在一架天車中透視5G時(shí)代的鋼鐵智變

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(yùn)帶來的改變，原本要風(fēng)水日曬的龍門吊師傅，可以坐在空調(diào)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(shù)帶給礦井無人化的價(jià)值。整個(gè)塔山煤礦已經(jīng)完成了煤不露天的變革，5G網(wǎng)絡(luò)助力井下作業(yè)逐步趨向少人化、無人化。

截至今年2月，5GtoB已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成了大量商用實(shí)踐。在中國，因?yàn)橐呀?jīng)有5000個(gè)以上的5GtoB商用創(chuàng)新項(xiàng)目多個(gè)行業(yè)實(shí)施落地，有超過20個(gè)行業(yè)部署5G示范應(yīng)用?？梢哉f，5G在工業(yè)場景中的滲透正在高速進(jìn)行中。

與此同時(shí)，不少朋友會(huì)問，5G+工業(yè)在目前階段究竟是停留在案例、示范階段，還是在這些行業(yè)內(nèi)部已經(jīng)形成了普遍共識(shí)，成為主流發(fā)展趨勢？

剛剛，我們?cè)阡撹F產(chǎn)業(yè)找到了或許能夠解答這個(gè)問題的切入點(diǎn)。

2021年5月26日至28日，第二十屆中國（上海）國際冶金工業(yè)展覽會(huì)召開。作為其重量級(jí)分會(huì)場，鋼鐵工業(yè)數(shù)字化解決方案高峰論壇中進(jìn)行了一場業(yè)界權(quán)威的智能天車解決方案評(píng)比。期間，業(yè)界主要的天車集成商，比如寶信、施耐德、天橋、佰能等都對(duì)各自的無人化、遠(yuǎn)程化天車解決方案進(jìn)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(yè)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(jīng)不僅僅停留在數(shù)字化服務(wù)商提供的案例價(jià)值，而是已經(jīng)被業(yè)內(nèi)主流集成商與行業(yè)專家認(rèn)可，成為鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展的確定性趨勢。

我們經(jīng)常把鋼鐵行業(yè)、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(zhàn)：天車智能化的背景與價(jià)值

小時(shí)候很多人都喜歡鐵臂阿童木這個(gè)卡通形象。阿童木的力大無窮靠鐵臂，而鐵廠能夠搬運(yùn)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(jī)在工廠中的俗稱，具體又分為鑄造起重機(jī)、夾鉗起重機(jī)等等，是鋼鐵廠的核心設(shè)備之一。天車的基本外形是橋架在高架軌道上運(yùn)行的起重設(shè)備，可以沿著軌道橫向移動(dòng)，以此搬運(yùn)鑄鐵等鋼鐵廠主要產(chǎn)品。

我生長在東北老工業(yè)基地，從小認(rèn)識(shí)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(shí)間的高空作業(yè)，不間斷低頭彎腰俯視下方作業(yè)場景，對(duì)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(yè)挑戰(zhàn)。因此，鋼鐵行業(yè)一般認(rèn)為天車操作員的工作性質(zhì)是強(qiáng)度大、條件惡劣，工作危險(xiǎn)級(jí)別較高。

而從工廠的角度來看，人工操作天車不僅面對(duì)著從業(yè)者日漸減少、人力資源匱乏的問題，同時(shí)天車依賴人工識(shí)別也非?？简?yàn)工人經(jīng)驗(yàn)，很容易在吊運(yùn)過程造成物料損壞。

無論從生產(chǎn)安全、從業(yè)者福祉還是生產(chǎn)效率等角度來看，天車的遠(yuǎn)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(dòng)生產(chǎn)率，減少危重崗位人力投入，是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

天車的無人化，需要3D識(shí)別、精準(zhǔn)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(shí)時(shí)化、高精度進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)天車是移動(dòng)設(shè)備，很難聯(lián)接固定網(wǎng)絡(luò)。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(yè)中冉冉升起的確定性趨勢。

