■ 鲁春丛
钢铁工业是国民经济的重要基础产业。随着工业互联网创新发展战略的逐步深化，钢铁工业已成为工业互联网整合创新的重要领域。
不断加强政策引导
2022年2月，《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》指出，要 “推进5G、钢铁行业应用工业互联网、人工智能、数字双胞胎等技术”。2022年4月，《工业互联网专项工作组2022年工作计划》进一步提出“制定钢铁行业工业互联网应用标准”。
工业和信息化部于2021年11月发布 《工业互联网与钢铁行业融合应用指南指南指南》 (2021年) 指南)，这是工业互联网与垂直产业融合应用的第一个参考指南。 根据工业互联网平台设计、智能制造、个性化定制等典型应用模式，梳理20多个应用场景，充分整合钢铁行业原信息五级结构，形成钢铁行业工业互联网实施结构，系统阐述网络、标志、平台、安全施工内容和具体实施路径。2021年入围钢铁企业应用案例13例“2021年工业互联网平台创新试点应用案例”，8家企业入选 “2021年工业互联网试点示范项目示范项目”；南京钢铁5G全连接厂应运而生，德龙钢铁 “基于工业互联网的生产安全一体化控制”、河钢集团 “基于工业大数据的钢材质量自动判断系统”、中天钢铁 “基于服务型制造的工业互联网供应链解决方案”等待试点示范项目。
日益坚实的融合基础
工业互联网具有基础性、聚合性、融合性等特点。
工业互联网作为一种基础技术，是网络、平台、数据、安全四大功能体系建设的重要新型基础设施。全国5G基站超过155万个，地市全覆盖优质外网。五大顶级节点建成并运行，二级节点180多个。超过150个具有一定影响力的工业互联网平台，“综合型 专业型 特色型”初步构建平台系统。加快建设国家工业互联网大数据中心、分中心体系。安全监测覆盖14个重要工业领域。
工业互联网作为一种聚合技术，通过物联网和5G、深度集成云计算、大数据、人工智能、区块链等数字技术，推动相关技术的全面突破和迭代创新。工业芯片，5G工业模块，智能传感终端，时间敏感网络，工业PON、云PLC、加快边缘计算等关键技术研究、标准研发和产业化进程。一些5G工业模块的价格下降到500元以下。5G网络切片技术实现了端到端满足大多数工业应用场景的基本功能。发布了60项国家标准，R16、R17标准不断提高5G核心网络技术产业的应用能力。
工业互联网作为一种集成技术，将数字技术与行业独特的知识、经验和需求相结合，加快工业机制模型的收集和沉淀，提高生产经营各环节的数字化水平，推动产业链上下游协调高效运行。工业互联网的创新应用已经从研究、生产、供销服务转变为综合集成和系统创新，特别是加快了生产控制环节的延伸。全国 “5G 工业互联网”在建项目总数达到2400个，形成了数万个5G应用案例和20多个典型应用场景。
应用实践成果丰硕
随着钢铁行业工业互联网融合创新的深入，工业互联网将在钢铁行业的数字化、网络化、智能化转型中发挥越来越重要的作用，重点体现在成本降低、效率提高、质量提高、绿色安全五个方面。
在降本方面，宝钢利用工业互联网平台实现 “总部多基地”控制和控制上海宝山、武汉青山、南京梅山、湛江东山等基地之间的产销平衡、资源分配和协同制造，降低了运营成本，同时提高了效率。鄂钢建立了操作集中控制中心，通过连接200多个自动化系统，收集了30多万个监控点，合并了多个现场操作台和操作室，减少了吨钢消耗70公斤。
湛江钢铁在提高效率方面与中国联通合作 “5G 工业互联网”建设智能钢厂，利用5G超高、可靠、低延迟的特点，将远程控制端到端延迟降至10m秒，实现智能头盔智能检查、在线监控、设备远程控制、人工智能行为分析等典型场景应用。AR巡检故障排除率提高65%、在线监测故障预警率提高90%、运维时效率提高50%、效率提高30%。
在质量提升方面，鞍钢与中国移动合作，结合5G和工业互联网平台技术，连接企业的人、机、物、系统，实现机器视觉质量检验。他们利用5G网络将收集到的冷轧现场4K/8K等高清图像数据返回到操作室平台，通过视觉人工智能分析能力对图像进行处理和分析，完成表面缺陷的实时检测。方案部署完成后，带钢常规缺陷检出率达到95%以上，在线综合缺陷分类率达到90%以上。
在绿色方面，天津钢铁通过智能设备应用、精益现场管理、信息技术与集团业务的深度融合，建立了超低排放全生命周期信息系统，提高了能源控制系统的运行和协调效率。吨钢综合功耗和水耗同比下降14%和13%，回收转炉煤气同比增加2%。太钢通过碳数据管理平台实现企业级碳实时计算全生命周期碳足迹，包括铁矿石等10多种产品。
在安全方面，中国电信通过嵌入5G定位，在太钢和宝钢建立了基于数字双胞胎的智能安全管理平台 UWB室内定位、人工智能视觉人脸、轨迹识别，实现区域人员、车辆、材料的准确控制，有效提高人员、材料、车辆、电子围栏、防盗管理的管理精度，可达到室内最高精度±0.3米。首自信打造首钢安全生产管理云平台，实现隐患排查闭环治理、预测预警、风险分级控制、电子台账管理、重大危险源在线监控预警、职业病危害防治管理、应急管理等系统功能，最大限度地减少人、物、环境、管理因素造成的设备故障，设备完整率提高5%，设备故障率降低6%。
还要看到，“工业互联网 钢铁”整合创新是一个长期、持续的过程，存在企业数字化水平差异大、数字人才储备少、工业互联网建设投资大、周期长等诸多问题和挑战。这更需要多方面的发展 “团体赛”，不断深化高校、科研院所和企业之间的协同创新，加快OT的推广、IT、CT、DT的深度融合为建设制造强国和网络强国做出了积极贡献。
(作者为中国工业互联网研究院院长)
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