增品降耗： 提升產(chǎn)品品質(zhì)，降低成本投入

5G時(shí)代，造就工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)角獸企業(yè)

冶金行業(yè)系屬國家命脈，在“去產(chǎn)能”的國家宏觀政策的推動(dòng)下，行業(yè)急需對(duì)生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)型和升級(jí)。通過新興技術(shù)助力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提升。

隨著科技水平的發(fā)展進(jìn)步，“新材料”、“新工藝”在被逐步應(yīng)用，行業(yè)發(fā)展向好。但冶金領(lǐng)域，仍存在高品質(zhì)鋼材、造船電解鋁等等產(chǎn)能及成本上有待攻堅(jiān)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)整體提升的痛點(diǎn)，需要在“應(yīng)用方法”上做文章，使得“新材料”“新工藝”“新方法”三者相互融合，進(jìn)而對(duì)行業(yè)全場(chǎng)景整體提升。

5G新時(shí)代下，物聯(lián)技術(shù)帶來的應(yīng)用方法層面革新可以很好的解決冶金行業(yè)存在的諸多問題。物聯(lián)技術(shù)本質(zhì)是通過符合使用場(chǎng)景的主流通信技術(shù)，對(duì)原先測(cè)量端、控制端相應(yīng)設(shè)備升級(jí)，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)，即物聯(lián)網(wǎng)。由此可以改善提升原有產(chǎn)線設(shè)備組織方式，設(shè)備數(shù)據(jù)通過物聯(lián)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫匯總統(tǒng)計(jì)。大數(shù)據(jù)的積累，便于行業(yè)內(nèi)的專業(yè)從業(yè)人員通過完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，對(duì)生產(chǎn)方式方法改進(jìn)升級(jí)。在此基礎(chǔ)上，引入AI、機(jī)器學(xué)習(xí)，進(jìn)一步輔助場(chǎng)景需要，從而實(shí)現(xiàn)依靠新型設(shè)備及其衍生的數(shù)據(jù)，對(duì)制造方法進(jìn)行突破與創(chuàng)新。

由于冶金行業(yè)是歷史悠久的行業(yè)，行業(yè)分工細(xì)化，門類完整，且行業(yè)發(fā)展需要按照規(guī)劃平穩(wěn)較快發(fā)展，故需要“三步走”的實(shí)施策略，逐步對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)“增品降耗”的既定目標(biāo)。

方案

一階段： 物聯(lián)模式下的數(shù)字化全場(chǎng)景貫穿，設(shè)備局部自動(dòng)化

LoRa通信為低功耗局域網(wǎng)無線標(biāo)準(zhǔn)，是主流無線通信方式的一種。基于擴(kuò)頻技術(shù)，在低功耗傳輸?shù)那疤嵯拢琇oRa有效覆蓋半徑可達(dá)到10km，LoRa自組網(wǎng)形成的內(nèi)部局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸可以不經(jīng)過核心網(wǎng)絡(luò)，原理上滿足冶金行業(yè)各場(chǎng)景數(shù)據(jù)傳輸通信和數(shù)據(jù)保密等的使用要求。

通過無線通信，可以避免現(xiàn)場(chǎng)布線的施工維護(hù)麻煩，節(jié)省通信線纜以及相關(guān)衍生耗材的成本投入。

冶金行業(yè)上游，需要礦物開采。開采場(chǎng)景，屬于野外區(qū)域，場(chǎng)景跨度較大（距離較遠(yuǎn)），存在沒有2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的情況，適合LoRa通信方式先行進(jìn)行區(qū)域自組網(wǎng)，再經(jīng)4G網(wǎng)關(guān)將LoRa組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸至核心網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)“ELV云”，將生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息匯總至物聯(lián)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫。

規(guī)模冶煉，屬于工廠廠區(qū)，場(chǎng)景跨度基本在10km以內(nèi)，符合LoRa通信的傳輸輻射距離，故通過LoRa網(wǎng)關(guān)即可實(shí)現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)部自組網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)情況，評(píng)估是否與核心網(wǎng)絡(luò)打通連接。

