在我國鋼鐵行業轉型中，鋼廠建設一張覆蓋廣、性能高、低碳的數字網絡，無疑是實現企業數智化的關鍵。
不久前，昆鋼鋼鐵控股有限公司（簡稱昆鋼）在安寧工業園區草鋪新區，打造了一張覆蓋整個廠區，且可承載視頻檢測、傳感等業務的F5G全光工業網（光纖到機器）。
據悉，該F5G網絡方案提供多個獨特價值，支撐昆鋼視頻檢測系統，如爐口火焰觀測，未來還可以支撐生產制造以及辦公等業務開展，創造出更多經濟價值。
我們疑惑，昆鋼草鋪新區在網絡建設之初，面臨怎樣的挑戰？如何在短短時間，建成一張高性能的F5G網絡？該F5G網絡到底為昆鋼帶來怎樣的價值？
邁入工業4.0，工廠網絡建設面臨挑戰
1939年成立的昆鋼，經過多年發展已成為全流程、產業鏈齊全的鋼鐵企業，是中國企業500強之一。近年來，昆鋼貫徹綠色發展理念，以"行業領先的智能化數字工廠"為目標，推動新型鋼鐵生產基地建設。
2019年，昆鋼開始進行安寧工業園區草鋪新區二期項目建設，建設面積約4952.3畝，本期廠區規劃8條生產線。隨著項目建設推進，昆鋼發現需要建設一張可承載煉鋼廠車間工業視頻、室外視頻檢測等業務的數字網絡。
對此網絡，昆鋼梳理了需求：一是網絡設備靈活部署，盡可能減少設備部署空間、支持長期演進；二是網絡架構簡單，要求綠色、低碳、節能；三是適應復雜的車間環境、達到工業級設備要求；四是網絡技術超前、符合工業信息化發展政策；五是提供高帶寬、低時延的數據通道。
可見，昆鋼對這張網絡要求極高。回顧可知，過去許多企業采用傳統以太網建設工廠園區網絡。但設計人員發現，當前用傳統以太網建網方式在昆鋼部署網絡，面臨挑戰。
首先，網絡設備不靈活。傳統網絡擴容、調整復雜耗時，無法滿足柔性制造需求。同時，傳統網絡往往掛接在機器手臂上，不僅容易發生故障，且在維修時，面臨網絡故障難定位的困境。園區交換機往往采用串行組網方式，如果中間交換機環網，往往影響后面交換機工作。
其次，網絡部署復雜，且可靠性差。智能制造需要借助AI等技術，對廠區生產進行分析、判斷、決策等操作，對網絡可靠性要求嚴苛。傳統布網方式，由于車間設備數量多、種類雜、移動性高，導致網絡布線復雜，容易造成安全隱患；生產線車間，更需要在機柜安裝匯聚交換機，不僅面臨取電難題，且對車間換機要求高；網線由于是采用傳統銅線，會受到100m傳輸距離限制，需要經常調整設備和新布放線纜。
最后，網絡演進復雜。傳統網絡在網線升級時，對走線槽空間要求高，且升級成本高；網線生命周期短，帶寬升級時，需要更換介質，更換周期長；網絡升級時，往往需要更換整框有源設備。以傳統銅線為例，不僅面臨帶寬瓶頸，導致不能適應未來業務增長帶來的帶寬增長，還需要經常更換老舊網線。
此外，如今綠色節能成為趨勢，傳統網絡部署方案，無法滿足工廠節能減排需求。
昆鋼選擇F5G技術，打造高性能園區視頻網絡
對于上述挑戰，昆鋼該怎么辦？我們看到，昆鋼草鋪新區二期項目將園區視頻檢測業務的承載網絡，確定為F5G方案。
你可能要問，相比傳統以太網，F5G有什么優勢？
據悉，F5G基于光纖介質，具有無源特性，網絡層次簡單，使用戶能節省更多的網絡建設成本；與銅纜網相比，可減少維護運行費用，并徹底避免了電磁干擾；在相同業務量下，F5G設備體積更小，占用中心局的空間更少,且具備節能優勢。
那么，昆鋼草鋪新區二期項目是如何構建這張高性能F5G網絡？我們看到，昆鋼選擇與華為合作。因為華為在F5G網絡建設方面擁有豐富經驗。
