钢铁行业智能制造现状及发展途径

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年3月9期   作者:骆庆
[导读] 智能制造既是钢铁行业转型升级的需要,又是钢铁行业高质量发展的保障。
        摘要:智能制造既是钢铁行业转型升级的需要,又是钢铁行业高质量发展的保障。基于此,本文对钢铁行业智能制造现状及发展途径进行深入分析和探讨。
        关键词:钢铁行业;智能制造;信息技术;发展途径
        
        1智能制造相关概念  
        智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理和服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行和自适应等功能的新型生产方式。智能制造是一种新型的市场方式,以智能工厂为载体,以关键制造环节智能化为核心,以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑。从广义、实用的角度,可以将智能制造理解为以智能技术为代表的新一代信息技术(包括大数据、互联网、云计算和移动技术等)在制造全生命周期(包括产品创新设计、加工制造、装配、测试、管理、营销、售后服务、客户关系、仓库物流供应链和报废处理)的应用中所涉及的理论、方法、技术和应用。与智能制造相似的还有工业4.0和工业互联网两个概念。工业4.0概念是由德国最早提出的。其主旨在于依靠智能化,应用物联网等技术陆续提高德国工业的全球竞争力,希望以此应对来自美国、日本、中国等制造业的挑战。工业互联网的概念首先是由美国提出的,2012年上升为国家战略。其主旨在于对一系列关键的工业领域掀起工业互联网的革命,进而促进其成功实现转型升级。工业互联网战略的核心内容主要体现在信息供应网络方面,而其技术模型主要涉及到互联网技术、大数据,云计算以及宽带网络等,借助于数据,陆续对工业环节进行准确化的有效控制,最终实现效率提高的目的。三个概念,本质一致,指向相同,其本质都是工业生产力和信息生产力的科学融合,共同的指向都是使人、机器和信息这三类因素在一个共同的平台上合理组合,形成新的生产力,带来工业革命的新发展。
        
        2钢铁行业智能制造现状
        2.1已形成一定数量智能制造试点
        钢铁行业积极布局智能制造项目,参与工信部实施的智能制造试点示范专项行动。工信部网站发布的《工业和信息化部办公厅关于开展2018年智能制造试点示范项目推荐的通知》中提到,钢铁行业现已打造了包含宝钢、鞍钢、河钢、南钢、太钢等7家企业共9个项目智能制造试点,涵盖智能车间、智慧矿山、大规模定制等试点示范项目。
        2.2无人化智能生产车间、仓储车间应用实现
        突破仓储无人化、智能车间等无人化应用及远程控制应用实现突破。宝钢冷轧车间基本形成了从基层自动化、过程控制系统、制造执行系统、企业资源计划到决策支持的功能相对齐全的信息系统,通过各个系统间信息传递,实现生产工艺全程数字化控制,“一键下单式组织生产”的全流程智能制造生产线、无人化智能车间已投入运行。无人智能行车将先进的传感技术、PLC处理技术以及物联网、“互联网+”等技术深度融合,采用5G网络、精确定位、路径自动优化、激光三维扫描成像、电子防摇、多台行车协调作业等技术,实现卷下线、包装、盘库、移库、发货等各种作业任务需求。工人只需在中央控制室里通过电子显示屏进行实时监控,产品仓储车间实现无人化。
        2.3智能物料管理系统实现应用
        智能化物料管理、原料取样、备品备件库存管理系统已实现应用。攀钢的物资计量集中值守系统采用二维码扫描、红外定位、远程对讲、视频等先进技术实现现场无人计量、远程集中值守和智能取样目标。该系统能够完成来料信息自动采集、取样智能化、存样全自动扫码等任务,实现计量无纸化。河钢承钢的智能化备品备件库存管理系统包含物料管理、合同管理、出库管理、库存管理、报表管理和系统管理等部分,实现备品备件的精准数据化管控。智能物料管理系统为企业原料管理提供了可靠的数据支撑,提高物料管理效率,降低了岗位职业道德风险和生产成本管理费用。
        2.4基于大数据和多种监控设施的生产智能化控制系统投入应用
        炼铁工序基于大数据支撑的高炉、烧结智能化主控室,实现一体化智能集控、大数据智能分析及决策、智能化功能模型应用。

