技术进步 5G赋能钢铁行业

核心阅读

钢铁行业属于典型的流程生产行业，生产过程是连续不断的，想要在复杂环境下及时传递大量信息，原有的信息化系统亟待智能化改造。

近年来，“5G+工业互联网”以大数据赋能，促进远程操控、协同作业、故障诊断等功能加快应用，正助推这一传统行业提质增效。

过去，操作工在生产车间里挥汗如雨，如今，坐在操作室就能远程操控生产。过去，生产设备如果发生故障，影响产品质量，一般到最后抽检才能发现，如今，传感器自动监测设备运行，实时诊断故障并精准定位，良品率更高了。

钢铁行业的生产场景相对复杂，生产工艺要求较高。近年来，得益于“5G+工业互联网”的推广和赋能，钢铁生产制造逐渐向数字化、智能化方向转型，技术的进步为行业高质量发展带来了更多动力。

远程操控，生产更安全高效

巨大的电磁吊具，吸附起数吨重的废旧钢材，提升、横移、调整位置，再精准地放置到运输车斗里……在湖南华菱湘潭钢铁有限公司的5米宽厚板厂炼钢区，4台天车（桥式起重机）正紧张有序作业。

此时，操作工谭彬正坐在宽敞的远程操控室里，目视屏幕，拨动摇杆，按动按钮，轻松完成装载吊卸任务。“以前在天车桥架下的操作室里工作可不是这样的。粉尘多、噪音大，虽然操作室里已经相对封闭，但时间长了，还会有灰尘漫进来，工作时必须时刻戴着口罩。”

帮助谭彬实现作业环境改变的，是华菱湘钢利用“5G+工业互联网”技术实现的天车智慧改造项目。

华菱湘钢生产设备部副部长何炜介绍，利用新技术的超高可靠性与超低时延，车间实现了数据的超高速上传与下载，能对设备进行精准化操控，真正实现人与机器的分离。5G+天车的智慧化改造，让工人的效率提升了不少。

在宝钢股份湛江钢铁有限公司热轧厂，工作人员吴耀腾有同样的感受。说起5G技术给工作带来的变化，他连连点赞：“现在坐在办公室里就能远程操作设备，安全舒适还高效！”吴耀腾负责车间内无人天车的运行跟踪，以前他要在10多米高的天车上操控机器，精神必须高度集中。“自从应用新技术后，无人天车帮了大忙，少了上下车的危险，而且一个人就可以控制4台天车。”

“5G+智慧钢铁的场景应用已多点开花，类似5G天车远程控制、自动控制等，已具备大规模复制的技术和产业基础。”中国移动广东公司湛江分公司总经理潘卫东表示，未来，5G结合人工智能和云计算等技术，能帮助解决钢企网络碎片化和信息孤岛的问题，并在制造和管理中引入信息化、数字化和自动化解决方案，提高企业的生产效率和盈利能力。

协同作业，机器实现默契配合

在钢铁生产车间，推焦车、拦焦车和熄焦车呈一条直线排列，行驶到炭化室后，即将进入推焦、拦焦、熄焦等工序。在推焦过程中，机车自动识别所处炉号，并行驶到对应炉号旁……记者近日在河北唐山的首钢京唐公司看到，整个过程如行云流水般自动完成。

对钢铁企业来说，焦炉是不可或缺的设备。焦炉的四大机车——推焦机、拦焦车、熄焦车、装煤车，分工不同，又相互联系，通过信号的传送构成有机统一的整体。

在中控室的显示器上，四大机车的运行数据一目了然。整个管理系统除了可以实时监测机车运行情况，还能实现人机对话，发送工作指令。“焦炉四大机车运行数据由设备本体集中上传到中控室，过去由于带宽小，图像传输常常出现卡顿、滞后。”京唐公司焦化部生产室工作人员丁洪旗介绍。

钢铁行业属于典型的流程生产行业，生产过程是连续不断的，想要在复杂环境下及时传递大量信息，原来的信息化系统已经难以为继，对智能化制造需求迫切。2019年，京唐公司焦化部将5G技术应用于四大机车的远程操作中，实现多机智能化同步联动，使设备远程操作模式更加可靠、高效、安全。

“我们现在实现了图像的稳定、安全、快速传输，中控室经过分析、逻辑判断后，发出相应指令到机车的可编程逻辑控制器，从而实现四大机车的分工合作。”丁洪旗说。

华为5G钢铁行业专家彭俊说，相比其他无线制式，5G的优势更突出，可以将生产现场的多台设备按需灵活组成一个协同工作体系，实现分工合作，提高生产效率，降低生产能耗。据介绍，自2019年以来，首钢京唐公司利用“5G+工业互联网”等技术，推动钢铁制造技术与装备转型升级，生产效率提升了约15%。

故障诊断，实时监测主动维护

伴随着“轰隆隆”的响声，红彤彤的钢板在滚轮上快速移动，经过轧制、喷淋冷却变成黑色的钢带，再卷曲成钢卷……在辽宁鞍山的鞍钢股份热轧带钢厂，1780热连轧生产线生产作业区作业长马良在后台盯着显示屏，查看钢带生产情况。

马良说，在100多米的传输轨道上，一共有400多个辊道，在热轧过程中，如果某一电机出现故障使得辊道停滞，就会造成钢带表面的大面积划痕，影响产品质量。“以往这类问题只有在产品最后抽检时才会发现，但等发现时生产线上可能已经又生产出好多有划痕的产品了。”

2019年，鞍钢在1780热连轧生产线建设5G+设备（电机）预测性维护试点，有效解决了这一问题。鞍钢信息产业公司首席研究员刘佳伟介绍，“利用‘5G+工业互联网’升级关键基础设备后，设备传感器收集的温度、振动、压力、流量等数据，会实时传送到云端，再通过人工智能和大数据分析，就能实现即时的监测、诊断、处置等。”

以1780热连轧生产线为例，应用“5G+工业互联网”后，每个辊道的电机电流都会被实时采集，一旦出现异常就会立刻报警并精准定位。“以前发现产品划痕后倒查问题，需要对400多个辊道逐一排查，要花半个小时到1个小时不等，现在10分钟内基本就能确定问题。”马良说，“检修效率提升了，停机时间缩短了，废品、次品、降级品率由原来的7%左右下降至3.8%，对企业来说省下的都是真金白银！”

除了故障维修外，“5G+工业互联网”的应用还实现了对设备的主动维护。

“以往维护设备主要靠人员进行点检定修，现场工作量大、有危险性，而且准确率不高。有些设备的备件状态还正常，但到了更换周期就要更换，造成了浪费；有些备件已经有劣化趋势，点检时没发现，就可能发展成故障。这些都高度依赖点检人员的经验。”刘佳伟说，“现在，老师傅的经验转化为数据模型，通过数据分析，科学维护设备，实现对设备的全生命周期管理。在1780热连轧生产线上，改造后的紧急停机、故障维修次数下降了20%，机组作业率提升了5%。”