工业互联网与钢铁行业融合应用参考指南 (2021年).docx

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1、工业互联网与胭铁行亚副吕应用邕年指南(三0三1.)本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据、观点、建议，不构成法律建议，也不应替代律师意见。本报告所有材料或内容的知识产权归工业互联网产业联盟及其他参与编写单位所有（注明是引自其他方的内容除外），并受法律保护。如需转载，需联系本联盟及其他参与编写单位并获得授权许可。未经授权许可，任何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转载、汇编、转让、出售等方式使用，不得将报告的全部或部分内容通过网络方式传播，不得在任何公开场合使用报告内相关描述及相关数据图表。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任。工业互联网产业联盟联系电话:010-62305

2、887邮箱：aii编写说明工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的关键基础设施、应用模式和工业生态，通过对人、机.、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。党中央国务院高度重视工业互联网发展，围绕顶层设计、项目试点、集群发展、生态构建等方面开展r系列工作，在政产学研用各方的共同努力下，我国工业互联网正迈入快速成长期，基础设施支撑能力不断完善，“5G+工业互联网”在重点领域和优势区域进行示范推广，行业融合应用持续深化，初步形成r平台化设计、智能化制造、个性化定制、服务化延

3、伸、数字化管理、网络化协同六大类典型应用模式。钢铁行业是我国国民经济的支柱性产业,是关系国计民生的基础性行业,在我国工业现代化进程中发挥了不可替代的作用。近年来，钢铁行业基于国内外发展形势和自身转型升级需求，不断推进工业互联网建设与实践，提质、增效、降本、绿色、安全发展成效初显，批数字化车间、智能工厂和“5G+工业互联网”示范标杆不断涌现。但同时也应看到，钢铁行业的工业互联网融合应用仍以点状探索为主，尚未形成可复制、可推广的经验模式，大量企业在不同程度上还存在工业互联网价值认识不到位、应用模式不清晰、建设路径待摸索等问题，在“建不建、怎么建、找谁建”等问题上徘徊不前，一套清晰的钢铁行业工业互联

4、网融合应用方法论和指南对行业转型将具有重要参考和促进价值。为加快推进工业互联网与钢铁行业融合创新应用，促进行业转型升级与高质量发展，工业互联网产业联盟联合中国钢铁工业协会、中国金属学会研究编制了工业互联网与钢铁行也融合应用参考指南（以下简称指南），旨在为钢铁行业工业互联网建设过程中的需求场景识别、应用模式打造、关键系统构建和组织实施方法提供参考借鉴。指南编写过程中获得了众多专家的指导与帮助。特别感谢中国工程院毛新平院士对指南的全面指导。同时，赵慧玲、石洪卫、张卫冬、高怀、孙彦广、张云贵、刘斓冰、施灿涛、吴秀婷、俞鸿毅、丛力群、李红、黄培、陈源等专家在指南成稿过程中也提出了许多建设性意见，在此一

5、并致谢。工业互联网与钢铁行业融合应用总体还处于起步阶段，当前我们对实施路径的探索也还是初步和阶段性的，后续我们将根据实践情况和来自各界的反馈意见，在持续深入研究的基础上适时修订和发布新版报告。组织单位工业互联网产业联盟、中国钢铁工业协会、中国金属学会编写组成员（排名不分先后）：中国信息通信研究院：史德年、石友康、王润鹏、蒋听昊、沈彬、刘晓曼、李瑞兴、李亚宁、汪俊龙、班帅帅、孙绍铭、陈洁、夏鹏、杜顺帆、袁林、刘阳、于青民、罗松、张旭、张恒升中国钢铁工业协会:姜维、石洪卫、姜尚清、符一峰、董雁鹏、李煜、郑景须、刘爱涛中国金屈学会：王新江、高怀、王贡生、董鹏莉中国宝武集团宝信软件股份有限公司：王蔚林

