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去年8月,我們采訪過寧波舟山碼頭的龍門吊師傅,了解了5G給碼頭裝運(yùn)帶來的改變,原本要風(fēng)水日曬的龍門吊師傅,可以坐在空調(diào)房中工作;今年年初,我們又去到了大同塔山煤礦,深入地下400米的礦井中,近距離觀察了5G技術(shù)帶給礦井無人化的價(jià)值。整個(gè)塔山煤礦已經(jīng)完成了煤不露天的變革,5G網(wǎng)絡(luò)助力井下作業(yè)逐步趨向少人化、無人化。
截至今年2月,5GtoB已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成了大量商用實(shí)踐。在中國,因?yàn)橐呀?jīng)有5000個(gè)以上的5GtoB商用創(chuàng)新項(xiàng)目多個(gè)行業(yè)實(shí)施落地,有超過20個(gè)行業(yè)部署5G示范應(yīng)用??梢哉f,5G在工業(yè)場景中的滲透正在高速進(jìn)行中。
與此同時(shí),不少朋友會問,5G+工業(yè)在目前階段究竟是停留在案例、示范階段,還是在這些行業(yè)內(nèi)部已經(jīng)形成了普遍共識,成為主流發(fā)展趨勢?
剛剛,我們在鋼鐵產(chǎn)業(yè)找到了或許能夠解答這個(gè)問題的切入點(diǎn)。
2021年5月26日至28日,第二十屆中國上海國際冶金工業(yè)展覽會召開。作為其重量級分會場,鋼鐵工業(yè)數(shù)字化解決方案高峰論壇中進(jìn)行了一場業(yè)界權(quán)威的智能天車解決方案評比。期間,業(yè)界主要的天車集成商,比如寶信、施耐德、天橋、佰能等都對各自的無人化、遠(yuǎn)程化天車解決方案進(jìn)行了宣講。而引起我們注意的地方在于,在九件初步入圍的行業(yè)解決方案中,有七家都具備5G方案的能力。
這或許可以非常清晰地說明,5G+鋼鐵解決方案已經(jīng)不僅僅停留在數(shù)字化服務(wù)商提供的案例價(jià)值,而是已經(jīng)被業(yè)內(nèi)主流集成商與行業(yè)專家認(rèn)可,成為鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展的確定性趨勢。
我們經(jīng)常把鋼鐵行業(yè)、鋼鐵廠稱為“鋼鐵俠”,那么天車就是“鋼鐵俠”的手臂。故事,就從這里說起。
鐵臂的挑戰(zhàn):
天車智能化的背景與價(jià)值
小時(shí)候很多人都喜歡鐵臂阿童木這個(gè)卡通形象。阿童木的力大無窮靠鐵臂,而鐵廠能夠搬運(yùn)重量驚人、體積龐大的鑄鐵、物料,靠的就是天車。
所謂“天車”,即橋式起重機(jī)在工廠中的俗稱,具體又分為鑄造起重機(jī)、夾鉗起重機(jī)等等,是鋼鐵廠的核心設(shè)備之一。天車的基本外形是橋架在高架軌道上運(yùn)行的起重設(shè)備,可以沿著軌道橫向移動,以此搬運(yùn)鑄鐵等鋼鐵廠主要產(chǎn)品。
我生長在東北老工業(yè)基地,從小認(rèn)識很多天車工人。與工廠其他職位相比,天車工一般薪資都要高一些。其原因在于開天車要保持長時(shí)間的高空作業(yè),不間斷低頭彎腰俯視下方作業(yè)場景,對身體的損害非常大。另一方面,天車的工作位置往往在煉鋼爐附近,有高溫、高危、高粉塵等客觀職業(yè)挑戰(zhàn)。因此,鋼鐵行業(yè)一般認(rèn)為天車操作員的工作性質(zhì)是強(qiáng)度大、條件惡劣,工作危險(xiǎn)級別較高。
而從工廠的角度來看,人工操作天車不僅面對著從業(yè)者日漸減少、人力資源匱乏的問題,同時(shí)天車依賴人工識別也非??简?yàn)工人經(jīng)驗(yàn),很容易在吊運(yùn)過程造成物料損壞。
無論從生產(chǎn)安全、從業(yè)者福祉還是生產(chǎn)效率等角度來看,天車的遠(yuǎn)程化、無人化都是大勢所趨。尤其是無人化智能天車,可以有效降低鋼鐵廠安全隱患,并能大幅提升勞動生產(chǎn)率,減少危重崗位人力投入,是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
天車的無人化,需要3D識別、精準(zhǔn)定位、視頻追蹤等解決方案集成到天車中,這就造成智能天車需要實(shí)時(shí)化、高精度進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)天車是移動設(shè)備,很難聯(lián)接固定網(wǎng)絡(luò)。早前,天車無人化一般都依賴Wi-Fi。而在今天,“天車+5G”正在變成行業(yè)中冉冉升起的確定性趨勢。
天車的進(jìn)擊:
當(dāng)“+5G”成為關(guān)鍵變量
