5G-A+钢铁智能制造
带着寻找“人民城市”最佳实践的初心,自11月启动的《IT时报》“2024数字上海十大场景”Top20出炉。从12月15日起,入围Top20的优秀场景将通过《IT时报》微信公众号、视频号、澎湃号、抖音号等全媒体矩阵,进入展播环节。
Top 20场景展示结束后,经过专家评审、网络投票,《IT时报》将最终评选出“数字上海十大场景”,作为人民城市建设过程中独具上海特色的创新实践和成就对外传播。
参评项目:5G确定性网络在智能制造中的应用
参评者:宝钢股份&上海电信
钢铁是怎样炼成的?那是一段化学与物理交织的冒险过程,始于大地深处的矿石,终于坚韧的钢材。世界名著《钢铁是怎样炼成的》里如此形容——“钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的,所以才能坚硬和什么也不怕。”
走进上海市宝山区富锦路885号的宝钢股份,似乎每一寸空间都弥漫着钢铁的独特气息:整齐划一的深蓝色工服、热火朝天的生产车间……
在这里,机器的轰鸣声与金属碰撞发出回响,一条条表面泛着橘红色光芒的钢板缓缓通过轧机,完成“轧”这一重要工序。这些“新鲜出炉”的钢板温度高达900多摄氏度。
伴随5G和AI的浪潮来袭,这样一个传统制造业会和新技术碰撞出什么火花?由上海电信联合宝钢股份厚板事业部等打造的“5G确定性网络在智能制造中的应用”项目便填写了答卷。
5G在钢铁生产领域的应用范围很广,一张广域的5G专网支撑着宝钢的更多技术创新。例如,5G可以缩短生产线建设或改造的工程周期;5G可以减少设备维护员工的日常电缆巡检,特别是在一些安全风险较高区域的日常巡检中,能够从根本上改善生产劳动安全状况;另外,5G网络可以“一网多用”,承载生产线摄像头、声音、震动传感器等多路生产信号。
除了5G,AI也在5G低延时、高带宽的无线网络底座上大显身手。轮廓检测设备的高分辨率相机将轧后钢板的图像进行实时采集,结合AI图像拼接和边缘检测算法提取钢板轮廓信息,最终得到生产所需的轮廓特征因子,提供前向的轧制工艺优化,同时对后续钢板的在线剪切提供指导意见。借助AI自适应功能,其可持续对算法进行优化迭代,以提升决策精度。
据宝钢股份中央研究院高级主任研究员王全胜介绍,全套生产流程正在由宝钢自研的钢铁生产控制体系的指挥下有序进行,而催生新型钢铁生产控制体系的原因主要有两个:其一,宝钢生产线在生产一些高精尖的钢铁产品时,有一些特殊的生产控制措施,在现有的自动化系统中不容易实施,亦不能达到期望的效果。
其二,最近十几年来,中国的科技行业进步巨大,在与工业控制相关的信息通信技术领域,以5G为代表的技术已经处于世界领先水平,但国内钢铁行业自动化的基础软硬件皆由国外专业电气公司开发,采用的技术体系封闭保守,导致国产新技术难以应用在钢铁生产实践中。
这个由5G-A赋能的钢铁智能制造系统是怎样炼成的?其由“轧钢专家”和“通信专家”共创。即宝钢股份和上海电信各有分工,简单来说,上海电信技术团队主要聚焦5G确定性网络,保证这张网络是足够可靠的;宝钢侧重于新型控制架构应用本身。
“通过5G确定性网络实现了宝钢工业控制系统从‘0’到‘1’的开拓性实践,该技术成果整体技术达到了国际先进水平,其中,5G在轧钢控制中的应用处于国际领先水平,标志着宝钢智能控制技术发展进入了一个新阶段。”上海电信工业和服务业大客户部总经理汤凯锋强调。
未来,随着 5G-A技术的正式商用,宝钢将进一步探索更高带宽、更低时延的数据传输在工业控制领域的实际应用。
而上海电信继续在5G通信产业链中扮演着更广、更前、更深的关键角色,“更广”即覆盖更广,目前,上海电信已部署超1.3万座5G-A基站,预计年内部署规模超过2万站;“更前”即技术引领,如联合合作伙伴,攻克了WiFi与5G融合组网等关键技术难题;“更深”指的是应用落地,如与合作伙伴一起,共同开展标准制定、验证试点、商用推广等,以推动整个产业链的发展。
排版/ 季嘉颖
图片/ 费锋