構筑端到端5GtoB平臺，助力行業(yè)數(shù)字化轉型

——湖南移動5G+智慧鋼鐵實踐

一、 鋼鐵行業(yè)數(shù)字化機會

中國已經(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)和消費國。據(jù)世界鋼鐵協(xié)會最新統(tǒng)計，2019 年中國粗鋼產(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。中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會會員企業(yè)實現(xiàn)銷售收入4.27 萬億，占工業(yè)企業(yè)總營收的4%。鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)了規(guī)模化、批量化生產(chǎn)，正在向集約化、數(shù)字化邁進。

《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃（2016-2020年）》顯示，鋼鐵行業(yè)要將創(chuàng)新驅動、智能制造和服務型制造三者有機結合起來，推進鋼鐵工業(yè)有效供給水平。鋼鐵行業(yè)從“制造”向“智造”轉型離不開工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能的技術和平臺支撐，以此實現(xiàn)基礎設備的全連接、作業(yè)過程的自動控制、生產(chǎn)管理的信息共享、產(chǎn)供銷的協(xié)同聯(lián)動、市場投放的動態(tài)調(diào)節(jié)。通過構建數(shù)字化應用解決方案，向智能裝備、自動化車間、智能系統(tǒng)的智慧鋼廠轉型。預計 2020 年中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟總體規(guī)模約為3.1 萬億元，同比實際增長約為 47.9%，鋼鐵行業(yè)2020 年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模約為1240 億。

二、 華菱湘鋼項目實踐

湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司始建于1958年，是中國南方千萬噸級精品鋼材生產(chǎn)基地，具備年產(chǎn)鋼1600萬噸生產(chǎn)規(guī)模，擁有鋼鐵全流程先進技術裝備和生產(chǎn)工藝。湘鋼經(jīng)過“十三五”升級改造，主要生產(chǎn)線均已基本實現(xiàn)PLC-MES-ERP三級工業(yè)自動化體系。但如果要進一步推進智慧鋼廠的升級建設，受制于生產(chǎn)廠區(qū)范圍大、生產(chǎn)環(huán)境苛刻（高溫、振動）、現(xiàn)場施工難（鋼框架結構、設備體積大移動性強、空間裕量小）等因素，傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)絡的帶寬和實時性無法滿足業(yè)務要求，成為技術改造的瓶頸。

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

湖南移動利用5G網(wǎng)絡廣覆蓋、大帶寬、低延時、高可靠的特性，克服了環(huán)境苛刻、施工困難等問題，迅速完成湘鋼重點區(qū)域的覆蓋，順利實現(xiàn)園區(qū)組網(wǎng)。在5G網(wǎng)絡基礎上，結合MEC邊緣計算、移動云等業(yè)務平臺，打造了“5G+云+應用+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、MEC 2套（主/備），引入了ModelArts、IEF、IoT等移動云高階服務，采用了網(wǎng)絡切片、I幀碰撞優(yōu)化算法、PUSCH波束增強算法、時延參數(shù)優(yōu)化等關鍵特性，不斷提升網(wǎng)絡帶寬和可靠性，滿足湘鋼核心生產(chǎn)流程的業(yè)務場景需求。

目前湘鋼已經(jīng)實現(xiàn)了無人天車、遠控天車、AR遠程輔助裝配，AI自動轉鋼、設備在線監(jiān)控、設備預測性維護等多個“明星”智慧鋼鐵場景，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強度，改善了工作環(huán)境。

三、 構筑平臺沉淀能力

湘鋼項目的成功實踐形成了一系列優(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（云平臺）方案、天車生態(tài)伙伴、AI算法生態(tài)伙伴、AR平臺生態(tài)伙伴、物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)伙伴等等。如何將項目孵化的架構、方案、流程、能力固化下來，形成標準化的、可直接銷售、直接復制的產(chǎn)品，后續(xù)用于其他鋼鐵行業(yè)項目是個重要的課題。

面對從項目經(jīng)驗到標準化商品的難題，湖南移動對湘鋼項目進行了詳盡的總結和剖析，形成了面向鋼鐵企業(yè)的行業(yè)解決方案，在此基礎上又聯(lián)合中國移動云能力中心打造了端到端5GtoB平臺解決方案，將經(jīng)驗和能力沉淀在平臺上，通過平臺實現(xiàn)行業(yè)解決方案的標準化和快速復制。

5GtoB平臺總體思想是在技術層面把省內(nèi)網(wǎng)絡資源能力開放，把網(wǎng)絡資源與公有云豐富的高階服務、生態(tài)伙伴融合，打造5G+云+應用的端到端業(yè)務體驗；在商業(yè)層面把本省優(yōu)秀實踐沉淀到省電商平臺和集團移動云市場，形成標準化行業(yè)解決方案和產(chǎn)品，拓寬渠道和入口。

5GtoB平臺包括5G專網(wǎng)、NSMF+平臺、CSMF+平臺、省電商平臺、移動云（NaaS+高階服務）、云邊協(xié)同（IEF+MEC）、移動云行業(yè)市場等關鍵組件，實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)對關鍵業(yè)務場景的一站式訂購和快速業(yè)務開通。

