顾廷权
OT（运营技术）与ICT（信息通信技术）加速融合为OICT是大势所趋，必将给钢铁行业传统的运营管理与控制系统带来颠覆性变革，逐步取代传统OT技术及其组网形态，并通过全连接、虚拟化（数字化）、云化和闭环控制等实现资源全局优化。同时，钢铁行业因具有流程连续化、重资产、信息密集、高能耗、高排放、工况环境恶劣、高危险性、强干扰、无线通讯信号屏蔽点多面广等特点，也对“5G+工业互联网”提出了更加严苛的要求。
目前钢铁运营管控系统通常由5级构成：L0——感知与执行设备级，L1——基础自动化控制级（PLC），L2——过程计算机控制系统级（PCS），L3——制造执行系统级（MES），L4——企业资源规划级（ERP）。
从微观上看，钢铁行业的OT，可以理解为操控，比如操控一台设备，涉及基础自动化电气控制级PLC（可编程逻辑控制器）/DCS（分散控制系统）/工控机（L1）；从中观上看，可以理解为运行，比如运行一条生产线，涉及L1和过程计算机控制级PCS（过程控制系统）（L2）。感知与执行设备级L0和L1、L2，是目前比较通行的对OT范畴的狭义理解。狭义的OT将是5G无线连接进入钢铁行业核心制造环节的主战场，也是充分发挥5G关键特性和体现其核心价值的主阵地（如表所示）。
5G赋能钢铁制造流程L1级——由现有的“电子+电气”架构逐步向新型的“计算+通信”架构演进，较短扫描周期（20毫秒以上，约能够覆盖基础自动化控制70%以上的场景）逻辑（控制功能）与参数自动控制功能逐步向边缘云侧迁移，真正实现一条产线上各个设备之间横向集成与数据自动流动，进而实现整条产线“小闭环优化控制”。泛在云化控制等将逐步取代传统PLC、DCS以及工控机等，实现实时操作系统、工控开发环境、5G时间敏感与确定性网络、统一开放协议等核心技术安全可信。
5G赋能钢铁制造流程L2级——逐步由现有的各个产线L2系统独立架构向多产线共享系统架构演进，过程控制功能逐步向边缘云侧迁移，真正实现上下游产线之间横向集成、L1与L2级之间纵向集成和数据自动流动，实现L1与L2之间、上下游产线之间“中闭环优化控制”。
从宏观上看，OT则可以理解为运营，比如运营一家钢企，涉及制造执行管控层（L3）、企业资源规划层（L4）以及商务智能等。现阶段不宜将所有数据都上中心云，端侧和边缘云（根据国际数据公司IDC预测，将有超过50%的数据在边缘侧处理）应该分担起必要的数据处理、存储和分析计算等功能。
当前，5G在广义OT层面的主要应用场景包括工序（如炼钢、热轧、冷轧等）远程控制与集中操控、设备预测性维护、能效与排放监控、人机物安全监控等。5G赋能钢铁制造流程L3级，可以真正实现L1~L3之间、上下游工序之间“大闭环优化控制”。
笔者认为，为了支撑钢铁智慧制造，实现钢铁运营、管理、研发、制造、营销等全流程资源优化，非常有必要建立“5G+工业互联网”系统，为各类要素之间的智能互联互通互操作、数据自动流动提供综合解决方案，实现任何人在任何时间、任何地点都可以投入工作。“5G+工业互联网”的技术发展方向主要包括硬件与系统软件通用化、有线通信无线化、通信协议统一开放化、通信实时确定化、软件定义网络、网络功能虚拟化、运营管理与控制功能云化等，将变革传统钢企的商业规则和经营模式，形成客户驱动钢企直接满足其需求的生态圈。
（作者系华为5GtoB钢铁行业首席专家）
《中国冶金报》（2021年11月16日 04版四版）
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