5G+智能制造！湖南湘钢实现智能化升级

吊车工坐在空调房里，通过操作台操控五米宽厚板厂炼钢区废钢跨天车;一线工作人员通过电脑系统指挥智能机器臂给高炉加渣;技术人员坐在智慧中心，对生产现场的设备进行操作，完成板材点检、厚度测量等系列常规工作……这是记者近日在湘钢看到的场景。这样科技感十足的场景，不仅让行内人感觉新鲜，感慨湘钢变了;同时也让不少行外人感到振奋，他们在实践中见证了科技创新对传统工业的变革。前不久，华为技术有限公司主要创始人兼总裁任正非还专程来到湘钢实地调研，感受智能制造带来的变化。

智能升级

——将工人从恶劣环境中解放出来

湘钢的变化，在于将数字、信息等智慧元素融入采购、销售、生产、设备、财务、成本、库存、运输等管理流程，逐渐改变了传统的人工作业方式;湘钢的变化，在于它利用5G技术打通了物联网、工业互联网及MES(生产制造系统)、ERP(企业资源计划)信息化管理系统之间的信息壁垒，从而帮助企业实现节能减排、提质增效。作为一家传统的钢铁制造业企业，湘钢已经率先走上了一条“5G+智能制造”的康庄大道。

提起这条“5G+智能制造”之路，还得从2015年说起。

党的十八大以来，习近平总书记提出建设网络强国、数字中国、智慧社会等系列战略思想。在总书记的思想引领下，2015年3月，工信部《关于开展2015智能制造试点示范专项行动实施方案》明确提出，将智能制造作为今后一段时期推进两化深度融合的主攻方向;同年10月，工信部又组织制定了《国家智能制造标准体系建设指南》，为推进智能制造提供了参考依据。

恰巧当年，湘钢顺利通过了两化(信息化和工业化)融合管理体系贯标外审，具备了向智能制造发展的基本条件。湘钢的主要领导意识到，是向智能制造转型发展的时候了。

按照加快传统产业数字化智能化，做大做强数字经济，引导数字经济和实体经济深度融合的思路，湘钢以“让设备开口说话、让机器自主运行、让职工尊严工作，让企业高效发展”为目标，于2016年制定了《智能制造工作推进方案》，成立了由“一把手”担任组长的智能制造工作推进组，并定期组织召开智能制造专题党委会、经理办公会，认真研究工作，系统部署任务，扎实推进项目。

“钢铁企业最大的问题是生产环境复杂，生产现场集聚了高温、嘈杂、危险系数高等特点。将一线工人从恶劣的环境中解放出来，成了智能化改造的首要任务。”华菱湘钢常务副总经理喻维纲说，湘钢首先尝试在一些重点环节向信息化、智能化转变。

五米宽厚板厂炼钢区废钢跨天车，是首批智能化改造项目中的一个。改造之前，这里一直使用传统天车，吊车工进入操作室之前，需要攀登一个倾斜角度达70度的窄阶梯，然后翻越几道1.5米的栏杆，才能到达距离地面30多米的天车操作室，坐在相当于10层楼的高度，配合地面指挥人员作业。由于前方生产线24小时不停，操作人员经常连下车上厕所的时间都没有。

为改善吊车工作业环境，湘钢与天车制造商株洲天桥起重机股份有限公司合作，将传统天车改造为地下遥控操作，吊车工这才落了地。但这依然没有真正将工作人员从嘈杂的环境中解放出来。湘钢继续加大投入，在厂区内铺设光纤，让天车联网，天车操作台则搬到了办公室，夏天有冷气，冬天有暖气。就连吊车工也没想到，有一天自己能像“白领”一样，在安静且舒适的环境里工作。

在接下来的几年时间里，像这样的智能化改造项目，湘钢共实施了247个，累计投资3.4亿元，为5G技术的加入打下了良好的基础。

5G赋能

——与跨界的华为展开合作

就在湘钢如火如荼推进智能化改造的同时，另一边，“做手机”的华为开始跨界钢铁领域。

2017年，华为与江苏永钢集团签订战略合作协议，双方在钢铁产业高新化、高端化、智能化建设方面展开合作。随后，华为又陆续与宝钢集团、河钢集团、柳钢集团等，围绕智能制造开展战略合作。

随着以5G为代表的新一代信息技术的快速发展，信息技术和智慧工厂新模式加速融合已成为发展大趋势。“湘钢智能制造的基础好，且技术消化能力强。”湘钢在智慧钢铁行业的实际应用积累，被“外行”华为看在眼里。双方于2018年开始，就如何让5G赋能钢铁行业的智能制造进行对接，但那时，5G技术暂未在商用领域启用。

