為加快推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵行業(yè)融合創(chuàng)新應(yīng)用,促進行業(yè)轉(zhuǎn)型升級與高質(zhì)量發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會研究編制了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵行業(yè)融合應(yīng)用參考指南(2021年)》(以下簡稱《指南》)。《指南》旨在為鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中的需求場景識別、應(yīng)用模式打造、關(guān)鍵系統(tǒng)構(gòu)建和組織實施路徑提供參考借鑒,加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵行業(yè)融合應(yīng)用,推動鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。該《指南》發(fā)布后,立即引起行業(yè)的高度關(guān)注,關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何與鋼鐵行業(yè)融合的討論也在持續(xù)發(fā)酵。
今天,我們將深度對話寶信軟件工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院總監(jiān)王蔚林、上海優(yōu)也信息科技有限公司首席科學(xué)家郭朝暉、中冶賽迪重慶信息技術(shù)有限公司產(chǎn)品與研發(fā)總裁李強、北京智冶互聯(lián)科技有限公司董事長趙宏博、中國聯(lián)通研究院工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究室主任周曉龍,我們將通過他們的視角,深度解析與鋼鐵行業(yè)深度融合的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
鋼鐵行業(yè)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新發(fā)展的總體思路是什么?
寶信軟件工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院總監(jiān) 王蔚林:
“十四五”時期是我國鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵期,但從目前來看,仍然存在產(chǎn)能過剩較為嚴(yán)重、高端制造能力發(fā)展滯后、安全環(huán)保水平有待提升等問題。未來在能源消費強度和總量雙控、碳交易成本壓力下,鋼鐵行業(yè)迫切需要加快轉(zhuǎn)型升級和提質(zhì)增效步伐,實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、低碳綠色發(fā)展。
鋼鐵行業(yè)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新發(fā)展的總體思路,是要圍繞生產(chǎn)制造、企業(yè)運營及產(chǎn)業(yè)協(xié)同不同層面以數(shù)據(jù)驅(qū)動實現(xiàn)價值提升的關(guān)鍵需求,將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與鋼鐵行業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)場景深度融合,通過網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全系統(tǒng)的建設(shè),全面打通設(shè)備資產(chǎn)、生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和供應(yīng)鏈條,形成更強的數(shù)據(jù)采集、集成管理、建模分析和智能決策能力,支撐實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動的新型生產(chǎn)運營方式、資源組織方式、服務(wù)模式與商業(yè)模式,推動整個行業(yè)轉(zhuǎn)型升級與高質(zhì)量發(fā)展。
和之前的鋼鐵信息化建設(shè)相比,當(dāng)下基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新融合應(yīng)用有什么不同?
上海優(yōu)也信息科技有限公司首席科學(xué)家 郭朝暉:
鋼鐵行業(yè)的自動化、信息化水工作曾經(jīng)走在時代的前列。早在30多年前,我國先進的鋼鐵企業(yè)就具備了在流水線上定制化生產(chǎn)的能力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)APP是最近10年提出的概念,但L2計算機其實具備了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的雛形,而“數(shù)學(xué)模型”等也具有“工業(yè)APP”的特征。但總體上說,鋼鐵行業(yè)各級計算機的功能相對分離,管理系統(tǒng)的智能化程度不高。
未來的智能化是新一代信息技術(shù)驅(qū)動的。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進了大的空間尺度與短的時間周期結(jié)合,而工業(yè)大數(shù)據(jù)則促進了長周期的存儲與高密度的數(shù)據(jù)采集結(jié)合。這些技術(shù),可以為鋼鐵企業(yè)的管控方式帶來巨大的變化。
展望未來,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊。平臺技術(shù)的價值在于數(shù)據(jù)獲取、分析和知識沉淀的靈活性。數(shù)據(jù)獲取的靈活性是解決信息孤島問題的終極方案。信息孤島問題解決后,能本質(zhì)性地促進企業(yè)生產(chǎn)與管理的持續(xù)改進,促進研發(fā)、服務(wù)與制造的高效協(xié)同。生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、能源管理、操作管理、設(shè)備管理、安全管理能夠?qū)崿F(xiàn)深度的融合,體現(xiàn)為快速反應(yīng)和高度協(xié)同。深入融合、高效協(xié)同以機器決策或機器輔助決策為手段,人的工作則會逐步聚焦于發(fā)現(xiàn)問題、沉淀知識、完善系統(tǒng)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在賦能鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面有哪些作用?
中冶賽迪重慶信息技術(shù)有限公司產(chǎn)品與研發(fā)總裁 李強:
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等最新技術(shù),連接生產(chǎn)要素、匯集生產(chǎn)數(shù)據(jù)、豐富智能應(yīng)用,以開放的服務(wù)模式加強行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)研發(fā)及服務(wù)從業(yè)實體的匯聚,創(chuàng)建協(xié)同共贏新模式,并與鋼鐵行業(yè)領(lǐng)域知識相結(jié)合,助力鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)管理、操作控制的模式變革和優(yōu)化。
在賦能領(lǐng)域方面,一是賦能鋼鐵行業(yè)全要素深層次數(shù)字化,實現(xiàn)人機料法環(huán)的數(shù)字化表達,構(gòu)建透明的生產(chǎn)過程管控體系。二是賦能鋼鐵行業(yè)跨產(chǎn)線、跨單元、跨企業(yè)的數(shù)據(jù)中心建設(shè),實現(xiàn)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的流動、匯集、共享和應(yīng)用,促進智能化技術(shù)的落地。三是賦能鋼鐵行業(yè)扁平化、精益化管理模式的變革,實現(xiàn)統(tǒng)籌調(diào)度與優(yōu)化,深化專業(yè)分工,進一步提升企業(yè)勞動效率。四是賦能鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,形成公共服務(wù)平臺,集成創(chuàng)新應(yīng)用,推動商業(yè)模式創(chuàng)新,實現(xiàn)服務(wù)價值鏈的延伸。
鋼鐵與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在融合過程中,其具體的路徑是什么?
