首页 >> 网络 >> 5G >> 正文
八步骤推进工业互联网在钢铁行业的推广应用
  • 工联网
  • 2021年11月29日 13:38

工联网消息(IItime) 工业互联网是第四次工业革命的重要基石,是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的关键基础设施、应用模式和工业生态,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径。

钢铁是国民经济的中流砥柱,是国家的命脉,是国家生存和发展的物质保障。近年来,钢铁行业基于国内外发展形势和自身转型升级需求,不断推进工业互联网建设与实践,一批数字化车间、智能工厂和“5G+工业互联网”示范标杆不断涌现。但同时,钢铁行业的工业互联网融合应用尚未形成可复制、可推广的经验模式。

《工业互联网与钢铁行业融合应用参考指南(2021年)》发布

为适应钢铁行业数字化转型需求,促进钢铁企业提质、增效、降本、绿色、安全发展,为钢铁企业工业互联网建设规划和融合应用提供实施方法与路径参考,工业互联网产业联盟联合中国钢铁工业协会、中国金属学会研究编制了《工业互联网与钢铁行业融合应用参考指南(2021年)》(以下简称《指南》)。

《指南》从钢铁行业的实际应用场景出发,结合企业业务需求,基于工业互联网体系架构,提出了钢铁行业总体实施架构,深入剖析了网络、标识、平台和安全等建设部署路径,总结了钢铁企业应用工业互联网开展数字化转型的实施步骤,并给出了相关应用领域的供应商名录,为钢铁企业开展工业互联网建设提供有益参考。

工业互联网与钢铁行业融合创新实施架构

面向当前数字化转型需求,钢铁行业与工业互联网的融合创新发展,亟待构建面向融合创新应用的新型实施架构,全面支撑钢铁行业提质、增效、降本、绿色、安全的数字化转型需求。

实施架构总体分为车间层、企业层、产业层三个层级,具体实施包括网络、标识、平台、安全四大方面的能力建设。

网络体系是基础

其中,网络体系是基础。从业务需求方面来看,车间层网络一方面用于满足生产现场的状态感知与监测需求,另一方面用于满足生产现场过程控制需求;企业层中,生产管理类业务需要通过网络实现海量生产现场数据汇聚与上传以及生产相关决策计划下达;产业层中,供应链产业链协同类业务主要面向跨企业的业务协同,需要通过网络联通上下游企业等行业主体,实现多方敏捷交互。

从功能需求方面来看,车间层控制及感知类业务需要网络具有低时延、高可靠的特点,此外车间层还要求网络具有高融合、标准化、可拓展的特点;企业层网络需要网络具有高可靠、广覆盖、大宽带的特点;产业层网络相比于企业层网络需要实现更大范围的覆盖,同时为防止企业敏感信息外泄,对网络安全也提出更高要求。

从建设部署方面来看,车间层在新型智能设备进行接入时可使用叠加模式,可基于5G、TSN、工业PON等新型技术,叠加新建支撑新业务流程的网络。在增强原有设备功能时可使用升级模式,增加通信接口,实现网络技术和能力升级;企业层大型钢铁企业(工厂)采用核心层、汇聚层、接入层网络架构搭建园区主干网,企业/园区网络通过跨工序的信息化系统与生产控制网进行业务和网络接口,实现生产数据、过程数据的采集,同时下传控制指令;产业层中,布置高质量外网业务,包括集团总部与生产基地间的网络部署、产业链上下游各协作企业的网络部署。

从5G+工业互联网方面来看,钢铁行业需通过5G技术解决传统有线网络存在的问题,需要通过5G无线网络实现远程化控制。

标识是建立工业互联网新连接的重要前提

工业互联网标识解析体系是工业互联网网络体系的重要组成部分,是支撑工业互联网互联互通的神经枢纽,是建立工业互联网新连接的重要前提。标识解析体系实现要素的标记、管理和定位,支撑跨企业、跨地区、跨行业的数据共享共用。

从业务需求方面来看,标识解析体系通过对钢铁行业采购、生产、运输、使用等全生产业链的物理、虚拟实体进行标识,满足相应业务场景需求。

从功能需求方面来看,标识解析功能体系提供标识服务的基础系统功能,包括标识注册、标识解析、标识查询、业务管理、数据管理等。

从建设部署方面来看,车间层通过标识对钢铁行业产业链、全流程中唯一识别的物理实体和虚拟实体进行“一物一码”标识;企业层中,钢铁行业上下游及相关企业应以独立建设或托管建设的方式建设企业节点并接入钢铁行业二级节点;产业层中,钢铁行业头部企业或具备相关服务能力的钢铁行业企业可申请建设二级节点,与国家顶级节点对接,实现分级管理、全网解析。

平台是工业互联网的中枢

平台包括边缘层、IaaS、PaaS和SaaS四个层级,相当于工业互联网的“操作系统”,用于实现数据汇聚、建模分析、知识复用与应用创新。

从业务需求方面来看,车间层中,钢铁行业存在大量的高价值装备,同时有工艺优化、生产执行、生产现场装备的自动控制需求,需要平台及时给出建议并对生产进行优化;企业层中,要实现便捷的人财物管理、进销存全链条管理优化等,需要平台支持;产业层中,钢铁行业产品种类繁多、属于资产密集型行业,需要通过平台来集成汇聚产品信息,打通企业和金融机构的信息等。

从功能需求方面来看,车间层要具备异构数据融合集成和分发,以及工业大数据流处理、批处理、实时参数优化、控制指令反馈等功能;企业层工业互联网平台聚焦提升决策效率,实现企业透明管理与效益优化,具体业务包括产品研发创新、生产管控一体化和企业决策管理,需要具备相应功能;产业层中,钢铁行业产业层平台需要实现全角色人员信息互通。同时,需要提升协同作业效率,保障用户数据安全,实现产业资源最优配置等。

从建设部署方面来看,根据钢铁行业业务场景需求,工业互联网平台部署可以分为车间层、企业层及产业层三大层级,分别满足车间生产、集团管理及产业协同不同需求。

安全是保障

工业互联网安全防护体系建设是保障。钢铁行业要围绕设备、控制、网络、平台、工业 APP、数据等多层级构建网络安全体系,建立健全工业互联网企业网络安全分类分级管理制度,加强监测预警、应急响应、检测评估等技术手段和安全机制建设,推动工业互联网健康有序发展。

《指南》的组织实施坚持整体规划、分步实施;夯实基础、创新驱动;标准先行、应用落地;制度保证、安全可控的原则,遵循传统项目实施流程,需要通过现状评估、战略规划、组织准备、总体设计、方案设计、实施准备、建设实施、运行优化八步来推进。同时,要加强组织保障、制度保障、资金保障、人才保障、文化保障等,加速工业互联网在钢铁行业的推广应用。

编 辑:刘艳玲
分享到: