技術進步 5G賦能鋼鐵行業

核心閲讀

鋼鐵行業屬於典型的流程生產行業，生產過程是連續不斷的，想要在複雜環境下及時傳遞大量信息，原有的信息化系統亟待智能化改造。

近年來，“5G+工業互聯網”以大數據賦能，促進遠程操控、協同作業、故障診斷等功能加快應用，正助推這一傳統行業提質增效。

過去，操作工在生產車間裏揮汗如雨，如今，坐在操作室就能遠程操控生產。過去，生產設備如果發生故障，影響產品質量，一般到最後抽檢才能發現，如今，傳感器自動監測設備運行，即時診斷故障並精準定位，良品率更高了。

鋼鐵行業的生產場景相對複雜，生產工藝要求較高。近年來，得益於“5G+工業互聯網”的推廣和賦能，鋼鐵生產製造逐漸向數字化、智能化方向轉型，技術的進步為行業高質量發展帶來了更多動力。

遠程操控，生產更安全高效

巨大的電磁吊具，吸附起數噸重的廢舊鋼材，提升、橫移、調整位置，再精準地放置到運輸車斗裏……在湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司的5米寬厚板廠鍊鋼區，4台天車（橋式起重機）正緊張有序作業。

此時，操作工譚彬正坐在寬敞的遠程操控室裏，目視屏幕，撥動搖桿，按動按鈕，輕鬆完成裝載吊卸任務。“以前在天車橋架下的操作室裏工作可不是這樣的。粉塵多、噪音大，雖然操作室裏已經相對封閉，但時間長了，還會有灰塵漫進來，工作時必須時刻戴着口罩。”

幫助譚彬實現作業環境改變的，是華菱湘鋼利用“5G+工業互聯網”技術實現的天車智慧改造項目。

華菱湘鋼生產設備部副部長何煒介紹，利用新技術的超高可靠性與超低時延，車間實現了數據的超高速上傳與下載，能對設備進行精準化操控，真正實現人與機器的分離。5G+天車的智慧化改造，讓工人的效率提升了不少。

在寶鋼股份湛江鋼鐵有限公司熱軋廠，工作人員吳耀騰有同樣的感受。説起5G技術給工作帶來的變化，他連連點贊：“現在坐在辦公室裏就能遠程操作設備，安全舒適還高效！”吳耀騰負責車間內無人天車的運行跟蹤，以前他要在10多米高的天車上操控機器，精神必須高度集中。“自從應用新技術後，無人天車幫了大忙，少了上下車的危險，而且一個人就可以控制4台天車。”

“5G+智慧鋼鐵的場景應用已多點開花，類似5G天車遠程控制、自動控制等，已具備大規模複製的技術和產業基礎。”中國移動廣東公司湛江分公司總經理潘衞東表示，未來，5G結合人工智能和雲計算等技術，能幫助解決鋼企網絡碎片化和信息孤島的問題，並在製造和管理中引入信息化、數字化和自動化解決方案，提高企業的生產效率和盈利能力。

協同作業，機器實現默契配合

在鋼鐵生產車間，推焦車、攔焦車和熄焦車呈一條直線排列，行駛到炭化室後，即將進入推焦、攔焦、熄焦等工序。在推焦過程中，機車自動識別所處爐號，並行駛到對應爐號旁……記者近日在河北唐山的首鋼京唐公司看到，整個過程如行雲流水般自動完成。

對鋼鐵企業來説，焦爐是不可或缺的設備。焦爐的四大機車——推焦機、攔焦車、熄焦車、裝煤車，分工不同，又相互聯繫，通過信號的傳送構成有機統一的整體。

在中控室的顯示器上，四大機車的運行數據一目瞭然。整個管理系統除了可以即時監測機車運行情況，還能實現人機對話，發送工作指令。“焦爐四大機車運行數據由設備本體集中上傳到中控室，過去由於帶寬小，圖像傳輸常常出現卡頓、滯後。”京唐公司焦化部生產室工作人員丁洪旗介紹。

鋼鐵行業屬於典型的流程生產行業，生產過程是連續不斷的，想要在複雜環境下及時傳遞大量信息，原來的信息化系統已經難以為繼，對智能化製造需求迫切。2019年，京唐公司焦化部將5G技術應用於四大機車的遠程操作中，實現多機智能化同步聯動，使設備遠程操作模式更加可靠、高效、安全。

“我們現在實現了圖像的穩定、安全、快速傳輸，中控室經過分析、邏輯判斷後，發出相應指令到機車的可編程邏輯控制器，從而實現四大機車的分工合作。”丁洪旗説。

華為5G鋼鐵行業專家彭俊説，相比其他無線制式，5G的優勢更突出，可以將生產現場的多台設備按需靈活組成一個協同工作體系，實現分工合作，提高生產效率，降低生產能耗。據介紹，自2019年以來，首鋼京唐公司利用“5G+工業互聯網”等技術，推動鋼鐵製造技術與裝備轉型升級，生產效率提升了約15%。

故障診斷，即時監測主動維護

伴隨着“轟隆隆”的響聲，紅彤彤的鋼板在滾輪上快速移動，經過軋製、噴淋冷卻變成黑色的鋼帶，再捲曲成鋼卷……在遼寧鞍山的鞍鋼股份熱軋帶鋼廠，1780熱連軋生產線生產作業區作業長馬良在後台盯着顯示屏，查看鋼帶生產情況。

馬良説，在100多米的傳輸軌道上，一共有400多個輥道，在熱軋過程中，如果某一電機出現故障使得輥道停滯，就會造成鋼帶表面的大面積劃痕，影響產品質量。“以往這類問題只有在產品最後抽檢時才會發現，但等發現時生產線上可能已經又生產出好多有劃痕的產品了。”

2019年，鞍鋼在1780熱連軋生產線建設5G+設備（電機）預測性維護試點，有效解決了這一問題。鞍鋼信息產業公司首席研究員劉佳偉介紹，“利用‘5G+工業互聯網’升級關鍵基礎設備後，設備傳感器收集的温度、振動、壓力、流量等數據，會即時傳送到雲端，再通過人工智能和大數據分析，就能實現即時的監測、診斷、處置等。”

以1780熱連軋生產線為例，應用“5G+工業互聯網”後，每個輥道的電機電流都會被即時採集，一旦出現異常就會立刻報警並精準定位。“以前發現產品劃痕後倒查問題，需要對400多個輥道逐一排查，要花半個小時到1個小時不等，現在10分鐘內基本就能確定問題。”馬良説，“檢修效率提升了，停機時間縮短了，廢品、次品、降級品率由原來的7%左右下降至3.8%，對企業來説省下的都是真金白銀！”

除了故障維修外，“5G+工業互聯網”的應用還實現了對設備的主動維護。

“以往維護設備主要靠人員進行點檢定修，現場工作量大、有危險性，而且準確率不高。有些設備的備件狀態還正常，但到了更換週期就要更換，造成了浪費；有些備件已經有劣化趨勢，點檢時沒發現，就可能發展成故障。這些都高度依賴點檢人員的經驗。”劉佳偉説，“現在，老師傅的經驗轉化為數據模型，通過數據分析，科學維護設備，實現對設備的全生命週期管理。在1780熱連軋生產線上，改造後的緊急停機、故障維修次數下降了20%，機組作業率提升了5%。”