6、、吴毅平、陈晓武、杨海荣、徐培杰、王盛义、钱向东、徐永军、王奕、陈龄龙、徐宗云、魏震、谢禹、秦凯运、冯翌北京智冶互联科技有限公司：赵宏博、李永杰鞍山钢铁集团有限公司：赵庆涛、赵伟中国联合网络通信集团有限公司：周晓龙、路玮、叶晓煜、安岗、荆雷、高彦军上海优也信息科技有限公司：李志芳、金周攀钢集团成都积微物联集团股份有限公司：陈水全、龙勇、何礼仁北京首钢自动化信息技术有限公司：石云峰、孙玲、王学文中冶赛迪重庆信息技术有限公司：李强、张伟、于目奎一、总则1（一）适用范困1（一）编制目的I（三）编制框架1二、钢铁行业融合应用场景需求2（一）钢铁行业数字化现状2（二）他合应用需求2）融合创新应用场史4（

7、四）5G+工业互联网应用24三、工业互联网与钢铁行业融合创新实施架构30（）钢铁行业融合创新应用架构设计思路30（二）融合创新实施架构32四、工业互联网网络设施建设35（一）业务需求35（一）功能要求36（三）建设部署37（四）5G+工业互联网40五、工业互联网标识解析体系建设44（一）业务需求44-）功能要求44（三）建设部署46六、工业互联网平台建设49（一）业务需求49（二）功能耍求50（三）建设部署方案53七、工业互联网安全防护体系建设57（一）业务需求57（二）功能要求58（）建设部署58八、组织实施61（一）基本原则61（二）实施流程61（三）要素保障66附件一主要供应商名录68附

8、件二典型解决方案案例72（一）全流程质量管控鞍山钢铁集团72（二）无人行车与智能库管唐山钢铁集团74（三）基于大数据的能源精细化管理山东永峰钢铁76四）基于5G的设备远程控制南京钢铁股份78（五）智领物流和供应链管理酒泉钢铁（集团）80（六）多基地一体化管理中国宝武钢铁臾团82附件三钢铁行业大数据分类84附件四专业术语解释89图片目录图2-1钢铁行业工业互联网创新应用场景总览5图2-2设计研发类业务与工业互联网应用方式对应图6图2-3生产制造类业务与工业互联网应用方式对应图7图2-4企业管理类业务与工业互联网应用方式对庖图19图2-5协同类业务与工业互联网应用方式对应图22图2-6钢铁行业“5

9、G+工业互联网”应用图25图3d融合创新应用总体架构30图3-2钢铁行业工业互联网总体实施架构32图4-1整体网络架构37图4-2企业外网架构39图435G网络部署42图44总体网络建设方案43图5-1钢铁行业工业互联网标识解析功能架构45图5-2钢铁行业工业互联网标识解析建设部署46图6-1钢铁行业工业互联网平台功熊架构图52图6-2钢铁行业工业互联网平台建设部署53图&3钢铁行业车间层工业互联网平台部署实施图54图6-4钢铁行业企业层工业互联网平台部署实施图55图65钢铁行业产业层工业瓦联网平台部署实施图56图66宝信软件工业互联网平台架构56图7“钢铁行业工业互联网安全功能架构58图8-

10、1钢铁行业与工业互联网融合应用实施流程62附图1-1主要供应商概览68附图2-1全流程质量管控系统架构图73附图22无人行车和智能库管示意图75附图2-3高炉煤气管网智能平衡系统的技术设计思路77附图2-4高炉煤气管网系统中波动贡献度分析77附图2-5南钢5G网络建设示意图79附图2-6智热物流和供应链管理示意图81附图2-7湛江钢铁信息化系统示意图83表格目录附表11主要供应商概览69附表3-1钢铁行业大数据分类W一、总则（一）适用范围本指南适用于黑色金属冶炼和压延加工业【国民经济行业分类（GB/T47542017）行业代码31】,包含炼铁、炼钢、钢压延加工和铁合金冶炼等各类制造企业，既适用