讓我們回到國際冶金展的智能天車解決方案評比中。這次方案評比中,有十余家企業(yè)報(bào)名,初選入圍的9家主流天車集成廠商,其中7家提交的方案中具備5G能力。初步評審之后入圍的5項(xiàng)方案,其中三家都與華為、移動進(jìn)行了聯(lián)合5G方案測試。
不難看出,“智能天車+5G”已經(jīng)成為鋼鐵產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生的升級趨勢,華為帶來的5GtoB能力也成為了智能天車主流廠商的關(guān)鍵助力。相比于傳統(tǒng)的Wi-Fi聯(lián)接方案,5G方案克服了Wi-Fi容量不足、不穩(wěn)定、切換時(shí)延高的缺點(diǎn),給天車這類需要移動、作業(yè)環(huán)境與布網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)化要求高的業(yè)務(wù)模塊帶來了至關(guān)重要的網(wǎng)絡(luò)保障。具體來看,5G解決方案可以給智能天車場景帶來三重價(jià)值改變:
首選在項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)中,基于5G模塊完成無人天車的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接,可以有效縮短交付時(shí)間,降低布網(wǎng)成本。
其次在改善無人天車技術(shù)體驗(yàn)的核心方向上,5G可以保證無人天車中視頻需要實(shí)時(shí)傳輸所需的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,提升實(shí)時(shí)性能力。
向未來看,5G網(wǎng)絡(luò)的高可靠與成長潛力,比如基于AI算法完成天車的預(yù)測性分析能力。AI算法所需的數(shù)據(jù)收集、算法部署條件,也必須依靠高可靠、大帶寬的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
對于5G智能天車這個(gè)垂直領(lǐng)域來說,業(yè)界合作與標(biāo)準(zhǔn)化制定正在逐步增加。今年2月“小巴展”MWC上海期間,施耐德電氣聯(lián)合中國移動、華為等企業(yè)共同發(fā)布了《5G+無人行車解決方案白皮書》?!栋灼分酗@示,施耐德已經(jīng)與中國移動、華為展開合作,完成了5G在鋼鐵行業(yè)無人行車場景的實(shí)驗(yàn)室測試。而寶信軟件與中國移動、華為目前正在寶鋼湛江基地,進(jìn)行系統(tǒng)級天車的現(xiàn)場驗(yàn)證。在寶信牽頭的業(yè)界首個(gè)無人智能天車標(biāo)準(zhǔn)橋式起重機(jī)智能控制系統(tǒng)技術(shù)條件即將在鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)委員會中出版,移動、華為對其中涉及的5G的場景單元進(jìn)行了初步定義。而華菱湘鋼、中國移動、華為、天橋嘉成聯(lián)合申報(bào)的《鋼鐵行業(yè) 起重機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在鋼標(biāo)委立項(xiàng)成功,為5G方案智能天車項(xiàng)目走向規(guī)?;瘡?fù)制打下了基礎(chǔ)。
對于大部分希望了解5GtoB的朋友來說,鋼鐵廠的天車可能僅僅是一個(gè)比較特定的場景。但作為鋼鐵行業(yè)的核心生產(chǎn)部件,從“天車+5G”的方案中,卻能夠見微知著了解到鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化的實(shí)際進(jìn)度,以及5GtoB發(fā)展的真實(shí)趨勢。
“鋼鐵俠的未來”:
產(chǎn)業(yè)智能化的趨勢與進(jìn)展
鋼鐵行業(yè),毫無疑問是最具代表性的制造業(yè)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)行業(yè)之一。整體而言,鋼鐵行業(yè)的信息化水準(zhǔn)低于全國整體水平。根據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù),2020年全國“兩化融合”指數(shù),即信息化和工業(yè)化高層次深度結(jié)合指數(shù)已經(jīng)達(dá)到了85。但鋼鐵行業(yè)在2019年“兩化融合”指數(shù)還僅僅只有53.6。與此同時(shí),鋼鐵產(chǎn)業(yè)還面臨著人力資源緊張、年輕勞動者不愿意從事危重崗位,以及人均勞動生產(chǎn)率與國際先進(jìn)水平依舊存在差距的等等問題。
