作为流程制造的典型代表，钢铁行业具有制造工艺复杂、制造场景多样化、设备厂线杂而多等特点。在钢铁企业生产现场，存在着大量高密度泛在连接场景，然而也伴随着高温、毒气、灰尘和易燃易爆等恶劣环境，在这样一些高危场景中，由于2G、4G和Wifi等传统无线数据传输方式难以满足工业场景下低时延、高可靠和抗干扰等需求，因此数据采集与设备远程控制主要基于有线光纤实现，然而钢铁行业诸多应用场景对有线方式提出了各种挑战，例如高炉、转炉等高温不宜布线场景，电机、天车和轨梁等旋转移动场景，以及“以移代固”柔性制造等场景均在呼吁低时延、高可靠无线数据传输与控制通信方式的出现。

图1  工业制造领域5G低时延、高可用无线传输需求场景

在钢铁等工业制造领域，5G的出现可谓是久旱逢甘露，尤其是5G三大场景中的低时延、高可靠，以及MEC边缘计算和数据本地卸载的能力，赋予了以钢铁企业为代表的制造业转型升级的新动能。在当前我国大力推进工业互联网、智能制造、供给侧改革和新旧动能转换的时代背景下，我国钢铁企业也在不断寻求和探索智能化转型升级之路，而5G赋能已然成为了钢铁企业转型升级的不二之选。

在此背景下，中移物联网联合广东移动，共同为某大型国有钢铁企业（以下简称某钢铁企业）打造了5G+智慧钢厂，探索基于5G+边缘计算能力的OneNET边缘物联网平台在钢铁企业智能制造转型升级中的赋能应用场景。在一期项目实施过程中，中移物联网联合广东移动将5G用户面（UPF）下沉到某钢铁企业所在地市公司的数据中心（距离广州约280公里），并将OneNET工业物联网平台部署在下沉后的5G网络边缘（地市公司数据中心），以满足企业生产设备数据的低时延传输和数据在网络边缘侧的直接处理，实施后的网络架构如图2所示。经过实测，数据从某钢铁企业生产线到网络边缘OneNET物联网平台之间的回传时间，约为21ms，基本上已满足该企业多数低时延、高可用应用场景。而在后续规划中，我们将把5G用户面继续下沉至该企业自有数据中心，利用5G MEC数据本地卸载功能，未来该企业所有生产数据将不出厂区，真正实现工业生产数据的高安全防护。

图2 5G+边缘计算在某钢铁企业边缘物联网平台中的应用

基于5G+边缘计算能力，OneNET工业物联网平台实现了多个5G创新应用场景，为该企业向智能制造转型迈出了坚实步伐：

1、5G+边缘计算应用场景：PLC远程集控

在该钢铁企业的棒二线生产车间，我们与该企业的第三方PLC集控供应商一起，基于5G低时延、高可靠数据传输能力，开展了5G+PLC远程集控试点，通过5G低时延控制数据的传输，在企业集控中心实现对PLC设备的远程控制。

5G关键技术应用：超大带宽、超低时延、边缘计算

图3 PLC远程集控试点场景

2、5G+边缘计算应用场景：无人机车操控

基于5G增强移动大带宽和5G MEC低时延视频图像数据传输能力，在该钢铁企业钢坯线开展了无人机车远程操控应用试点，基于5G MEC能力，实现高清视频与控制信号的超低延时传输和处理，实现远程无人机车工作状况实时检测与操控，减少人工成本，实现无人机车远程集中操控。

5G关键技术应用：超大带宽、超低时延、边缘计算

图4 无人机车操控试点场景

3、5G+边缘计算应用场景：生产车间VR全景体验

在该钢铁企业的棒三线车间，利用5G超高带宽网络，在生产车间部署8K高清摄像头，实时回传车间生产流程和工艺视频信息，并在网络边缘侧通过OneNET平台视频能力对视频流信息进行实时处理和展示，实现在智慧中心远程全景VR体验炼钢全过程。

5G关键技术应用：超大带宽、边缘计算

图5 生产车间VR全景场景

4、5G+边缘计算应用场景：车间高清视频监控

在该钢铁企业的棒二线车间，存在多处高温生产环节，高温生产设备难以实现肉眼近距离故障巡检，通过部署8K高清摄像头，利用5G大带宽网络实现高清视频实时回传，在网络边缘侧基于OneNET平台能力对视频流进行识别分析，远程智慧中心实现对车间现场生产设备的实时监控和异常事件告警。

5G关键技术应用：超大带宽、边缘计算

图6 车间高清视频监控试点场景

5、5G+边缘计算应用场景：数字化车间

在特轧厂棒三线生产车间，我们基于5G MEC边缘计算能力开展了数字孪生车间建设项目。将棒三线车间设备采集数据通过5G网络上传至OneNET边缘物联网平台，利用3D建模技术实现棒三线物理全设备到数字空间的映射，并将设备监控数据由边缘物联网平台提取出来，在数字空间对应设备上进行实时展示，通过汇总分析后，实现棒三线车间产量分析、统计报表、设备故障提示与预测、安全生产监控等功能。

5G关键技术应用：超大带宽、超大连接、边缘计算

图7 数字车间效果

中移物联网有限公司携手广东移动，针对某钢铁企业开展的5G+智慧钢厂创新应用项目，开展5G MEC落地应用探索，将OneNET物联网平台部署在5G近用户网络边缘侧，利用5G低时延、高可用，以及边缘计算和数据本地卸载等能力，在该钢铁企业开展了VR远程炼钢体验、机车无人操控、远程设备巡检以及PLC远程集控等垂直应用，借助OneNET边缘物联网平台，利用3D建模技术，实现了钢铁企业5G数字孪生车间。在集团5G+战略的落实推动进程中，本项目充分集合钢铁企业特殊场景需求，利用5G+MEC能力赋能钢铁行业，具有极佳的推广示范效应。