鋼鐵行業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國已建成全世界產(chǎn)業(yè)鏈最完備、規(guī)模最大的現(xiàn)代化鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)體系，為建設(shè)現(xiàn)代化強國提供了重要支撐。習(xí)近平總書記指出：“要下大氣力推動鋼鐵、有色、石化、化工、建材等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，加快工業(yè)領(lǐng)域低碳工藝革新和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。”鋼鐵行業(yè)作為典型的流程制造業(yè)，生產(chǎn)流程長、場景復(fù)雜，對數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求迫切。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的逐步深入，鋼鐵行業(yè)已成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新的重要領(lǐng)域。

　　一、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+鋼鐵”的政策引導(dǎo)不斷加強

　　2021年12月，工信部等三部委印發(fā)《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出要“加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型數(shù)字化”并對“推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能”作出專門部署，要加快原材料工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析二級節(jié)點建設(shè)，打造原材料工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，加快探索原材料工業(yè)與“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合發(fā)展等。2022年2月，《關(guān)于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出，要“推進5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用”。2022年4月，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組2022年工作計劃》進一步提出，要“制定鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標準”。

　　2021年11月，工信部發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵行業(yè)融合應(yīng)用參考指南（2021年）》，這是第一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與垂直行業(yè)融合應(yīng)用的參考指南。《指南》基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺化設(shè)計、智能化制造、個性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同等六大典型應(yīng)用模式，圍繞鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型需求，梳理形成20多個應(yīng)用場景；充分融合鋼鐵行業(yè)原有信息化五級結(jié)構(gòu)，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵行業(yè)的實施架構(gòu)；系統(tǒng)性闡述了網(wǎng)絡(luò)、標識、平臺、安全的建設(shè)內(nèi)容和具體實施路徑。2021年，共有13家鋼鐵企業(yè)應(yīng)用案例入圍工信部“2021年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新領(lǐng)航應(yīng)用案例”，8家企業(yè)入選“2021年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目”；涌現(xiàn)出南京鋼鐵5G全連接工廠、德龍鋼鐵“基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)安全一體化管控”、河鋼集團“基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的鋼材質(zhì)量自動判定系統(tǒng)”、中天鋼鐵“基于服務(wù)型制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)鏈解決方案”等試點示范項目。在工信部發(fā)布的第一批《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個典型應(yīng)用場景和五個重點行業(yè)實踐》中，華菱鋼鐵“遠程設(shè)備操控”、鞍鋼“機器視覺質(zhì)檢”、寶鋼“設(shè)備故障診斷”、馬鋼“生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測”等典型應(yīng)用場景在列。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有基礎(chǔ)性、聚合性、融合性的特征。

　　作為基礎(chǔ)性技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是重要的新型基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)、平臺、數(shù)據(jù)、安全四大功能體系建設(shè)快速推進。全國5G基站超155萬個，高質(zhì)量外網(wǎng)實現(xiàn)地市全覆蓋。標識解析五大頂級節(jié)點建成并運行，二級節(jié)點超過180個。具有一定影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺超過150個，“綜合型+專業(yè)型+特色型”平臺體系初步構(gòu)建。國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心、分中心體系加速建設(shè)。安全監(jiān)測范圍覆蓋14個重要工業(yè)領(lǐng)域。

　　作為聚合性技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過將物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)深度集成，帶動相關(guān)技術(shù)全面突破和迭代創(chuàng)新。工業(yè)芯片、5G工業(yè)模組、智能傳感終端、時間敏感網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)PON、云PLC、邊緣計算等關(guān)鍵技術(shù)研究、標準研制和產(chǎn)業(yè)化進程加速推進。部分5G工業(yè)模組售價下降至500元以下。5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)端到端滿足大部分工業(yè)應(yīng)用場景的基本功能。相關(guān)國家標準已發(fā)布60項，R16、R17標準推動5G核心網(wǎng)技術(shù)行業(yè)應(yīng)用能力不斷增強。

　　作為融合性技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)字技術(shù)與行業(yè)特有的知識、經(jīng)驗、需求相結(jié)合，加速工業(yè)機理模型的匯聚沉淀，提升生產(chǎn)經(jīng)營各環(huán)節(jié)數(shù)字化水平，也帶動了產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同高效運轉(zhuǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用已從研產(chǎn)供銷服轉(zhuǎn)向綜合集成與系統(tǒng)創(chuàng)新，特別是向生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)加速延伸。全國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在建項目總數(shù)達到了2400個，形成上萬個5G應(yīng)用案例和20多個典型應(yīng)用場景。