針對(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)，在測(cè)量端，無線技術(shù)與原有溫度、壓力、流量、電參測(cè)量產(chǎn)品結(jié)合，形成無線通信智能壓力變送器、無線通信智能溫度變送器、無線通信智能流量計(jì)等產(chǎn)品，可以將測(cè)量端數(shù)字化，物聯(lián)化，測(cè)量數(shù)據(jù)通過無線通信方式傳輸記錄至物聯(lián)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫。在已經(jīng)具備有線組網(wǎng)的區(qū)域，通過無線數(shù)字RTU類設(shè)備，將有線組網(wǎng)下的數(shù)據(jù)橋接至平臺(tái)，整合場(chǎng)景內(nèi)測(cè)量端數(shù)據(jù)信息，形成基于物聯(lián)平臺(tái)的數(shù)字化傳感網(wǎng)絡(luò)。

控制端，大型設(shè)備一般具備有線通信接口，通過加裝無線通信模組或使用無線數(shù)字RTU類設(shè)備，對(duì)原先設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，即實(shí)現(xiàn)控制端設(shè)備與物聯(lián)平臺(tái)連通，構(gòu)成數(shù)字化控制網(wǎng)絡(luò)。

通過第一階段的產(chǎn)線升級(jí)，測(cè)量端、控制端設(shè)備逐步數(shù)字化，行業(yè)、企業(yè)內(nèi)，傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)建立形成，測(cè)量數(shù)據(jù)匯總至物聯(lián)平臺(tái)，可以通過電腦、移動(dòng)端顯示平臺(tái)匯總的生產(chǎn)過程中的測(cè)量數(shù)據(jù)信息。數(shù)字化后，各類數(shù)據(jù)多種統(tǒng)計(jì)維度報(bào)表，可以方便各級(jí)工作人員通過數(shù)據(jù)提升工作效能。無線傳輸?shù)耐ㄐ沛溌罚梢杂行П苊獠季€施工相關(guān)的通入。所以，綜合意義上升級(jí)現(xiàn)有設(shè)備不會(huì)過多增大設(shè)備端采購支出。

在一個(gè)應(yīng)用區(qū)域中，若測(cè)量端控制端均接入平臺(tái)的區(qū)域，可以實(shí)現(xiàn)通過電腦端、移動(dòng)端遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制場(chǎng)景運(yùn)轉(zhuǎn)，有效節(jié)省人力成本，尤其在相對(duì)危險(xiǎn)的使用區(qū)域，可以減少、避免可能的安全事故。

二階段： 物聯(lián)平臺(tái)連接生產(chǎn)上下級(jí)環(huán)節(jié)，各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)關(guān)節(jié)打通，大數(shù)據(jù)記錄的開始，設(shè)備端從局部自動(dòng)化延展至全領(lǐng)域自動(dòng)化

經(jīng)一階段，測(cè)量端、控制端設(shè)備逐步接入產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，當(dāng)整體形成一定的使用規(guī)模，即從采礦到冶煉各上下游環(huán)節(jié)打通，可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景內(nèi)遠(yuǎn)程控制。

配合4G視頻監(jiān)控設(shè)備，無人巡檢車，在場(chǎng)景內(nèi)各區(qū)域，機(jī)器設(shè)備替代產(chǎn)線員工，接管/輔助簡(jiǎn)單重復(fù)以及高危險(xiǎn)性的工作，實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，助力行業(yè)從業(yè)者們從低價(jià)值的勞動(dòng)走向高附加值的工作。

產(chǎn)業(yè)過程相應(yīng)數(shù)據(jù)在服務(wù)端數(shù)據(jù)庫匯總，可以通過記錄數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從源頭到成品過程的完整溯源。生產(chǎn)場(chǎng)景數(shù)據(jù)端縱向貫穿，有助于產(chǎn)業(yè)鏈的完善管控，為行業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃，節(jié)能降耗，品質(zhì)提升提供數(shù)據(jù)依托。

三階段： AI自主學(xué)習(xí)，機(jī)器輔助

當(dāng)針對(duì)冶金全場(chǎng)景的物聯(lián)平臺(tái)建成貫穿，通過大數(shù)據(jù)累積，引入AI技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)累積，進(jìn)行機(jī)器自我學(xué)習(xí)，得出控制策略決策，輔助工作人員進(jìn)行節(jié)能降耗，品質(zhì)提升的相關(guān)控制運(yùn)行決策。