（1）5G專網(wǎng)：部署在鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場、承載企業(yè)業(yè)務的5G網(wǎng)絡，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，從“以網(wǎng)絡為中心的運維”向“以企業(yè)為中心的運營”演進的關鍵要素，基于鋼鐵行業(yè)網(wǎng)絡需求，實現(xiàn)業(yè)務快速開通和SLA監(jiān)控保障。NSMF+將行業(yè)需求轉化為產(chǎn)品模型，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)架構，實現(xiàn)模型驅動業(yè)務。在湖南移動NSMF+平臺中，基于湘鋼項目經(jīng)驗沉淀出鋼鐵行業(yè)5G網(wǎng)絡能力資產(chǎn)，實現(xiàn)PLC遠控、視頻監(jiān)控等差異化業(yè)務場景切片，并實現(xiàn)切片的跨域、跨廠家一站式敏捷開通、SLA監(jiān)控和保障。

（3）CSMF+：部署在湖南移動，可以滿足垂直行業(yè)差異化網(wǎng)絡需求及個性化自服務能力，支撐5G網(wǎng)絡快速商業(yè)變現(xiàn)。平臺支持行業(yè)客戶訂購網(wǎng)絡切片業(yè)務商品，并對訂單進行管理；同時可以從網(wǎng)絡切片管理平臺提取已訂購網(wǎng)絡切片監(jiān)控數(shù)據(jù)，滿足行業(yè)客戶對網(wǎng)絡切片業(yè)務的體驗管理需求。當前移動集團正在構筑全國統(tǒng)一的產(chǎn)商品訂購平臺，未來將形成集團-省內(nèi)兩級平臺架構，實現(xiàn)全國范圍內(nèi)5G專網(wǎng)的訂購和自動化開通。

（4）省電商平臺：部署在湖南移動的5G行業(yè)商城，支撐運營商從“線下運營”向“線上運營”轉型。通過開放互聯(lián)網(wǎng)門戶，企業(yè)客戶可以基于5G行業(yè)商城實現(xiàn)自助服務，支持在線訂購、開通、續(xù)訂等功能，并支持在線查看所訂購的5G網(wǎng)絡服務狀態(tài)。省內(nèi)電商平臺上架了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)務閉環(huán)。

（5）移動云：中國移動云能力中心管轄的移動云可以提供5GNaaS（Network as a Service），以及ModelArts（AI PaaS平臺）、DAYU（數(shù)據(jù)治理PaaS平臺）、IoT（物聯(lián)網(wǎng)PaaS平臺）、IEF（云邊協(xié)同服務）等高階服務。5GNaaS支持在移動云控制臺上開通企業(yè)客戶的5G專網(wǎng)；高階服務可以提供功能豐富、實時更新的PaaS能力，支撐鋼鐵行業(yè)關鍵應用運行和應用開發(fā)。在湘鋼項目中，AI自動轉鋼場景、AI鋼表面檢測場景所的使用的算法就是在移動云ModelArts云服務中訓練生成的。

（6）云邊協(xié)同：由移動云IEF服務和部署在鋼鐵企業(yè)本地的MEC共同構成，可以實現(xiàn)移動云與駐地資源池、MEC的聯(lián)動。云邊協(xié)同方案可以將容器化應用從移動云推送到企業(yè)駐地MEC，如AI推理算法、容器化企業(yè)應用等等，實現(xiàn)云上開發(fā)與本地部署無縫銜接、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5G無線網(wǎng)絡傳輸?shù)今v地MEC，并被部署在MEC的應用實時處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)不出園區(qū)的安全性和低時延。云邊協(xié)同方案可以充分利用移動云上的服務和工具，與本地部署的5G網(wǎng)絡和MEC算力相結合，實現(xiàn)開發(fā)、部署的高效性和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的安全性優(yōu)勢疊加。

（7）移動云行業(yè)市場：是移動云解決方案專區(qū)的一個版塊，它將已經(jīng)孵化好的應用場景上架。目前在移動云已經(jīng)建立了“5G解決方案專區(qū)”，將AI自動轉鋼、AI鋼表面檢測和AR遠程協(xié)助裝配等場景上架。鋼鐵企業(yè)客戶可以一站式訂購場景中的云、網(wǎng)和應用等多種資源。每個業(yè)務場景中的生態(tài)伙伴也引入到了移動云云市場，為集成和業(yè)務自助開通奠定基礎。

四、 持續(xù)拓展行業(yè)邊界

通過5GtoB平臺的構建，湖南移動將充分利用5G、AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等ICT行業(yè)的最新成果，為湖南甚至全國范圍內(nèi)的鋼鐵企業(yè)提供標準化的成熟的行業(yè)應用示范，進行全流程、全業(yè)務的數(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。

除了鋼鐵行業(yè)，湖南移動計劃將“從創(chuàng)新到平臺化”的行業(yè)產(chǎn)品孵化方法論在其他行業(yè)進一步實踐，不斷拓展5G行業(yè)應用邊界，不斷豐富5GtoB平臺的能力積累，助力行業(yè)客戶在數(shù)字化、智能化轉型中成為行業(yè)的領跑者，助力千行百業(yè)的數(shù)字化旅程。

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