　　三、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+鋼鐵”的應(yīng)用實踐成果豐碩

　　隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵行業(yè)融合創(chuàng)新的不斷深入，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將在鋼鐵行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮出越來越重要的作用，重點體現(xiàn)在降本、增效、提質(zhì)、綠色、安全五個方面。

　　在降本方面，寶鋼利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)“一總部多基地”管控，實現(xiàn)上海寶山、武漢青山、南京梅山和湛江東山等基地間產(chǎn)銷平衡、資源分配、協(xié)同制造，在提升效率的同時降低了經(jīng)營成本。鄂鋼構(gòu)建了操業(yè)集控中心，通過連接200多套自動化系統(tǒng)，采集30余萬個監(jiān)控點，合并多個現(xiàn)場操作臺、操作室，實現(xiàn)了噸鋼鐵耗降低70公斤。

　　在增效方面，湛江鋼鐵與中國聯(lián)通合作，基于“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”打造智慧鋼廠，利用5G超高可靠低時延特性，遠程控制端到端時延降低至10毫秒級，實現(xiàn)智能頭盔智能巡檢、在線監(jiān)測運維、設(shè)備遠程控制、AI行為分析等典型場景應(yīng)用。AR巡檢故障排除率提升65%、在線監(jiān)測故障預(yù)警率提升90%、運維時效提升50%、作用效率增加30%。

　　在提質(zhì)方面，鞍鋼與中國移動合作，結(jié)合5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)將企業(yè)的人、機、物、系統(tǒng)進行互聯(lián)，實現(xiàn)了機器視覺質(zhì)檢。他們利用5G網(wǎng)絡(luò)將采集到的冷軋現(xiàn)場4K/8K等高清圖像數(shù)據(jù)回傳至操作室平臺，通過視覺AI分析能力對圖像進行處理分析，完成表面缺陷實時檢測。方案部署完成后，帶鋼常規(guī)缺陷檢出率達95%以上，在線綜合缺陷分類率超過90%，提高成材率的同時減少了停機時間。

　　在綠色方面，天津鋼鐵建設(shè)超低排放全生命周期信息化系統(tǒng)，通過智能裝備應(yīng)用、精益現(xiàn)場管理、信息技術(shù)與集團業(yè)務(wù)的深度融合，提升了能源管控系統(tǒng)運行和協(xié)調(diào)效率，全年噸鋼綜合電耗、水耗同比降低14%和13%，回收轉(zhuǎn)爐煤氣同比增加2%。太鋼通過碳數(shù)據(jù)管理平臺，實現(xiàn)企業(yè)級碳數(shù)據(jù)管控和包含鐵礦石等10余個產(chǎn)品在內(nèi)的全生命周期碳足跡實時計算。

　　在安全方面，中國電信在太鋼和寶鋼打造基于數(shù)字孿生的智能安防管理平臺，通過嵌入5G定位+UWB室內(nèi)定位，AI視覺進行人臉、軌跡識別，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)人員、車輛、物料的精準管控，有效提高人員、物料、車輛的管理精度，電子圍欄及防呆管理，室內(nèi)最高精度可達±0.3米。首自信打造了首鋼安全生產(chǎn)管理云平臺，實現(xiàn)了隱患排查閉環(huán)治理、預(yù)測預(yù)警、風險分級管控、電子臺賬管理、重大危險源在線監(jiān)控及預(yù)警、職業(yè)病危害防治與管理、應(yīng)急管理等系統(tǒng)功能，最大限度降低由于人、物、環(huán)境和管理因素導(dǎo)致的設(shè)備故障，設(shè)備完好率提高了5%，設(shè)備故障率降低6%。

　　還要看到，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+鋼鐵”融合創(chuàng)新是一個長期、持續(xù)的過程，還存在諸多問題與挑戰(zhàn)，比如企業(yè)數(shù)字化水平差異大，數(shù)字化人才儲備少，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)投入大、周期長等。這更加需要開展多方“團體賽”，不斷深化高校、科研院所、企業(yè)間的協(xié)同創(chuàng)新，加速推動OT、IT、CT、DT深度融合，為制造強國、網(wǎng)絡(luò)強國建設(shè)做出積極貢獻。