構(gòu)筑端到端5GtoB平臺(tái)，助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

——湖南移動(dòng)5G+智慧鋼鐵實(shí)踐

一、 鋼鐵行業(yè)數(shù)字化機(jī)會(huì)

中國(guó)已經(jīng)建立了比較完整的鋼鐵工業(yè)體系，是全球最大鋼鐵生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)，2019 年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量9.963 億噸，占全球粗鋼產(chǎn)量的53.3％，而且份額逐年增加。中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入4.27 萬(wàn)億，占工業(yè)企業(yè)總營(yíng)收的4%。鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?、批量化生產(chǎn)，正在向集約化、數(shù)字化邁進(jìn)。

《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級(jí)規(guī)劃（2016-2020年）》顯示，鋼鐵行業(yè)要將創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能制造和服務(wù)型制造三者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，推進(jìn)鋼鐵工業(yè)有效供給水平。鋼鐵行業(yè)從“制造”向“智造”轉(zhuǎn)型離不開(kāi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能的技術(shù)和平臺(tái)支撐，以此實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)備的全連接、作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)控制、生產(chǎn)管理的信息共享、產(chǎn)供銷(xiāo)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)、市場(chǎng)投放的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。通過(guò)構(gòu)建數(shù)字化應(yīng)用解決方案，向智能裝備、自動(dòng)化車(chē)間、智能系統(tǒng)的智慧鋼廠轉(zhuǎn)型。預(yù)計(jì) 2020 年中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)總體規(guī)模約為3.1 萬(wàn)億元，同比實(shí)際增長(zhǎng)約為 47.9%，鋼鐵行業(yè)2020 年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為1240 億。

二、 華菱湘鋼項(xiàng)目實(shí)踐

湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司始建于1958年，是中國(guó)南方千萬(wàn)噸級(jí)精品鋼材生產(chǎn)基地，具備年產(chǎn)鋼1600萬(wàn)噸生產(chǎn)規(guī)模，擁有鋼鐵全流程先進(jìn)技術(shù)裝備和生產(chǎn)工藝。湘鋼經(jīng)過(guò)“十三五”升級(jí)改造，主要生產(chǎn)線均已基本實(shí)現(xiàn)PLC-MES-ERP三級(jí)工業(yè)自動(dòng)化體系。但如果要進(jìn)一步推進(jìn)智慧鋼廠的升級(jí)建設(shè)，受制于生產(chǎn)廠區(qū)范圍大、生產(chǎn)環(huán)境苛刻（高溫、振動(dòng)）、現(xiàn)場(chǎng)施工難（鋼框架結(jié)構(gòu)、設(shè)備體積大移動(dòng)性強(qiáng)、空間裕量小）等因素，傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的帶寬和實(shí)時(shí)性無(wú)法滿足業(yè)務(wù)要求，成為技術(shù)改造的瓶頸。

自2019年起，湘鋼與湖南移動(dòng)開(kāi)展5G聯(lián)合創(chuàng)新，共同探索5G在鋼鐵行業(yè)數(shù)字化中應(yīng)用的可能性。

湖南移動(dòng)利用5G網(wǎng)絡(luò)廣覆蓋、大帶寬、低延時(shí)、高可靠的特性，克服了環(huán)境苛刻、施工困難等問(wèn)題，迅速完成湘鋼重點(diǎn)區(qū)域的覆蓋，順利實(shí)現(xiàn)園區(qū)組網(wǎng)。在5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，結(jié)合MEC邊緣計(jì)算、移動(dòng)云等業(yè)務(wù)平臺(tái)，打造了“5G+云+應(yīng)用+生態(tài)”的端到端解決方案。湘鋼園區(qū)5G專網(wǎng)共部署5G宏站、室分200個(gè)、MEC 2套（主/備），引入了ModelArts、IEF、IoT等移動(dòng)云高階服務(wù)，采用了網(wǎng)絡(luò)切片、I幀碰撞優(yōu)化算法、PUSCH波束增強(qiáng)算法、時(shí)延參數(shù)優(yōu)化等關(guān)鍵特性，不斷提升網(wǎng)絡(luò)帶寬和可靠性，滿足湘鋼核心生產(chǎn)流程的業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求。

目前湘鋼已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人天車(chē)、遠(yuǎn)控天車(chē)、AR遠(yuǎn)程輔助裝配，AI自動(dòng)轉(zhuǎn)鋼、設(shè)備在線監(jiān)控、設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)等多個(gè)“明星”智慧鋼鐵場(chǎng)景，不僅顯著提升了企業(yè)的數(shù)字化、智能化水平，還降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境。

