2021年是我國“十四五”規(guī)劃開局之年，也是全面建設社會主義現代化國家新征程起步之年。5G和工業(yè)互聯(lián)網作為兩大新型數字基礎設施，兩者的深度融合將成為助推制造業(yè)數字化、網絡化、智能化的核心力量。鋼鐵工業(yè)是我國國民經濟的重要基礎產業(yè)，是建設現代化強國的重要支撐，信息化程度較好、自動化程度較高，具有較好的智能制造轉型基礎。智能制造將是驅動鋼鐵工業(yè)提質、增效、降本以及低碳發(fā)展的強力引擎。
5G以其大帶寬、低時延、廣域覆蓋和移動性等特點已逐步在鋼鐵行業(yè)得到應用。但無線空口易受干擾、承載網絡基于 IP “盡力而為”設計，5G端到端跨域傳輸時延、丟包、帶寬等指標離鋼鐵工業(yè)生產網絡要求尚有距離。目前5G在鋼鐵行業(yè)中的應用主要集中在局部類、試點類的生產輔助業(yè)務上，關鍵的生產控制類業(yè)務少有涉及。如何提升5G網絡確定性能力，為客戶提供確定、穩(wěn)定的5G服務保障急需攻關和突破。
利用IMT-2020（5G）推進組提供的技術研討平臺，中國聯(lián)通牽頭與來自中國信息通信研究院、北京科技大學、冶金工業(yè)信息標準研究院、首鋼集團有限公司技術研究院、河鋼數字技術股份有限公司、中興通訊、華為等14家合作伙伴的40余名專家，共同研究、深入探討5G網絡賦能鋼鐵行業(yè)當前存在的痛點和難題。產業(yè)鏈上下游專家加強跨界合作，突破融合創(chuàng)新?；谄鸩輬F隊的多次溝通和共同努力，撰寫發(fā)布了《鋼鐵行業(yè)5G確定性網絡研究報告》。
5G確定性網絡是站在網絡頂層設計的視角對端到端網絡的指標能力進行全局設計以及精準分解，實現網絡面向業(yè)務的動態(tài)、實時閉環(huán)管理和快速響應。網絡各域通過URLLC，5G LAN、網絡切片、DetNet以及TSN等技術組合形成最佳方案，并打通跨域協(xié)同能力，從而滿足不同業(yè)務對時延、帶寬和可用性等指標的穩(wěn)定性要求。5G確定性網絡有助于工廠自動化系統(tǒng)打通傳統(tǒng)ISA-95金字塔架構造成的上下層以及同層不同設備之間數據流通不暢的問題。通過ICDOT技術深度融合，實現數據順暢流動，拉通現場級到工廠級的網絡連接，實現傳感/執(zhí)行器與云端控制器直接交互、生產要素間智能互聯(lián)與協(xié)同能力，使得數據能夠縱向跨層、橫向跨系統(tǒng)和設備進行交互。5G確定性網絡可分階段提升鋼鐵制造業(yè)產能、實現效益最大化并降低成本?，F階段，利用5G確定性網絡綜合業(yè)務能力，單點突破5G鋼鐵業(yè)務場景并規(guī)模復制推廣；下一階段， 5G確定性網絡作為疊加在鋼鐵行業(yè)生產網絡之上的一張基礎打底網絡，有效采集生產場景以及生產輔助場景的各種數據，為鋼鐵企業(yè)構造智能制造系統(tǒng)“心臟”提供不可缺少的網絡基礎；進一步，5G確定性網絡與鋼鐵現場網絡進行對接與深度融合，從更深層次打通決策分析與現場控制系統(tǒng)，實現工控與數采一張網，賦能鋼鐵行業(yè)“智慧大腦”。
2021年，中國聯(lián)通提出了構建CUBE-Net3.0新一代數字基礎設施，發(fā)布5G確定性服務質量保障體系。中國聯(lián)通研究院副院長唐雄燕博士認為：傳統(tǒng)網絡提供的“盡力而為”服務能力，已不能滿足智能制造對網絡的多維度、差異化、定制化能力需求。中國聯(lián)通將不斷提升網絡的端到端確定性能力，并基于確定和穩(wěn)定的基礎網絡能力提供可管可控和安全可靠的確定性服務。同時，中國聯(lián)通將攜手產業(yè)界伙伴積極推進5G在鋼鐵中的應用從單一、單點走向規(guī)模復制，通過5G+工業(yè)互聯(lián)網向客戶提供高品質網絡信息化服務，賦能產業(yè)數字化、智能化轉型。
