡化、智能化。其中，5G 專網起到了 " 承上啟下 " 的作用，向下聯接數據 / 設備，向上支撐智能應用。
寶鋼 5G 專網的強大聯接力，讓智能生于業務，長于網絡，最終釋放出 AI 技術降本增效的實際價值。
一片 " 智能 " 的花火
照亮未來鋼鐵之路
從寶鋼 5G 專網案例中，我們可以進一步看清，鋼鐵行業智能化的核心趨勢與發展境況：
首先，新 ICT 技術正在加速走入生產核心。智能天車、鋼鐵智慧園區、AI 質檢等應用相繼落地，鋼鐵智能化的趨勢已經十分清晰和确定。
其次，數字需求與網絡能力的緊密适配。AI 應用落地會面臨網絡能力是否充沛的問題，網絡更新也總會面臨是否有應用支撐的問題，破解這個 " 雞生蛋還是蛋生雞 " 的悖論，合理方式就是像寶鋼這樣，進行智能應用與 5G 網絡的協同規劃、同步發展。
最後會發現，鋼鐵智能化也是一個與夥伴同行的旅程。在智能長路中探索的傳統實體行業，要與最新銳的 ICT 技術結合，面對着太多未知的挑戰、困難、麻煩，需要產業合力來完成一場驚豔的蛻變。
以寶鋼為例，在雲化新型控制架構技術的建設中，由寶武研究院開發關鍵控制程式，完成分布式模塊改造；上海電信提供超低時延、超高可靠的 5G 專網；華為提供先進的通信技術。在多方協作下，提升了寶鋼的自動化、智能化、自主化水平。
寶鋼用實際行動證明，給鋼鐵企業一個 5G 聯接力的支點，它們就能撬動智能時代，為世界奉上智慧鋼鐵的繁花盛宴。
智能的花火，在寶鋼 5G 全連接工廠綻放，點亮了我們對鋼鐵行業的全新想象，也照亮了未來鋼鐵的璀璨之路。