对高炉、烧结运行过程的动态控制,调取、汇总、分析数据更加简便、全面,操作的针对性、准确性更强,为高炉高产、稳定、低耗奠定基础。炼钢工序智能出钢控制系统集成多种自动控制模块实现一键出钢,对整个出钢过程的实时监控、智能判断、动态控制,实现了真正意义上的智能出钢,有利于转炉钢水质量控制的稳定性和连续性。
        2.5智能管理系统
        多家钢铁企业基于大数据构建覆盖制造全流程的实时数据采集与可视化智能质量、能源、管理、生产管控系统,形成一套针对全流程、全工序、全产品的质量、能源管控平台。智能管理系统采用新一代物联网技术,能够实现计划、投料、能耗、工艺过程、产品质量、仓储物流等方面的一体化管控,达到生产可管控、异常可预警、过程可追溯、缺陷可诊断、能力可评价、质量可预测、研发可推理,大幅提升生产管理的精细化程度和协同效率。
        
        3钢铁行业智能制造的发展途径
        3.1智能制造发展必须与标准化建设紧密结合
        钢铁企业智能制造的总体思路应当是以智能制造标准体系的构建、平台建设,提升钢铁企业数字化、网络化、智能化水平,打造钢铁行业智能制造解决方案为着力点。标准规范是企业信息技术应用、智能制造发展的基础,是钢铁产业智能制造发展的动力。标准化体系建设与标准推广将为钢铁行业智能制造发展提供强力支撑。现有的标准和规范已不能完全满足智能制造发展要求,必须完善符合智能制造发展要求的标准体系,特别要加强建设前沿领域标准,补齐标准化体系的短板。另外,需要在标准化组织建设、人才培养、标准化贯标的广度和深度等方面推进,以夯实标准化工作的基础支撑体系。
        3.2加强智能制造基础建设,推进工业互联网发展应用
        为推动工业互联网在钢铁制造中的应用,钢铁企业要在完善基础自动化系统、生产过程控制系统、制造执行系统、企业管理系统四级信息化系统基础上,抓住5G发展机遇,大力发展“互联网+”模式,推进数字化智能化高端装备、智能控制技术和柔性制造工艺技术与互联网的融合连接应用。积极研究钢铁制造与工业互联网融合路径,为钢铁企业精准制造提供服务。
        3.3加快人才培养,建设钢铁行业智能制造公共服务平台
        智能制造业发展的根本是人才,社会各级要全力合作加强人才的培养和引进,建立实训基地,培养懂钢铁制造、信息技术、企业管理的高层次复合型人才,逐步形成专业化智能制造人才队伍。创新合作机制和方式,建设钢铁行业智能制造公共服务平台,整合各方资源为钢铁企业提供管理咨询、技术服务、知识共享、供应链协同等高质量高水平服务。引导社会资源集聚钢铁智能制造领域,加快输出先进理念、共享先进技术、推广成熟的智能制造经验模式。
        3.4推进产业协同应用
        钢铁企业打通上下游产业链的原料供给与产品需求,利用大数据技术深度挖掘客户需求,通过大数据、云计算、移动互联网和物联网等新技术的共同作用,发展基于互联网的个性化定制等新制造模式,形成基于消费需求动态感知的研发制造和产业组织的智能制造体系,实现远程诊断管理、智能监测、全产业链追溯的基于工业互联网新应用的互联互通产业链协同。
        
        4结束语
        钢铁行业要以智能制造发展为契机,提高智能生产、管控、服务等能力,提升钢铁工业智能化、数字化、绿色化水平,赋能钢铁行业转型升级。

        参考文献
        [1]浦玉梅.钢铁行业智能制造发展现状[J].安徽冶金,2018(04):52-54.
        [2]白俊丽.钢铁行业智能制造现状及发展途径[J].天津冶金,2020(1):64-67.
       
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