中國信息通信研究院5G應用創(chuàng)新中心副主任杜加懂指出：當前我國鋼鐵行業(yè)逐漸由“制造”走向“綠色智造”轉變，5G逐漸成為助力鋼鐵行業(yè)數字化高質量發(fā)展的關鍵技術之一。包括5G網絡切片、5G上行速率增強、5G LAN、5G+TSN、5G URLLC、MEC等在內的5G確定性網絡關鍵技術，能夠驅動鋼鐵行業(yè)全業(yè)務、全流程融合升級，助力鋼鐵企業(yè)向全連接、無人化、綠色等方向發(fā)展。同時，構建面向鋼鐵行業(yè)的5G網絡模板，形成5G網絡在鋼鐵領域部署、運維及推廣的模式，是當前5G在鋼鐵領域規(guī)模化復制推廣的關鍵。
5G與鋼鐵行業(yè)應用融合發(fā)展符合產業(yè)和技術發(fā)展趨勢。北京科技大學工業(yè)互聯(lián)網研究院院長王健全教授認為：5G與工業(yè)互聯(lián)網作為新的國家信息基礎設施，在使能智能制造方面發(fā)揮著積極的作用。網絡能力是工業(yè)互聯(lián)網深度賦能行業(yè)的關鍵一步，5G確定性網絡將現有確定性技術融入到5G網絡中，滿足工業(yè)場景下核心的控制需求。鋼鐵是工業(yè)的“糧食“，鋼鐵行業(yè)是重要的基礎產業(yè)，數字化、智能化轉型需求十分迫切，5G確定性技術的應用將推動數字產業(yè)與鋼鐵產業(yè)深度融合，提升鋼鐵行業(yè)智能化水平。
鋼鐵行業(yè)智能制造領域期待5G與鋼鐵行業(yè)融合的高質量標準。冶金工業(yè)信息標準研究院智能制造標準化工作組秘書長劉斕冰指出：鋼鐵行業(yè)將數字化、網絡化、智能化作為高質量發(fā)展的重要手段，重點關注5G這項新技術在鋼鐵制造過程中帶來的應用價值。當前市場上5G相關解決方案較多，相關設備質量、接口、網關、以及應用效果良莠不齊，急需5G在鋼鐵行業(yè)應用密切相關的高質量標準，將5G以及5G確定性網絡在鋼鐵行業(yè)的典型應用轉化為可以快速復制推廣的關鍵技術標準，使鋼鐵企業(yè)切實通過5G技術提高鋼鐵行業(yè)生產、管理效率。
鋼鐵企業(yè)探索5G等新型ICT技術在生產制造等核心環(huán)節(jié)的應用已經提上日程。首鋼集團有限公司技術研究院王鳳琴所長認為：5G網絡對提升鋼鐵行業(yè)的網絡化、智能化水平具有強大的推動作用，尤其是5G確定性網絡將帶來更大的應用前景。河鋼數字技術股份有限公司目前正在推進河鋼集團搭5G數字化工廠建設，推進5G確定性網絡與現有網絡融合，借助5G高速率、低延時等特性實現鋼帶表面檢測、無人天車、鋼廠人員安全監(jiān)控等新型智能應用。
網絡設備商密切關注鋼鐵行業(yè)客戶的戰(zhàn)略方向和發(fā)展路徑，不斷進行技術演進，為鋼鐵行業(yè)的數字化轉型貢獻力量。中興通訊副總裁劉金龍認為：鋼鐵行業(yè)作為工業(yè)的龍頭已經發(fā)展了近百年，同時作為流程制造的典型行業(yè)，本身自動化程度很高，但相對封閉；隨著通訊產業(yè)的發(fā)展，特別是5G網絡的建設和大數據AI的迅猛發(fā)展，為百年鋼鐵行業(yè)數字化轉型升級提供了契機；中興通訊立志成為數字經濟的筑路者，希望為鋼鐵行業(yè)的信息化建設、自動化的增強與重構貢獻力量。華為云核心網產業(yè)發(fā)展部部長董浩認為：隨著5G網絡與鋼鐵行業(yè)的核心生產應用結合，需要打造具備工業(yè)屬性的5G系統(tǒng)。UPF等關鍵部件的部署位置在不斷演進，正從工廠或者園區(qū)級，進一步進入現場OT網絡，確定性技術的應用，將賦能系統(tǒng)在可用性，高確定性時延等方面顯著增強。
隨著5G在垂直行業(yè)中廣泛應用，網絡能力和服務保障要求都將更加明確，驅動和引導我們不斷建設更加完善的5G確定性服務質量保障體系。技術進步無止境，在不斷的發(fā)展中肯定會有新的技術方案能夠提供更高效的服務質量保障。我們相信，未來可期。
研究報告全文可通過鏈接（https://book.yunzhan365.com/grhe/nddi/mobile/index.html）獲得。
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