三、 構(gòu)筑平臺(tái)沉淀能力

湘鋼項(xiàng)目的成功實(shí)踐形成了一系列優(yōu)秀成果：鋼鐵行業(yè)5G專網(wǎng)方案、智慧視頻組網(wǎng)方案、數(shù)采物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方案、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)（云平臺(tái)）方案、天車(chē)生態(tài)伙伴、AI算法生態(tài)伙伴、AR平臺(tái)生態(tài)伙伴、物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)伙伴等等。如何將項(xiàng)目孵化的架構(gòu)、方案、流程、能力固化下來(lái)，形成標(biāo)準(zhǔn)化的、可直接銷(xiāo)售、直接復(fù)制的產(chǎn)品，后續(xù)用于其他鋼鐵行業(yè)項(xiàng)目是個(gè)重要的課題。

面對(duì)從項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)到標(biāo)準(zhǔn)化商品的難題，湖南移動(dòng)對(duì)湘鋼項(xiàng)目進(jìn)行了詳盡的總結(jié)和剖析，形成了面向鋼鐵企業(yè)的行業(yè)解決方案，在此基礎(chǔ)上又聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)云能力中心打造了端到端5GtoB平臺(tái)解決方案，將經(jīng)驗(yàn)和能力沉淀在平臺(tái)上，通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)行業(yè)解決方案的標(biāo)準(zhǔn)化和快速?gòu)?fù)制。

5GtoB平臺(tái)總體思想是在技術(shù)層面把省內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源能力開(kāi)放，把網(wǎng)絡(luò)資源與公有云豐富的高階服務(wù)、生態(tài)伙伴融合，打造5G+云+應(yīng)用的端到端業(yè)務(wù)體驗(yàn)；在商業(yè)層面把本省優(yōu)秀實(shí)踐沉淀到省電商平臺(tái)和集團(tuán)移動(dòng)云市場(chǎng)，形成標(biāo)準(zhǔn)化行業(yè)解決方案和產(chǎn)品，拓寬渠道和入口。

5GtoB平臺(tái)包括5G專網(wǎng)、NSMF+平臺(tái)、CSMF+平臺(tái)、省電商平臺(tái)、移動(dòng)云（NaaS+高階服務(wù)）、云邊協(xié)同（IEF+MEC）、移動(dòng)云行業(yè)市場(chǎng)等關(guān)鍵組件，實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)對(duì)關(guān)鍵業(yè)務(wù)場(chǎng)景的一站式訂購(gòu)和快速業(yè)務(wù)開(kāi)通。

（1）5G專網(wǎng)：部署在鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、承載企業(yè)業(yè)務(wù)的5G網(wǎng)絡(luò)，包括宏站、室分、傳輸配套和核心網(wǎng)MEC等組件。

（2）NSMF+：部署在湖南移動(dòng)，從“以網(wǎng)絡(luò)為中心的運(yùn)維”向“以企業(yè)為中心的運(yùn)營(yíng)”演進(jìn)的關(guān)鍵要素，基于鋼鐵行業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速開(kāi)通和SLA監(jiān)控保障。NSMF+將行業(yè)需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品模型，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)。在湖南移動(dòng)NSMF+平臺(tái)中，基于湘鋼項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)沉淀出鋼鐵行業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)能力資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)PLC遠(yuǎn)控、視頻監(jiān)控等差異化業(yè)務(wù)場(chǎng)景切片，并實(shí)現(xiàn)切片的跨域、跨廠家一站式敏捷開(kāi)通、SLA監(jiān)控和保障。

（3）CSMF+：部署在湖南移動(dòng)，可以滿足垂直行業(yè)差異化網(wǎng)絡(luò)需求及個(gè)性化自服務(wù)能力，支撐5G網(wǎng)絡(luò)快速商業(yè)變現(xiàn)。平臺(tái)支持行業(yè)客戶訂購(gòu)網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)商品，并對(duì)訂單進(jìn)行管理；同時(shí)可以從網(wǎng)絡(luò)切片管理平臺(tái)提取已訂購(gòu)網(wǎng)絡(luò)切片監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，滿足行業(yè)客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)的體驗(yàn)管理需求。當(dāng)前移動(dòng)集團(tuán)正在構(gòu)筑全國(guó)統(tǒng)一的產(chǎn)商品訂購(gòu)平臺(tái)，未來(lái)將形成集團(tuán)-省內(nèi)兩級(jí)平臺(tái)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)5G專網(wǎng)的訂購(gòu)和自動(dòng)化開(kāi)通。

