中國(guó)聯(lián)通牽頭發(fā)布IMT-2020（5G）推進(jìn)組《鋼鐵行業(yè)5G確定性網(wǎng)絡(luò)研究報(bào)告》

2021年是我國(guó)“十四五”規(guī)劃開(kāi)局之年，也是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程起步之年。5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為兩大新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，兩者的深度融合將成為助推制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的核心力量。鋼鐵工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是建設(shè)現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的重要支撐，信息化程度較好、自動(dòng)化程度較高，具有較好的智能制造轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)。智能制造將是驅(qū)動(dòng)鋼鐵工業(yè)提質(zhì)、增效、降本以及低碳發(fā)展的強(qiáng)力引擎。

5G以其大帶寬、低時(shí)延、廣域覆蓋和移動(dòng)性等特點(diǎn)已逐步在鋼鐵行業(yè)得到應(yīng)用。但無(wú)線空口易受干擾、承載網(wǎng)絡(luò)基于 IP “盡力而為”設(shè)計(jì)，5G端到端跨域傳輸時(shí)延、丟包、帶寬等指標(biāo)離鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)要求尚有距離。目前5G在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用主要集中在局部類、試點(diǎn)類的生產(chǎn)輔助業(yè)務(wù)上，關(guān)鍵的生產(chǎn)控制類業(yè)務(wù)少有涉及。如何提升5G網(wǎng)絡(luò)確定性能力，為客戶提供確定、穩(wěn)定的5G服務(wù)保障急需攻關(guān)和突破。

利用IMT-2020（5G）推進(jìn)組提供的技術(shù)研討平臺(tái)，中國(guó)聯(lián)通牽頭與來(lái)自中國(guó)信息通信研究院、北京科技大學(xué)、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、首鋼集團(tuán)有限公司技術(shù)研究院、河鋼數(shù)字技術(shù)股份有限公司、中興通訊、華為等14家合作伙伴的40余名專家，共同研究、深入探討5G網(wǎng)絡(luò)賦能鋼鐵行業(yè)當(dāng)前存在的痛點(diǎn)和難題。產(chǎn)業(yè)鏈上下游專家加強(qiáng)跨界合作，突破融合創(chuàng)新?；谄鸩輬F(tuán)隊(duì)的多次溝通和共同努力，撰寫發(fā)布了《鋼鐵行業(yè)5G確定性網(wǎng)絡(luò)研究報(bào)告》。

5G確定性網(wǎng)絡(luò)是站在網(wǎng)絡(luò)頂層設(shè)計(jì)的視角對(duì)端到端網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)能力進(jìn)行全局設(shè)計(jì)以及精準(zhǔn)分解，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)面向業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)閉環(huán)管理和快速響應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)各域通過(guò)URLLC，5G LAN、網(wǎng)絡(luò)切片、DetNet以及TSN等技術(shù)組合形成最佳方案，并打通跨域協(xié)同能力，從而滿足不同業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延、帶寬和可用性等指標(biāo)的穩(wěn)定性要求。5G確定性網(wǎng)絡(luò)有助于工廠自動(dòng)化系統(tǒng)打通傳統(tǒng)ISA-95金字塔架構(gòu)造成的上下層以及同層不同設(shè)備之間數(shù)據(jù)流通不暢的問(wèn)題。通過(guò)ICDOT技術(shù)深度融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)順暢流動(dòng)，拉通現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到工廠級(jí)的網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)傳感/執(zhí)行器與云端控制器直接交互、生產(chǎn)要素間智能互聯(lián)與協(xié)同能力，使得數(shù)據(jù)能夠縱向跨層、橫向跨系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行交互。5G確定性網(wǎng)絡(luò)可分階段提升鋼鐵制造業(yè)產(chǎn)能、實(shí)現(xiàn)效益最大化并降低成本。現(xiàn)階段，利用5G確定性網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)能力，單點(diǎn)突破5G鋼鐵業(yè)務(wù)場(chǎng)景并規(guī)模復(fù)制推廣；下一階段， 5G確定性網(wǎng)絡(luò)作為疊加在鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)之上的一張基礎(chǔ)打底網(wǎng)絡(luò)，有效采集生產(chǎn)場(chǎng)景以及生產(chǎn)輔助場(chǎng)景的各種數(shù)據(jù)，為鋼鐵企業(yè)構(gòu)造智能制造系統(tǒng)“心臟”提供不可缺少的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；進(jìn)一步，5G確定性網(wǎng)絡(luò)與鋼鐵現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)接與深度融合，從更深層次打通決策分析與現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工控與數(shù)采一張網(wǎng)，賦能鋼鐵行業(yè)“智慧大腦”。

2021年，中國(guó)聯(lián)通提出了構(gòu)建CUBE-Net3.0新一代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)布5G確定性服務(wù)質(zhì)量保障體系。中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)唐雄燕博士認(rèn)為：傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)提供的“盡力而為”服務(wù)能力，已不能滿足智能制造對(duì)網(wǎng)絡(luò)的多維度、差異化、定制化能力需求。中國(guó)聯(lián)通將不斷提升網(wǎng)絡(luò)的端到端確定性能力，并基于確定和穩(wěn)定的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能力提供可管可控和安全可靠的確定性服務(wù)。同時(shí)，中國(guó)聯(lián)通將攜手產(chǎn)業(yè)界伙伴積極推進(jìn)5G在鋼鐵中的應(yīng)用從單一、單點(diǎn)走向規(guī)模復(fù)制，通過(guò)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向客戶提供高品質(zhì)網(wǎng)絡(luò)信息化服務(wù)，賦能產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。

