Klanten vertellen Duurzame staalproductie met 5G Connected Steel

Met de steun van de FOD Economie, K.M.O., Middenstand en Energie.

ArcelorMittal Belgium innoveert en optimaliseert continu om zijn productie duurzamer en energie-efficiënter te maken. Daarvoor heeft de staalproducent een stabiele en betrouwbare netwerkverbinding nodig. Op hun site in Gent botste ze voor bepaalde use cases op de beperkingen van wifi als draadloze communicatietechnologie. Zo is er voor logistieke toepassingen vaak een grote geografische dekking nodig, maar blijkt wifi door het beperkte zendvermogen ontoereikend.

Daarnaast is het wifi-spectrum licentievrij, waardoor de industriële toepassingen van de staalproducent moesten concurreren met andere gebruikers in de omgeving. Steven De Roo van ArcelorMittal Belgium illustreert: "Als iemand een draadloze action cam inzette of een schip met veel wifi-apparaten in de haven binnenvoer, had dat een impact op onze processen." ArcelorMittal Belgium ging daarom op zoek naar een alternatieve netwerktechnologie waarover het bedrijf volledige controle heeft.

Toen de Belgische overheid in 2023 een oproep lanceerde voor innovatieve pilootprojecten die de implementatie van 5G konden versnellen, kwam die zoektocht naar een betrouwbare netwerkverbinding in een stroomversnelling. ArcelorMittal diende samen met Orange Business een subsidieaanvraag voor het project 5G Connected Steel in. "De combinatie van de architectuur, de prijszetting en de grondige feedback op ons lastenboek gaf voor ons de doorslag om met Orange Business in zee te gaan," legt De Roo uit. De subsidieaanvraag werd goedgekeurd en het innovatieve co-creatietraject ging op 1 februari 2024 van start. "Dit project waarbij 5G ingezet wordt om efficiëntie en duurzaamheid te verhogen, ligt volledig in lijn met onze Lead the Futurestrategie", voegt Stefan Danneels, 5G Customer Solution Architect bij Orange Business, toe.

Betrouwbaar en veilig netwerk

Orange Business installeerde op de Gentse site een privé 5G-netwerk voor ArcelorMittal Belgium. Dat vroeg om een grondige voorbereiding en een nauwe samenwerking met ArcelorMittal Belgium en verschillende onderaannemers. De industriële omgeving maakte het ontwerpen van een radionetwerk bovendien extra complex: hoge gebouwen en metalen structuren blokkeren en reflecteren radiosignalen. "Theoretische studies zeggen niet alles. We hebben veel tests op het terrein moeten uitvoeren om de optimale positie, de hoek, de hoogte en het zendvermogen van de antennes te bepalen," blikt Danneels terug.

Betrouwbaarheid was cruciaal voor de staalproducent. De productie moet 24/7 kunnen doorgaan. De radio's zijn daarom via gescheiden glasvezels redundant verbonden met de twee datacenters van ArcelorMittal. Het radionetwerk werd zowel in 5G als 4G uitgerold, legt De Roo uit: "Bij een probleem met 5G kunnen we terugvallen op 4G. Bovendien biedt dit een instaptraject voor de toestellen die nog geen 5G ondersteunen."

Ook veilig onderhoud was een prioriteit. De antennemasten zijn zo ontworpen dat de antennes veilig te inspecteren en te onderhouden zijn, zonder ladder. Er werden veilige zones voorzien in functie van het stralingsgevaar en bijkomende maatregelen werden genomen om de installaties op een veilige manier spanningsloos te zetten, om zo het risico op elektrocutie bij onderhoud te elimineren. 

Dankzij 5G kunnen we het warmteverlies tijdens het transport beperken.

Steven De Roo, ArcelorMittal Belgium

Specifieke connectiviteitsbehoeften

Naast de installatie van het netwerk omvatte het project ook de ontwikkeling van drie piloot-use cases met specifieke connectiviteitsbehoeften. Door de automatische bovenloopkranen via 5G standalone, en niet via wifi, te laten communiceren met de automatiseringsinfrastructuur op de grond, verminderen de veiligheidsrisico's en lopen de productieprocessen vlotter. Ook in de schrootvoertuigen draagt de overstap naar 5G bij aan veiligere en efficiëntere processen. In een derde use case werden de spoorvoertuigen uitgerust met 5G-connectiviteit om de treinbestuurder logistieke informatie aan te bieden en het transport op afstand te monitoren, door onder andere real-time videobeelden. "Dankzij de realtime logistieke informatie over 5G kunnen we het warmteverlies en het energieverbruik tijdens het transport van de hoogovens naar de verschillende productieafdelingen beperken", legt De Roo uit. 

Uit de eerste tests blijkt dat het privé 5G-netwerk voor de use cases stabieler werkt dan wifi. "De dualcore-oplossing van Ericsson die we gebruiken, laat ons bovendien goed toe om 4G en 5G te vergelijken." Het project was ook een leerproces, benadrukt De Roo: "We hebben deze drie use cases zo gekozen om uit elk ervan voldoende inzichten te verkrijgen, voor we tot een volledige uitrol overgaan. Zulke kennisopbouw vraagt veel tijd en middelen, en zonder de subsidies was dit niet mogelijk geweest."

Innovatieve cocreatie 

5G Connected Steel was een complexe implementatie waarbij heel wat stakeholders betrokken waren, voegt De Roo toe. "Dat krijg je op je eentje niet klaar. Gelukkig was er tijdens die twee jaar van het project een goede samenwerking met Orange Business, Ericsson (als leverancier van de hardware) OTIV (als leverancier van het draadloze camerasysteem op de locomotieven) en met de aannemer Arcadis (die de glasvezel en stroom voorzag). We apprecieerden het ook dat de projectleider bij Orange Business, Giuseppe Arena, onmiddellijk onze veiligheidscultuur erkende en er een prioriteit van maakte. Ook al eindigt het subsidietraject op het einde van dit jaar, we hopen op nog een lange en vruchtbare samenwerking met Orange."

Danneels verwacht dat 5G aan belang zal toenemen in de industrie, en dat in zijn verschillende varianten. In dit project koos ArcelorMittal Belgium voor een privé 5G-netwerk om alles zelf onder controle te houden, maar ook op een publiek 5G-netwerk kan met slicing een hoog niveau van veiligheid en betrouwbaarheid gegarandeerd worden. "We kunnen zelfs een hybride netwerk opzetten, waarbij je deels van het publieke 5G-netwerk en deels van een privé 5G-netwerk gebruikmaakt," zegt de 5G Customer Solution Architect. 5G en wifi zullen volgens Danneels ook altijd naast elkaar blijven bestaan: 5G voor de brede geografische dekking buiten of in grote hallen, en wifi waar op korte afstanden binnen een hoge bandbreedte nodig is.