天車的進(jìn)擊：當(dāng)“+5G”成為關(guān)鍵變量

讓我們回到國際冶金展的智能天車解決方案評(píng)比中。這次方案評(píng)比中，有十余家企業(yè)報(bào)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(píng)審之后入圍的5項(xiàng)方案，其中三家都與華為、移動(dòng)進(jìn)行了聯(lián)合5G方案測試。

不難看出，“智能天車+5G”已經(jīng)成為鋼鐵產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生的升級(jí)趨勢，華為帶來的5GtoB能力也成為了智能天車主流廠商的關(guān)鍵助力。相比于傳統(tǒng)的Wi-Fi聯(lián)接方案，5G方案克服了Wi-Fi容量不足、不穩(wěn)定、切換時(shí)延高的缺點(diǎn)，給天車這類需要移動(dòng)、作業(yè)環(huán)境與布網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)化要求高的業(yè)務(wù)模塊帶來了至關(guān)重要的網(wǎng)絡(luò)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(jià)值改變：

首選在項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)中，基于5G模塊完成無人天車的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，可以有效縮短交付時(shí)間，降低布網(wǎng)成本。

其次在改善無人天車技術(shù)體驗(yàn)的核心方向上，5G可以保證無人天車中視頻需要實(shí)時(shí)傳輸所需的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提升實(shí)時(shí)性能力。

向未來看，5G網(wǎng)絡(luò)的高可靠與成長潛力，比如基于AI算法完成天車的預(yù)測性分析能力。AI算法所需的數(shù)據(jù)收集、算法部署條件，也必須依靠高可靠、大帶寬的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

對(duì)于5G智能天車這個(gè)垂直領(lǐng)域來說，業(yè)界合作與標(biāo)準(zhǔn)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(lián)合中國移動(dòng)、華為等企業(yè)共同發(fā)布了《5G+無人行車解決方案白皮書》?！栋灼分酗@示，施耐德已經(jīng)與中國移動(dòng)、華為展開合作，完成了5G在鋼鐵行業(yè)無人行車場景的實(shí)驗(yàn)室測試。而寶信軟件與中國移動(dòng)、華為目前正在寶鋼湛江基地，進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)天車的現(xiàn)場驗(yàn)證。在寶信牽頭的業(yè)界首個(gè)無人智能天車標(biāo)準(zhǔn)（橋式起重機(jī)智能控制系統(tǒng)技術(shù)條件）即將在鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)中出版，移動(dòng)、華為對(duì)其中涉及的5G的場景單元進(jìn)行了初步定義。而華菱湘鋼、中國移動(dòng)、華為、天橋嘉成聯(lián)合申報(bào)的《鋼鐵行業(yè) 起重機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在鋼標(biāo)委立項(xiàng)成功，為5G方案智能天車項(xiàng)目走向規(guī)模化復(fù)制打下了基礎(chǔ)。

對(duì)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(gè)比較特定的場景。但作為鋼鐵行業(yè)的核心生產(chǎn)部件，從“天車+5G”的方案中，卻能夠見微知著了解到鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化的實(shí)際進(jìn)度，以及5GtoB發(fā)展的真實(shí)趨勢。

“鋼鐵俠的未來”：產(chǎn)業(yè)智能化的趨勢與進(jìn)展

鋼鐵行業(yè)，毫無疑問是最具代表性的制造業(yè)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)行業(yè)之一。整體而言，鋼鐵行業(yè)的信息化水準(zhǔn)低于全國整體水平。根據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)，2020年全國“兩化融合”指數(shù)，即信息化和工業(yè)化高層次深度結(jié)合指數(shù)已經(jīng)達(dá)到了85。但鋼鐵行業(yè)在2019年“兩化融合”指數(shù)還僅僅只有53.6。與此同時(shí)，鋼鐵產(chǎn)業(yè)還面臨著人力資源緊張、年輕勞動(dòng)者不愿意從事危重崗位，以及人均勞動(dòng)生產(chǎn)率與國際先進(jìn)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(xiàn)出，5G作為關(guān)鍵的技術(shù)變量，已經(jīng)可以給鋼鐵產(chǎn)業(yè)的核心生產(chǎn)要素帶來巨大改變，同時(shí)滿足鋼鐵行業(yè)走向無人化、高效率、智能化的諸多發(fā)展需求。

