2021年是我国“十四五”规划开局之年，也是全面建设社会主义现代化国家新征程起步之年。5G和工业互联网作为两大新型数字基础设施，两者的深度融合将成为助推制造业数字化、网络化、智能化的核心力量。钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业，是建设现代化强国的重要支撑，信息化程度较好、自动化程度较高，具有较好的智能制造转型基础。智能制造将是驱动钢铁工业提质、增效、降本以及低碳发展的强力引擎。
5G以其大带宽、低时延、广域覆盖和移动性等特点已逐步在钢铁行业得到应用。但无线空口易受干扰、承载网络基于 IP “尽力而为”设计，5G端到端跨域传输时延、丢包、带宽等指标离钢铁工业生产网络要求尚有距离。目前5G在钢铁行业中的应用主要集中在局部类、试点类的生产辅助业务上，关键的生产控制类业务少有涉及。如何提升5G网络确定性能力，为客户提供确定、稳定的5G服务保障急需攻关和突破。
利用IMT-2020（5G）推进组提供的技术研讨平台，中国联通牵头与来自中国信息通信研究院、北京科技大学、冶金工业信息标准研究院、首钢集团有限公司技术研究院、河钢数字技术股份有限公司、中兴通讯、华为等14家合作伙伴的40余名专家，共同研究、深入探讨5G网络赋能钢铁行业当前存在的痛点和难题。产业链上下游专家加强跨界合作，突破融合创新。基于起草团队的多次沟通和共同努力，撰写发布了《钢铁行业5G确定性网络研究报告》。
5G确定性网络是站在网络顶层设计的视角对端到端网络的指标能力进行全局设计以及精准分解，实现网络面向业务的动态、实时闭环管理和快速响应。网络各域通过URLLC，5G LAN、网络切片、DetNet以及TSN等技术组合形成最佳方案，并打通跨域协同能力，从而满足不同业务对时延、带宽和可用性等指标的稳定性要求。5G确定性网络有助于工厂自动化系统打通传统ISA-95金字塔架构造成的上下层以及同层不同设备之间数据流通不畅的问题。通过ICDOT技术深度融合，实现数据顺畅流动，拉通现场级到工厂级的网络连接，实现传感/执行器与云端控制器直接交互、生产要素间智能互联与协同能力，使得数据能够纵向跨层、横向跨系统和设备进行交互。5G确定性网络可分阶段提升钢铁制造业产能、实现效益最大化并降低成本。现阶段，利用5G确定性网络综合业务能力，单点突破5G钢铁业务场景并规模复制推广；下一阶段， 5G确定性网络作为叠加在钢铁行业生产网络之上的一张基础打底网络，有效采集生产场景以及生产辅助场景的各种数据，为钢铁企业构造智能制造系统“心脏”提供不可缺少的网络基础；进一步，5G确定性网络与钢铁现场网络进行对接与深度融合，从更深层次打通决策分析与现场控制系统，实现工控与数采一张网，赋能钢铁行业“智慧大脑”。
2021年，中国联通提出了构建CUBE-Net3.0新一代数字基础设施，发布5G确定性服务质量保障体系。中国联通研究院副院长唐雄燕博士认为：传统网络提供的“尽力而为”服务能力，已不能满足智能制造对网络的多维度、差异化、定制化能力需求。中国联通将不断提升网络的端到端确定性能力，并基于确定和稳定的基础网络能力提供可管可控和安全可靠的确定性服务。同时，中国联通将携手产业界伙伴积极推进5G在钢铁中的应用从单一、单点走向规模复制，通过5G+工业互联网向客户提供高品质网络信息化服务，赋能产业数字化、智能化转型。
中国信息通信研究院5G应用创新中心副主任杜加懂指出：当前我国钢铁行业逐渐由“制造”走向“绿色智造”转变，5G逐渐成为助力钢铁行业数字化高质量发展的关键技术之一。包括5G网络切片、5G上行速率增强、5G LAN、5G+TSN、5G URLLC、MEC等在内的5G确定性网络关键技术，能够驱动钢铁行业全业务、全流程融合升级，助力钢铁企业向全连接、无人化、绿色等方向发展。同时，构建面向钢铁行业的5G网络模板，形成5G网络在钢铁领域部署、运维及推广的模式，是当前5G在钢铁领域规模化复制推广的关键。
5G与钢铁行业应用融合发展符合产业和技术发展趋势。北京科技大学工业互联网研究院院长王健全教授认为：5G与工业互联网作为新的国家信息基础设施，在使能智能制造方面发挥着积极的作用。网络能力是工业互联网深度赋能行业的关键一步，5G确定性网络将现有确定性技术融入到5G网络中，满足工业场景下核心的控制需求。钢铁是工业的“粮食“，钢铁行业是重要的基础产业，数字化、智能化转型需求十分迫切，5G确定性技术的应用将推动数字产业与钢铁产业深度融合，提升钢铁行业智能化水平。
钢铁行业智能制造领域期待5G与钢铁行业融合的高质量标准。冶金工业信息标准研究院智能制造标准化工作组秘书长刘斓冰指出：钢铁行业将数字化、网络化、智能化作为高质量发展的重要手段，重点关注5G这项新技术在钢铁制造过程中带来的应用价值。当前市场上5G相关解决方案较多，相关设备质量、接口、网关、以及应用效果良莠不齐，急需5G在钢铁行业应用密切相关的高质量标准，将5G以及5G确定性网络在钢铁行业的典型应用转化为可以快速复制推广的关键技术标准，使钢铁企业切实通过5G技术提高钢铁行业生产、管理效率。
钢铁企业探索5G等新型ICT技术在生产制造等核心环节的应用已经提上日程。首钢集团有限公司技术研究院王凤琴所长认为：5G网络对提升钢铁行业的网络化、智能化水平具有强大的推动作用，尤其是5G确定性网络将带来更大的应用前景。河钢数字技术股份有限公司目前正在推进河钢集团搭5G数字化工厂建设，推进5G确定性网络与现有网络融合，借助5G高速率、低延时等特性实现钢带表面检测、无人天车、钢厂人员安全监控等新型智能应用。
网络设备商密切关注钢铁行业客户的战略方向和发展路径，不断进行技术演进，为钢铁行业的数字化转型贡献力量。中兴通讯副总裁刘金龙认为：钢铁行业作为工业的龙头已经发展了近百年，同时作为流程制造的典型行业，本身自动化程度很高，但相对封闭；随着通讯产业的发展，特别是5G网络的建设和大数据AI的迅猛发展，为百年钢铁行业数字化转型升级提供了契机；中兴通讯立志成为数字经济的筑路者，希望为钢铁行业的信息化建设、自动化的增强与重构贡献力量。华为云核心网产业发展部部长董浩认为：随着5G网络与钢铁行业的核心生产应用结合，需要打造具备工业属性的5G系统。UPF等关键部件的部署位置在不断演进，正从工厂或者园区级，进一步进入现场OT网络，确定性技术的应用，将赋能系统在可用性，高确定性时延等方面显著增强。
随着5G在垂直行业中广泛应用，网络能力和服务保障要求都将更加明确，驱动和引导我们不断建设更加完善的5G确定性服务质量保障体系。技术进步无止境，在不断的发展中肯定会有新的技术方案能够提供更高效的服务质量保障。我们相信，未来可期。
研究报告全文可通过链接（https://book.yunzhan365.com/grhe/nddi/mobile/index.html）获得。
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