与华为有同步计划的中国移动，也在积极寻找5G技术的实体商业应用场景。“我们在2019年初申请5G牌照之前，就已与湘钢建立了合作关系，并在厂区内启动了5G基站的建设。”湘钢智能制造联合办公室、中国移动高级项目经理许华说，针对湘钢“5G+智能制造”的需求，他们提供了定制方案。

湘钢有基础，华为有技术，移动有经验，三方强强联合的初步意向已经确定，首先在哪个应用场景付诸实施?所有人不约而同地想到了天车。

“虽然经过几次更新换代，但天车通过光纤进行数据传送，仍存在高延时、低速率、容量小等问题，影响工作效率。”5G技术既有超高速率，又能提供超低时延，还具有超强抗干扰性和稳定性，不仅能提高信息数据的传输速度，增强精准度，而且有利于降低布线和维护成本，五米宽厚板厂智慧天车负责人何炜十分支持将5G技术应用在天车上。

湘钢智慧天车项目作为首个“5G+智能制造”项目快速推进，不仅给每台天车配备了7个5G摄像头，多角度还原作业环境，结合5G网络的高速率，实现了对生产现场360度的全覆盖。另外，通过3D扫描成像技术，将现场物流车辆、装斗的高度和一些吊运信息，第一时间高清晰地传输到操控室屏幕上，操作人员根据有效信息，能准确作出判断，安全和高效地完成吊运作业。

在5G商用牌照正式发放两个月后，湘钢率先实现全国第一台钢铁行业5G智慧天车远程操控实景应用。

实现多赢

——经济效益和业界口碑双丰收

有了成功的经验，2019年9月12日，湘钢与湖南移动、华为三方正式签订战略合作协议，共建智慧工厂，融合边缘计算、机器视觉、人工智能等新兴技术，企业融合智慧中心、设备状态在线监测系统、机器人自动加渣系统、“5G+AR”设备远程调试系统等应用场景逐一成为现实。

“5G技术给我们搭建了一条信息高速公路，实现了湘钢大工厂元器件的连接。”喻维纲表示，目前湘钢厂区内已经部署了近200个5G基站，基本实现了5G网络全覆盖。5G技术让设备实现智能运转，对企业来说，可以实现多赢的效果。以炼钢为例，以前各流程的信息未实现互通，转炉炼一炉钢需要35分钟。5G技术加入后，物资、设备、操作过程均实现了数据透明，企业从中发现了不少不必要的生产时间和物资损失，从而有针对性地对每个生产设备、生产过程和工艺参数进行分析优化。现在炼一炉钢的时间可以控制在29分钟左右。缩短的这短短6分钟，降低了焦炭等物资和能量的损耗，节约了生产成本，从经济学角度来说，一定程度上提升了生产效率，提高了企业的市场竞争力。

湘钢将“5G+智能制造”作为提高企业运行效率、推动经济高质量发展的突破口，一方面，取得了良好的经济效益，有数据为证：2019年湘钢的劳动生产率提高了54%，实现年销售收入650亿元，利润46.5亿元，上缴税金28.7亿元，资产负债率降至50%以下;另一方面，也收获了良好的业界口碑和社会关注度。在工信部组织的全国第三届“绽放杯”5G应用征集大赛中，湘钢5G智慧工厂获智慧园区专题赛一等奖第一名。在国企数字化转型工作现场推进会上，湘钢作为5G与智能制造融合创新先进单位作了经验介绍，还应邀参加了2020中国5G+工业互联网大会圆桌论坛等。

初尝了“5G+智能制造”的甜头后，湘钢、湖南移动、华为三方又签订《“拥抱5G时代，共建智慧工厂”合作协议》，联合发布《信息技术+智能制造融合发展白皮书》，共同制定《湘钢“5G+智能制造”三年规划(2020-2022)》，明确了“搭建一套专有网络、建设三个管理中心、覆盖十大应用场景”的设计方案，指明了企业下阶段数字化转型升级的方向。

按照计划，下阶段，湘钢将重点打造ERP数据中心、生产指挥中心、设备能源中心3大数据中心和基础办公支撑平台、智能生产运营平台、智慧生活服务平台3大基础工程，继续推广“5G+智能制造”技术运用，力争到2022年，实现“企业运营成本降低20%，新产品研发周期缩短20%，生产效率提高20%，产品不良率降低10%，能源效率提高5%”的目标。