5G如何助力鋼鐵智造？

2026-03-29 15:25:13

　　顧廷權

　　OT（運營技術）與ICT（信息通信技術）加速融合為OICT是大勢所趨，必將給鋼鐵行業傳統的運營管理與控製係統帶來顛覆性變革，逐步取代傳統OT技術及其組網形態，並通過全連接、虛擬化（數字化）、雲化和閉環控製等實現資源全局優化。同時，鋼鐵行業因具有流程連續化、重資產、信息密集、高能耗、高排放、工況環境惡劣、高危險性、強幹擾、無線通訊信號屏蔽點多麵廣等特點，也對“5G+工業互聯網”提出了更加嚴苛的要求。

　　目前鋼鐵運營管控係統通常由5級構成：L0——感知與執行設備級，L1——基礎自動化控製級（PLC），L2——過程計算機控製係統級（PCS），L3——製造執行係統級（MES），L4——企業資源規劃級（ERP）。

　　從微觀上看，鋼鐵行業的OT，可以理解為操控，比如操控一台設備，涉及基礎自動化電氣控製級PLC（可編程邏輯控製器）/DCS（分散控製係統）/工控機（L1）；從中觀上看，可以理解為運行，比如運行一條生產線，涉及L1和過程計算機控製級PCS（過程控製係統）（L2）。感知與執行設備級L0和L1、L2，是目前比較通行的對OT範疇的狹義理解。狹義的OT將是5G無線連接進入鋼鐵行業核心製造環節的主戰場，也是充分發揮5G關鍵特性和體現其核心價值的主陣地（如表所示）。

　　5G賦能鋼鐵製造流程L1級——由現有的“電子+電氣”架構逐步向新型的“計算+通信”架構演進，較短掃描周期（20毫秒以上，約能夠覆蓋基礎自動化控製70%以上的場景）邏輯（控製功能）與參數自動控製功能逐步向邊緣雲側遷移，真正實現一條產線上各個設備之間橫向集成與數據自動流動，進而實現整條產線“小閉環優化控製”。泛在雲化控製等將逐步取代傳統PLC、DCS以及工控機等，實現實時操作係統、工控開發環境、5G時間敏感與確定性網絡、統一開放協議等核心技術安全可信。

　　5G賦能鋼鐵製造流程L2級——逐步由現有的各個產線L2係統獨立架構向多產線共享係統架構演進，過程控製功能逐步向邊緣雲側遷移，真正實現上下遊產線之間橫向集成、L1與L2級之間縱向集成和數據自動流動，實現L1與L2之間、上下遊產線之間“中閉環優化控製”。

　　從宏觀上看，OT則可以理解為運營，比如運營一家鋼企，涉及製造執行管控層（L3）、企業資源規劃層（L4）以及商務智能等。現階段不宜將所有數據都上中心雲，端側和邊緣雲（根據國際數據公司IDC預測，將有超過50%的數據在邊緣側處理）應該分擔起必要的數據處理、存儲和分析計算等功能。

　　當前，5G在廣義OT層麵的主要應用場景包括工序（如煉鋼、熱軋、冷軋等）遠程控製與集中操控、設備預測性維護、能效與排放監控、人機物安全監控等。5G賦能鋼鐵製造流程L3級，可以真正實現L1~L3之間、上下遊工序之間“大閉環優化控製”。

　　筆者認為，為了支撐鋼鐵智慧製造，實現鋼鐵運營、管理、研發、製造、營銷等全流程資源優化，非常有必要建立“5G+工業互聯網”係統，為各類要素之間的智能互聯互通互操作、數據自動流動提供綜合解決方案，實現任何人在任何時間、任何地點都可以投入工作。“5G+工業互聯網”的技術發展方向主要包括硬件與係統軟件通用化、有線通信無線化、通信協議統一開放化、通信實時確定化、軟件定義網絡、網絡功能虛擬化、運營管理與控製功能雲化等，將變革傳統鋼企的商業規則和經營模式，形成客戶驅動鋼企直接滿足其需求的生態圈。

　　（作者係華為5GtoB鋼鐵行業首席專家）

　　《中國冶金報》（2021年11月16日 04版四版）

來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯：宋玉錚

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