北京智冶互聯(lián)科技有限公司董事長 趙宏博
近年來鋼鐵與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合已成為未來我國鋼鐵企業(yè)發(fā)展的重大趨勢和核心內(nèi)容,也是加快企業(yè)生產(chǎn)操作方式轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要抓手。目前,在融合落地過程中,主要是基于機理模型、工業(yè)大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)與鋼鐵生產(chǎn)制造結(jié)合,采用云-邊-端協(xié)同的技術(shù)路線。
融合的目的就是實現(xiàn)原料、生產(chǎn)、管理過程智能優(yōu)化,主要涉及生產(chǎn)過程的優(yōu)化、生產(chǎn)工序的協(xié)同以及能源、設(shè)備、質(zhì)量、安環(huán)等場景的管控。具體路徑就是鋼鐵與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合后實現(xiàn)鋼鐵傳統(tǒng)上以應(yīng)用為中心向以數(shù)據(jù)為中心、業(yè)務(wù)高度集成的轉(zhuǎn)變。在設(shè)備端安裝工業(yè)傳感器并搭建物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)動態(tài)感知及數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集;邊緣側(cè)利用工業(yè)機理模型實現(xiàn)工況診斷,專家經(jīng)驗知識沉淀成規(guī)則庫;在云端構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺,建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)共享,利用人工智能對中長期數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)工況學(xué)習(xí)形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)。云-邊-端協(xié)同推進數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)協(xié)同優(yōu)化、智能生產(chǎn)運營,實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的節(jié)能降耗、降本增效。
當(dāng)前5G技術(shù)在鋼鐵行業(yè)有哪些應(yīng)用場景?應(yīng)用效果如何?
中國聯(lián)通研究院工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究室主任 周曉龍:
鋼鐵行業(yè)具備生產(chǎn)流程長、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、供應(yīng)鏈冗長等特征,面臨設(shè)備維護低效化、生產(chǎn)過程黑箱化、下游需求碎片化、環(huán)保壓力加劇化等痛點,在解決以上問題中,連接是實現(xiàn)全要素各環(huán)節(jié)深度互聯(lián)的關(guān)鍵,5G技術(shù)的應(yīng)用勢在必行。在建設(shè)數(shù)字車間、智能工廠等過程中融合以5G技術(shù)為代表的新一代信息技術(shù),具備眾多應(yīng)用場景。
利用5G的高速率、低(且穩(wěn)定)時延、大連接的特征,在鋼鐵企業(yè)內(nèi)網(wǎng)通過5G、TSN、MEC等無線技術(shù)構(gòu)建鋼鐵生產(chǎn)新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),實現(xiàn)IT/OT的融合,鋼鐵生產(chǎn)全要素互聯(lián)互通,保證企業(yè)數(shù)據(jù)中心與應(yīng)用服務(wù)器互聯(lián),實時性、非實時性數(shù)據(jù)端到端可靠穩(wěn)定傳輸。在企業(yè)外網(wǎng)通過5G專網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)切片、云聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),連接智能工廠、分支機構(gòu)、上下游協(xié)作企業(yè)、工業(yè)云數(shù)據(jù)中心、智能產(chǎn)品與用戶等主體,打破信息孤島,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)上下游的互聯(lián)互通,保證鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。
通過5G+AI技術(shù)的深度學(xué)習(xí)能力以及實時數(shù)據(jù)分析能力,實現(xiàn)設(shè)備健康狀態(tài)評估進行設(shè)備預(yù)測性維護以及設(shè)備異常警示和維護建議。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析體系用于鋼鐵全流程質(zhì)量管理、庫存管理、產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈協(xié)同、產(chǎn)品質(zhì)量追溯等場景。利用5G+3D仿真技術(shù)實時跟蹤物料在運輸、庫房、產(chǎn)線的位置和狀態(tài),可實現(xiàn)物料全生命周期管理。通過5G+遠程控制實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐出鋼過程的轉(zhuǎn)爐傾動和鋼包停位的精確控制,提升轉(zhuǎn)爐出鋼等工藝流程的智能化程度,提升煉鋼等過程生產(chǎn)效率與本質(zhì)安全水平。利用5G+機器視覺識別帶鋼產(chǎn)品表面質(zhì)量檢測,有效提高檢測效率,降低用人成本。5G+智能物流實現(xiàn)采集物流車輛數(shù)據(jù)信息,支撐物流計劃優(yōu)化,提升資源調(diào)度配置效率。利用5G+智慧天車讓工人脫離嘈雜和高溫的工作環(huán)境,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。
隨著“5G+鋼鐵”應(yīng)用不斷豐富和成熟,5G進一步和鋼鐵行業(yè)深度融合,5G產(chǎn)業(yè)和鋼鐵產(chǎn)業(yè)將得到全面高質(zhì)量發(fā)展,以更高的生產(chǎn)效率、更好的產(chǎn)品質(zhì)量、更低的污染排放助力中國鋼鐵行業(yè)“從大變強”。