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給碼頭裝運帶來的改變,原本要風水日曬的龍門吊師傅,可以坐在空調房中工作;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技術帶給礦井無人化的價值。整個塔山煤礦已經完成了煤不露天的變革,5G網絡助力井下作業逐步趨向少人化、無人化。
截至今年2月,5GtoB已經在全球范圍內形成了大量商用實踐。在中國,因為已經有5000個以上的5GtoB商用創新項目多個行業實施落地,有超過20個行業部署5G示范應用。可以說,5G在工業場景中的滲透正在高速進行中。
與此同時,不少朋友會問,5G+工業在目前階段究竟是停留在案例、示范階段,還是在這些行業內部已經形成了普遍共識,成為主流發展趨勢?
剛剛,我們在鋼鐵產業找到了或許能夠解答這個問題的切入點。
2021年5月26日至28日,第二十屆中國(上海)國際冶金工業展覽會召開。作為其重量級分會場,鋼鐵工業數字化解決方案高峰論壇中進行了一場業界權威的智能天車解決方案評比。期間,業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、遠程化天車解決方案進行了宣講。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+鋼鐵解決方案已經不僅僅停留在數字化服務商提供的案例價值,而是已經被業內主流集成商與行業專家認可,成為鋼鐵產業智能化發展的確定性趨勢。
我們經常把鋼鐵行業、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:天車智能化的背景與價值
小時候很多人都喜歡鐵臂阿童木這個卡通形象。阿童木的力大無窮靠鐵臂,而鐵廠能夠搬運重量驚人、體積龐大的鑄鐵、物料,靠的就是天車。
所謂“天車”,即橋式起重機在工廠中的俗稱,具體又分為鑄造起重機、夾鉗起重機等等,是鋼鐵廠的核心設備之一。天車的基本外形是橋架在高架軌道上運行的起重設備,可以沿著軌道橫向移動,以此搬運鑄鐵等鋼鐵廠主要產品。
我生長在東北老工業基地,從小認識很多天車工人。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間的高空作業,不間斷低頭彎腰俯視下方作業場景,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、高粉塵等客觀職業挑戰。因此,鋼鐵行業一般認為天車操作員的工作性質是強度大、條件惡劣,工作危險級別較高。
而從工廠的角度來看,人工操作天車不僅面對著從業者日漸減少、人力資源匱乏的問題,同時天車依賴人工識別也非常考驗工人經驗,很容易在吊運過程造成物料損壞。
無論從生產安全、從業者福祉還是生產效率等角度來看,天車的遠程化、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率,減少危重崗位人力投入,是行業關注的焦點。
天車的無人化,需要3D識別、精準定位、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時化、高精度進行大量數據傳輸。同時天車是移動設備,很難聯接固定網絡。早前,天車無人化一般都依賴Wi-Fi。而在今天,“天車+5G”正在變成行業中冉冉升起的確定性趨勢。
天車的進擊:當“+5G”成為關鍵變量
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,有十余家企業報名,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項方案,其中三家都與華為、移動進行了聯合5G方案測試。
不難看出,“智能天車+5G”已經成為鋼鐵產業正在發生的升級趨勢,華為帶來的5GtoB能力也成為了智能天車主流廠商的關鍵助力。相比于傳統的Wi-Fi聯接方案,5G方案克服了Wi-Fi容量不足、不穩定、切換時延高的缺點,給天車這類需要移動、作業環境與布網環境復雜、數據傳輸實時化要求高的業務模塊帶來了至關重要的網絡保障。具體來看,5G解決方案可以給智能天車場景帶來三重價值改變:
首選在項目實施環節中,基于5G模塊完成無人天車的網絡聯接,可以有效縮短交付時間,降低布網成本。