11、于具有良好自动化、信息化基础的钢铁企业，也适用于数字化基础较弱，但有进一步改造提升需求的钢铁企业。（二）编制目的适应钢铁行业数字化转型需求，促进钢铁企业提质、增效、降本、绿色、安全发展，充分结合工业互联网体系架构设计方法与国内外实践路径编制本指南，旨在为钢铁企业工业互联网建设规划和融合应用提供实施方法与路径参考。（三）编制框架指南共分为八个章节：第一章为总则。第二章从钢铁行业融合应用场景需求出发，梳理形成工业互联网应用总体视图。第三章结合需求，基于工业互联网体系架构形成钢铁行业总体实施架构。第四章至第七章深入剖析网络、标识、平台和安全等建设部署路径。第八章总结钢铁企业应用工业互联网开展数字化转

12、型的方法步骤。最后，指南给出了相关应用领域的供应商名录，为企业实施工业互联网提供借鉴。二、钢铁行业融合应用场景需求我国钢铁行业规模领跑全球，2020年我国钢铁产量已达10.6亿吨（粗钢），位居全球第一，领先第二名10倍以上，一批钢铁材料、产品和工艺技术取得突破，达到世界先进水平。但应当看到，我国钢铁行业在实现高质量发展方面，还面临质量效益有待提升、节能绿色低碳刚性约束口趋强化、木质安全压力大等挑战。（一）钢铁行业数字化现状我国钢铁行业已初步具备较好的自动化和信息化基础。钢铁行业作为我国国民经济支柱性产业，历来重视与先进制造技术和信息技术的结合发展，已形成了较为完备的自动化、信息化体系架构，如主

13、工序装备实现了较好水平的自动化控制，ERP,1.MES山解决方案已经普遍应用于大型钢企等，生产、管埋、供应链等流程初步实现r工序衔接和数据贯通，有效支撑了钢铁行业实现大批量、标准化和成本可控的生产运营。根据中国两化融合发展数据地图（2018）统计显示，2018年钢铁行业两化融合指数达到512关键工序数控化率达到68.7%,应用电子商务的企业比例超过50%,数字化水平在所有行业中处于相对较高水平。（二）融合应用需求工业互联网作为新一代信息通信技术与制造技术融合的产物，在钢铁行业的数字化、网络化、智能化发展中正逐渐发挥出核心支撑作用，助力钢铁行业实现提质、降本、增效，打造绿色、安全的生产体系。一是

14、提升生产效率。构建一体化生产管控体系，形成以生产”划为主线，贯穿生产制造全过程的业务协同机制，提高各工序、各业务、各基地的生产组织和协同程度，同时提高生产管控智能化水平，形成专家经验与数据相结合的生产操作与生产管理模式。二是提升产品质量稳定性。推动产品设计标准化和智能化，实现质量缺陷预分析与报警、工艺在数在线监控、产品质量动态改进等全流程控制和一贯制管理，建立事前预防控制、事中过程控制、事后检验把关和反馈优化的产品质量管理体系。三是降低运营成本。依托工业互联网打通经营管理系统与生产执行系统，打造数据驱动、敏捷高效的精益管理体系，提高市场及时响应、成本精细管控、管理决策等水平，不断优化资源配置效

15、率，降低成本。四是助力绿色生产。提升钢铁生产流程的整体紧凑程度，减少跨工序协同不足导致的能耗物耗。同时加强能源集成化和智能化管控，实现能源动态平衡和优化利用，改变原来分散式的能源管理模式，助力钢铁行业实现“双碳目标”。五是提高安全水平。提高全要素连接能力和数据采集能力，实现对生产现场、产业园区等区域的全方位监控与高精度识别，助力安全管理模式由事后应急处置:向事前分析预警转变。需要注意的是，工业互联网是支撑钢铁行业实现高质量发展的重要路径，但行业全方位转型升级还需其自身产品、工艺、装备等各领域的发展进步。（三）融合创新应用场景工业互联网赋能钢铁行业形成平台化设计、智能化制造、个性化定制、服务化延伸、数字化管理及网络化协同六大应用模式，覆盖29个应用场兔，初步形成89个具体应用。个住化J网珞化协网