（4）省電商平臺(tái)：部署在湖南移動(dòng)的5G行業(yè)商城，支撐運(yùn)營(yíng)商從“線下運(yùn)營(yíng)”向“線上運(yùn)營(yíng)”轉(zhuǎn)型。通過(guò)開(kāi)放互聯(lián)網(wǎng)門(mén)戶，企業(yè)客戶可以基于5G行業(yè)商城實(shí)現(xiàn)自助服務(wù)，支持在線訂購(gòu)、開(kāi)通、續(xù)訂等功能，并支持在線查看所訂購(gòu)的5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)狀態(tài)。省內(nèi)電商平臺(tái)上架了5G鋼鐵行業(yè)解決方案以及本省生態(tài)伙伴，形成省內(nèi)5G行業(yè)專網(wǎng)的業(yè)務(wù)閉環(huán)。

（5）移動(dòng)云：中國(guó)移動(dòng)云能力中心管轄的移動(dòng)云可以提供5GNaaS（Network as a Service），以及ModelArts（AI PaaS平臺(tái)）、DAYU（數(shù)據(jù)治理PaaS平臺(tái)）、IoT（物聯(lián)網(wǎng)PaaS平臺(tái)）、IEF（云邊協(xié)同服務(wù)）等高階服務(wù)。5GNaaS支持在移動(dòng)云控制臺(tái)上開(kāi)通企業(yè)客戶的5G專網(wǎng)；高階服務(wù)可以提供功能豐富、實(shí)時(shí)更新的PaaS能力，支撐鋼鐵行業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用運(yùn)行和應(yīng)用開(kāi)發(fā)。在湘鋼項(xiàng)目中，AI自動(dòng)轉(zhuǎn)鋼場(chǎng)景、AI鋼表面檢測(cè)場(chǎng)景所的使用的算法就是在移動(dòng)云ModelArts云服務(wù)中訓(xùn)練生成的。

（6）云邊協(xié)同：由移動(dòng)云IEF服務(wù)和部署在鋼鐵企業(yè)本地的MEC共同構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)云與駐地資源池、MEC的聯(lián)動(dòng)。云邊協(xié)同方案可以將容器化應(yīng)用從移動(dòng)云推送到企業(yè)駐地MEC，如AI推理算法、容器化企業(yè)應(yīng)用等等，實(shí)現(xiàn)云上開(kāi)發(fā)與本地部署無(wú)縫銜接、流程閉環(huán)。在生產(chǎn)階段，鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)今v地MEC，并被部署在MEC的應(yīng)用實(shí)時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)不出園區(qū)的安全性和低時(shí)延。云邊協(xié)同方案可以充分利用移動(dòng)云上的服務(wù)和工具，與本地部署的5G網(wǎng)絡(luò)和MEC算力相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)、部署的高效性和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的安全性優(yōu)勢(shì)疊加。

（7）移動(dòng)云行業(yè)市場(chǎng)：是移動(dòng)云解決方案專區(qū)的一個(gè)版塊，它將已經(jīng)孵化好的應(yīng)用場(chǎng)景上架。目前在移動(dòng)云已經(jīng)建立了“5G解決方案專區(qū)”，將AI自動(dòng)轉(zhuǎn)鋼、AI鋼表面檢測(cè)和AR遠(yuǎn)程協(xié)助裝配等場(chǎng)景上架。鋼鐵企業(yè)客戶可以一站式訂購(gòu)場(chǎng)景中的云、網(wǎng)和應(yīng)用等多種資源。每個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的生態(tài)伙伴也引入到了移動(dòng)云云市場(chǎng)，為集成和業(yè)務(wù)自助開(kāi)通奠定基礎(chǔ)。

四、 持續(xù)拓展行業(yè)邊界

通過(guò)5GtoB平臺(tái)的構(gòu)建，湖南移動(dòng)將充分利用5G、AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等ICT行業(yè)的最新成果，為湖南甚至全國(guó)范圍內(nèi)的鋼鐵企業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)化的成熟的行業(yè)應(yīng)用示范，進(jìn)行全流程、全業(yè)務(wù)的數(shù)字化融合，打造鋼鐵行業(yè)的智能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

除了鋼鐵行業(yè)，湖南移動(dòng)計(jì)劃將“從創(chuàng)新到平臺(tái)化”的行業(yè)產(chǎn)品孵化方法論在其他行業(yè)進(jìn)一步實(shí)踐，不斷拓展5G行業(yè)應(yīng)用邊界，不斷豐富5GtoB平臺(tái)的能力積累，助力行業(yè)客戶在數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型中成為行業(yè)的領(lǐng)跑者，助力千行百業(yè)的數(shù)字化旅程。

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