5G、AI技術(shù)代表的“新基建”，正在與實(shí)體經(jīng)濟(jì)在具體場景的結(jié)合下深度融合。這一點(diǎn)也直觀體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)供需關(guān)系的重新適配。比如，華為在2015年開始進(jìn)入智能鋼鐵產(chǎn)業(yè)，今年則是華為首次參展國際冶金展。深耕鋼鐵行業(yè)到這一階段的華為，已經(jīng)可以為鋼鐵產(chǎn)業(yè)帶來系列化、多場景的能力提升。包含鋼鐵行業(yè)如何通過5G、大數(shù)據(jù)、視頻、融合通信、AI等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析和管理，進(jìn)而提升作業(yè)效率，增進(jìn)安全生產(chǎn)，改善作業(yè)環(huán)境的多流程體系。

去年下半年，華為和運(yùn)營商開始將5G能力逐漸切入到鋼鐵生產(chǎn)的部分核心流程，比如天車的智慧化改造，打造了從5G遠(yuǎn)控方案到無人化方案，從單點(diǎn)的天車視頻信號(hào)和控制信號(hào)的傳輸，到天車與庫區(qū)信息系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)等系列能力。5G技術(shù)已經(jīng)與鋼鐵成產(chǎn)核心要素緊密相關(guān)。

從冶金展的行業(yè)趨勢，到鋼鐵行業(yè)的接受情況，再到作為集成商的寶信、天橋、佰能、施耐德、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)供應(yīng)商的華為，我們可以看到整條產(chǎn)業(yè)鏈中，已經(jīng)展現(xiàn)出鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化的核心趨勢與發(fā)展境況：

首先，新ICT技術(shù)已經(jīng)走入制造業(yè)場景的生產(chǎn)核心，不僅可以在理論和邏輯上具有提質(zhì)增效的能力，也在實(shí)際產(chǎn)業(yè)鏈中做好了準(zhǔn)備。

其次，可以看到鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化的典型場景復(fù)制化能力正在提升。主動(dòng)擁抱智能化、數(shù)字化，融入5G、AI等新技術(shù)，已經(jīng)成為行業(yè)高度共識(shí)。在智能天車之外，鋼鐵智慧園區(qū)、智能協(xié)作、智慧轉(zhuǎn)鋼、冶金AI質(zhì)檢、鋼鐵智慧物流、AI廢鋼判級(jí)等應(yīng)用場景都在加速落地。

再有，鋼鐵行業(yè)數(shù)字升級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化水準(zhǔn)正在提升。比如再鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系下，華為已經(jīng)聯(lián)合企業(yè)、運(yùn)營商和合作伙伴對(duì)智能天車、遠(yuǎn)程天車、預(yù)測性維護(hù)等場景的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了立項(xiàng)。從企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)，再到集成商、技術(shù)服務(wù)提供商，甚至運(yùn)營商、軟硬件開發(fā)者，整個(gè)鋼鐵智能化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在逐步完善。

從一架天車出發(fā)，我們可以看到鋼鐵產(chǎn)業(yè)智能化、鋼鐵行業(yè)+5G的脈絡(luò)清晰有序，行業(yè)進(jìn)展已經(jīng)在很大程度上超過了我們的預(yù)期。而從鋼鐵行業(yè)透視更廣泛的實(shí)體經(jīng)濟(jì)與數(shù)字技術(shù)融合，會(huì)發(fā)現(xiàn)5GtoB的底座價(jià)值正在逐漸滲透到行業(yè)組織、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)鏈中，新的數(shù)字化動(dòng)能正在5G時(shí)代浮現(xiàn)出來。

“鋼鐵俠”，正在完成一次再出發(fā)。