中國(guó)信息通信研究院5G應(yīng)用創(chuàng)新中心副主任杜加懂指出：當(dāng)前我國(guó)鋼鐵行業(yè)逐漸由“制造”走向“綠色智造”轉(zhuǎn)變，5G逐漸成為助力鋼鐵行業(yè)數(shù)字化高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。包括5G網(wǎng)絡(luò)切片、5G上行速率增強(qiáng)、5G LAN、5G+TSN、5G URLLC、MEC等在內(nèi)的5G確定性網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)，能夠驅(qū)動(dòng)鋼鐵行業(yè)全業(yè)務(wù)、全流程融合升級(jí)，助力鋼鐵企業(yè)向全連接、無(wú)人化、綠色等方向發(fā)展。同時(shí)，構(gòu)建面向鋼鐵行業(yè)的5G網(wǎng)絡(luò)模板，形成5G網(wǎng)絡(luò)在鋼鐵領(lǐng)域部署、運(yùn)維及推廣的模式，是當(dāng)前5G在鋼鐵領(lǐng)域規(guī)?；瘡?fù)制推廣的關(guān)鍵。

5G與鋼鐵行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展符合產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。北京科技大學(xué)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)王健全教授認(rèn)為：5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新的國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施，在使能智能制造方面發(fā)揮著積極的作用。網(wǎng)絡(luò)能力是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度賦能行業(yè)的關(guān)鍵一步，5G確定性網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)有確定性技術(shù)融入到5G網(wǎng)絡(luò)中，滿足工業(yè)場(chǎng)景下核心的控制需求。鋼鐵是工業(yè)的“糧食“，鋼鐵行業(yè)是重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型需求十分迫切，5G確定性技術(shù)的應(yīng)用將推動(dòng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)與鋼鐵產(chǎn)業(yè)深度融合，提升鋼鐵行業(yè)智能化水平。

鋼鐵行業(yè)智能制造領(lǐng)域期待5G與鋼鐵行業(yè)融合的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作組秘書長(zhǎng)劉斕冰指出：鋼鐵行業(yè)將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化作為高質(zhì)量發(fā)展的重要手段，重點(diǎn)關(guān)注5G這項(xiàng)新技術(shù)在鋼鐵制造過(guò)程中帶來(lái)的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)前市場(chǎng)上5G相關(guān)解決方案較多，相關(guān)設(shè)備質(zhì)量、接口、網(wǎng)關(guān)、以及應(yīng)用效果良莠不齊，急需5G在鋼鐵行業(yè)應(yīng)用密切相關(guān)的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，將5G以及5G確定性網(wǎng)絡(luò)在鋼鐵行業(yè)的典型應(yīng)用轉(zhuǎn)化為可以快速?gòu)?fù)制推廣的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使鋼鐵企業(yè)切實(shí)通過(guò)5G技術(shù)提高鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)、管理效率。

鋼鐵企業(yè)探索5G等新型ICT技術(shù)在生產(chǎn)制造等核心環(huán)節(jié)的應(yīng)用已經(jīng)提上日程。首鋼集團(tuán)有限公司技術(shù)研究院王鳳琴所長(zhǎng)認(rèn)為：5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)提升鋼鐵行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平具有強(qiáng)大的推動(dòng)作用，尤其是5G確定性網(wǎng)絡(luò)將帶來(lái)更大的應(yīng)用前景。河鋼數(shù)字技術(shù)股份有限公司目前正在推進(jìn)河鋼集團(tuán)搭5G數(shù)字化工廠建設(shè)，推進(jìn)5G確定性網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)融合，借助5G高速率、低延時(shí)等特性實(shí)現(xiàn)鋼帶表面檢測(cè)、無(wú)人天車、鋼廠人員安全監(jiān)控等新型智能應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商密切關(guān)注鋼鐵行業(yè)客戶的戰(zhàn)略方向和發(fā)展路徑，不斷進(jìn)行技術(shù)演進(jìn)，為鋼鐵行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。中興通訊副總裁劉金龍認(rèn)為：鋼鐵行業(yè)作為工業(yè)的龍頭已經(jīng)發(fā)展了近百年，同時(shí)作為流程制造的典型行業(yè)，本身自動(dòng)化程度很高，但相對(duì)封閉；隨著通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和大數(shù)據(jù)AI的迅猛發(fā)展，為百年鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了契機(jī)；中興通訊立志成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的筑路者，希望為鋼鐵行業(yè)的信息化建設(shè)、自動(dòng)化的增強(qiáng)與重構(gòu)貢獻(xiàn)力量。華為云核心網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展部部長(zhǎng)董浩認(rèn)為：隨著5G網(wǎng)絡(luò)與鋼鐵行業(yè)的核心生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)合，需要打造具備工業(yè)屬性的5G系統(tǒng)。UPF等關(guān)鍵部件的部署位置在不斷演進(jìn)，正從工廠或者園區(qū)級(jí)，進(jìn)一步進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)OT網(wǎng)絡(luò)，確定性技術(shù)的應(yīng)用，將賦能系統(tǒng)在可用性，高確定性時(shí)延等方面顯著增強(qiáng)。

隨著5G在垂直行業(yè)中廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)能力和服務(wù)保障要求都將更加明確，驅(qū)動(dòng)和引導(dǎo)我們不斷建設(shè)更加完善的5G確定性服務(wù)質(zhì)量保障體系。技術(shù)進(jìn)步無(wú)止境，在不斷的發(fā)展中肯定會(huì)有新的技術(shù)方案能夠提供更高效的服務(wù)質(zhì)量保障。我們相信，未來(lái)可期。

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