其次在改善無人天車技術體驗的核心方向上,5G可以保證無人天車中視頻需要實時傳輸所需的網絡環境,提升實時性能力。
向未來看,5G網絡的高可靠與成長潛力,比如基于AI算法完成天車的預測性分析能力。AI算法所需的數據收集、算法部署條件,也必須依靠高可靠、大帶寬的網絡傳輸。
對于5G智能天車這個垂直領域來說,業界合作與標準化制定正在逐步增加。今年2月“小巴展”MWC上海期間,施耐德電氣聯合中國移動、華為等企業共同發布了《5G+無人行車解決方案白皮書》。《白皮書》中顯示,施耐德已經與中國移動、華為展開合作,完成了5G在鋼鐵行業無人行車場景的實驗室測試。而寶信軟件與中國移動、華為目前正在寶鋼湛江基地,進行系統級天車的現場驗證。在寶信牽頭的業界首個無人智能天車標準(橋式起重機智能控制系統技術條件)即將在鋼鐵標準委員會中出版,移動、華為對其中涉及的5G的場景單元進行了初步定義。而華菱湘鋼、中國移動、華為、天橋嘉成聯合申報的《鋼鐵行業 起重機遠程控制技術要求》標準已經在鋼標委立項成功,為5G方案智能天車項目走向規模化復制打下了基礎。
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比較特定的場景。但作為鋼鐵行業的核心生產部件,從“天車+5G”的方案中,卻能夠見微知著了解到鋼鐵產業智能化的實際進度,以及5GtoB發展的真實趨勢。
“鋼鐵俠的未來”:產業智能化的趨勢與進展
鋼鐵行業,毫無疑問是最具代表性的制造業與實體經濟行業之一。整體而言,鋼鐵行業的信息化水準低于全國整體水平。根據工信部發布的數據,2020年全國“兩化融合”指數,即信息化和工業化高層次深度結合指數已經達到了85。但鋼鐵行業在2019年“兩化融合”指數還僅僅只有53.6。與此同時,鋼鐵產業還面臨著人力資源緊張、年輕勞動者不愿意從事危重崗位,以及人均勞動生產率與國際先進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出,5G作為關鍵的技術變量,已經可以給鋼鐵產業的核心生產要素帶來巨大改變,同時滿足鋼鐵行業走向無人化、高效率、智能化的諸多發展需求。
5G、AI技術代表的“新基建”,正在與實體經濟在具體場景的結合下深度融合。這一點也直觀體現在產業供需關系的重新適配。比如,華為在2015年開始進入智能鋼鐵產業,今年則是華為首次參展國際冶金展。深耕鋼鐵行業到這一階段的華為,已經可以為鋼鐵產業帶來系列化、多場景的能力提升。包含鋼鐵行業如何通過5G、大數據、視頻、融合通信、AI等技術實現數據采集、分析和管理,進而提升作業效率,增進安全生產,改善作業環境的多流程體系。
去年下半年,華為和運營商開始將5G能力逐漸切入到鋼鐵生產的部分核心流程,比如天車的智慧化改造,打造了從5G遠控方案到無人化方案,從單點的天車視頻信號和控制信號的傳輸,到天車與庫區信息系統聯動等系列能力。5G技術已經與鋼鐵成產核心要素緊密相關。
從冶金展的行業趨勢,到鋼鐵行業的接受情況,再到作為集成商的寶信、天橋、佰能、施耐德、網絡技術供應商的華為,我們可以看到整條產業鏈中,已經展現出鋼鐵產業智能化的核心趨勢與發展境況:
首先,新ICT技術已經走入制造業場景的生產核心,不僅可以在理論和邏輯上具有提質增效的能力,也在實際產業鏈中做好了準備。
其次,可以看到鋼鐵產業智能化的典型場景復制化能力正在提升。主動擁抱智能化、數字化,融入5G、AI等新技術,已經成為行業高度共識。在智能天車之外,鋼鐵智慧園區、智能協作、智慧轉鋼、冶金AI質檢、鋼鐵智慧物流、AI廢鋼判級等應用場景都在加速落地。
再有,鋼鐵行業數字升級的標準化水準正在提升。比如再鋼鐵標準委員會的智能制造標準體系下,華為已經聯合企業、運營商和合作伙伴對智能天車、遠程天車、預測性維護等場景的5G技術標準進行了立項。從企業、行業協會,再到集成商、技術服務提供商,甚至運營商、軟硬件開發者,整個鋼鐵智能化的產業生態正在逐步完善。
從一架天車出發,我們可以看到鋼鐵產業智能化、鋼鐵行業+5G的脈絡清晰有序,行業進展已經在很大程度上超過了我們的預期。而從鋼鐵行業透視更廣泛的實體經濟與數字技術融合,會發現5GtoB的底座價值正在逐漸滲透到行業組織、行業標準與產業鏈中,新的數字化動能正在5G時代浮現出來。
“鋼鐵俠”,正在完成一次再出發。
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