而“天車+5G”這類的案例則可以直觀展現(xiàn)出,5G作為關(guān)鍵的技術(shù)變量,已經(jīng)可以給鋼鐵產(chǎn)業(yè)的核心生產(chǎn)要素帶來巨大改變,同時(shí)滿足鋼鐵行業(yè)走向無人化、高效率、智能化的諸多發(fā)展需求。
5G、AI技術(shù)代表的“新基建”,正在與實(shí)體經(jīng)濟(jì)在具體場景的結(jié)合下深度融合。這一點(diǎn)也直觀體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)供需關(guān)系的重新適配。比如,華為在2015年開始進(jìn)入智能鋼鐵產(chǎn)業(yè),今年則是華為首次參展國際冶金展。深耕鋼鐵行業(yè)到這一階段的華為,已經(jīng)可以為鋼鐵產(chǎn)業(yè)帶來系列化、多場景的能力提升。包含鋼鐵行業(yè)如何通過5G、大數(shù)據(jù)、視頻、融合通信、AI等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析和管理,進(jìn)而提升作業(yè)效率,增進(jìn)安全生產(chǎn),改善作業(yè)環(huán)境的多流程體系。
去年下半年,華為和運(yùn)營商開始將5G能力逐漸切入到鋼鐵生產(chǎn)的部分核心流程,比如天車的智慧化改造,打造了從5G遠(yuǎn)控方案到無人化方案,從單點(diǎn)的天車視頻信號和控制信號的傳輸,到天車與庫區(qū)信息系統(tǒng)聯(lián)動等系列能力。5G技術(shù)已經(jīng)與鋼鐵成產(chǎn)核心要素緊密相關(guān)。
從冶金展的行業(yè)趨勢,到鋼鐵行業(yè)的接受情況,再到作為集成商的寶信、天橋、佰能、施耐德、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)供應(yīng)商的華為,我們可以看到整條產(chǎn)業(yè)鏈中,已經(jīng)展現(xiàn)出鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化的核心趨勢與發(fā)展境況:
首先,新ICT技術(shù)已經(jīng)走入制造業(yè)場景的生產(chǎn)核心,不僅可以在理論和邏輯上具有提質(zhì)增效的能力,也在實(shí)際產(chǎn)業(yè)鏈中做好了準(zhǔn)備。
其次,可以看到鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化的典型場景復(fù)制化能力正在提升。主動擁抱智能化、數(shù)字化,融入5G、AI等新技術(shù),已經(jīng)成為行業(yè)高度共識。在智能天車之外,鋼鐵智慧園區(qū)、智能協(xié)作、智慧轉(zhuǎn)鋼、冶金AI質(zhì)檢、鋼鐵智慧物流、AI廢鋼判級等應(yīng)用場景都在加速落地。
再有,鋼鐵行業(yè)數(shù)字升級的標(biāo)準(zhǔn)化水準(zhǔn)正在提升。比如在鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)委員會的智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系下,華為已經(jīng)聯(lián)合企業(yè)、運(yùn)營商和合作伙伴對智能天車、遠(yuǎn)程天車、預(yù)測性維護(hù)等場景的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了立項(xiàng)。從企業(yè)、行業(yè)協(xié)會,再到集成商、技術(shù)服務(wù)提供商,甚至運(yùn)營商、軟硬件開發(fā)者,整個(gè)鋼鐵智能化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在逐步完善。
從一架天車出發(fā),我們可以看到鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化、鋼鐵行業(yè)+5G的脈絡(luò)清晰有序,行業(yè)進(jìn)展已經(jīng)在很大程度上超過了我們的預(yù)期。而從鋼鐵行業(yè)透視更廣泛的實(shí)體經(jīng)濟(jì)與數(shù)字技術(shù)融合,會發(fā)現(xiàn)5GtoB的底座價(jià)值正在逐漸滲透到行業(yè)組織、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)鏈中,新的數(shù)字化動能正在5G時(shí)代浮現(xiàn)出來。
“鋼鐵俠”,正在完成一次再出發(fā)。
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