在具體落地中，華為充分發揮F5G全光網絡優勢，將一張無源光網絡部署到廠區、園區，為昆鋼草鋪新區8條生產線，提供業務實時監測，助力昆鋼草鋪新區智慧工廠建設。
據悉，針對車間工業視頻可靠性要求高，此次組網采用TypeC保護（OLT雙PON口，ONU雙PON口），ONU設備選用華為OptiXstar系列工業光終端，部分產品支持PoE++功能，可為攝像機供電，為室外視頻檢測提供大帶寬、低時延的視頻回傳能力。
與此同時，部署在車間的該ONU設備，除了對廠區提供數據通道和供電，實現廠區場景可視化，提高生產效率，更可擺脫電源限制，傳輸距離可達40KM，降低安全事故的發生。
此外，在網絡運維方面，昆鋼草鋪新區二期項目采用華為eSight網管，實現設備全可管、業務全可控、實時監測設備運行情況，可實現智能化運維，提升生產效率。
整體上看，昆鋼部署的F5G網絡，實現廠房0機柜的架構革命、10年不換線的介質革命以及"1"人"1"廠房的極簡運維，為智能制造構筑網絡基石。
以F5G為基石，昆鋼獲得多維度意外之喜
再好的網絡，也要為人服務。昆鋼草鋪新區二期項目新建的F5G網絡，為工作人員帶來實實在在的價值，甚至多個應用帶來"人無我有"的獨特價值。
應用場景一：FG網絡承載水渣行車工業攝像機
昆鋼草鋪新區二期項目將水渣行車的工業攝像機，接入到F5G全光網絡，實現車輛精準控制，解決了行車司機長期接觸水渣蒸汽中有毒有害氣體等問題。
在安全生產方面，通過全光網絡部署的攝像機，增加電子圍欄，確保鋼廠行車運行期間，一旦有人進入作業區域，行車立即停止，保證了人員安全。
應用場景二：F5G網絡承載爐口火焰觀測攝像機
工作人員通過攝像機基于F5G傳送來的視頻，觀測火焰的力度、亮度和色差，判斷爐罐內鋼的溫度以及磷含量，再調整插入到轉爐中的氧槍角度，提升鐵水、廢鋼的氧化反應效率。但是在這個過程當中，如果視頻和操作沒有配合上，就會對整個煉爐的質量產生影響。
從工人使用場景角度看，F5G網絡帶來兩大獨特優勢。一是低時延。F5G網絡可以保障視頻300ms的超低時延，與工作人員眼皮抬起來的速度相當。這樣一來，在遠處的工作人員，可以及時調整氧槍角度。二是安全可靠性，在遠程操作后，網絡的安全可靠性非常重要。傳統交換機出現過環路，F5G網絡能很好應對組網可靠問題。
從鋼廠經濟效益角度看，F5G爐口火焰觀測的部署帶來諸多經濟價值，借助通過大數據對于鋼料的跟蹤，每噸鋼產生的鋼渣量減少了40公斤。
而且，通過數字化的手段，昆鋼及時調整生產流的定重，保障最終成批軋制鋼材的廢鋼最少，每個月鋼筋可以增加成材率（指合格產品重量與投入原料重量的百分比）。據計算，每個月增加800-1000噸合格產品，一年是1萬噸，一噸產品價值5000元，經濟效益就是5000萬元。
此外，該視頻檢測還讓物質流和信息流相匹配，實現熱送率提升了1/3。
昆鋼F5G實踐，是鋼鐵行業數智化重要嘗試
昆鋼與華為在草鋪新區二期項目打造的F5G網絡，承載昆鋼工業視頻和室外視頻檢測等業務，為昆鋼數智化轉型打造了堅實基礎，實現光聯機器、一纖通達；通過光纖下沉，實現綠色可持續全光制造網絡，助力國家"雙碳"戰略達成。
后續雙方或將用F5G網絡承載辦公網、生產網，實現一網承載多業務，助力昆鋼草鋪新區智慧工廠建設。所以說，昆鋼F5G實踐，為鋼鐵傳統產業蛻變奠定了基礎，樹立了行業標桿，是一次重要的嘗試。 
