王光英
南钢宽厚板厂热轧 江苏 南京 210035
摘要：本文基于轧钢工厂的实践，探索分析了流程型企业数字化和智能制造技术的开发和应用基本模式，提出了现有的四级计算机控制系统为技术的开发和应用预备了良好的数据基础，建立起工厂级的数据中心和应用开发平台是技术开发和应用的一个良好开端。
关键词：流程型企业；数字化；智能制造；实践探索
引言
智能制造是先进制造技术与信息技术的深度融合，是我国传统产业转型升级和战略性新兴产业发展的共同使能技术。智能制造对应的是第四次工业革命，在其9大技术支柱中，工业物联网、云计算和工业大数据是基于分布式和连接的三大基础，工业机器人和3D打印是两大硬件工具，知识工作自动化和工业网络安全是两大软件支持，而虚拟现实与人工智能是面向未来的两大牵引技术。
1智能工厂
（1）建立基于互联网和大数据的“智能感知”系统，实现车间数据化、移动化、实时化、可视化管理，真正实现一体化智能工厂管控体系。
（2）采用行业领先信息化控制系统，实现生产数据自动采集，数据采集分析系统与制造执行系统（MES）之间的数据自动传输。
（3）信息化系统包括：PLM产品研发管理、ERP物料订单管理、SRM协同供应链、MES生产执行、APS高级智能排产、CPS数据采集、BI大数据分析、EMS能耗管理、WMS智能仓储等14个模块。
（4）工业4.0智能工厂的组成：设备自动化、生产可视化、物流智能化、管理移动化、决策数据化。各模块系统相互联通，智能管理仓储信息实时控制，实现移动APP平台管理。
2钢铁制造流程智能制造的主要内容
2.1钢铁制造流程智能制造的内涵及组成
钢铁制造流程智能制造包括智能化流程设计、智能化流程生产运行、智能化流程管理、智能化流程供应链和智能化流程服务体系等。钢铁制造流程智能制造内涵应是围绕钢铁制造流程“产品制造、能源转换、废弃物消纳处理与资源化”３个功能的价值提升，基于物质流网络、能量流网络、信息流网络的关联和协同集成，将物联网、大数据、云计算等信息手段与钢铁制造流程的设计、运行、管理、服务等各个环节深度融合，实现信息深度自感知、智能化自决策、精准控制自执行、自适应等功能，可有效优化钢铁制造流程结构，特别是动态运行结构，提升全流程运行过程智能化控制和管理水平。其主要组成有：（１）以提升产品质量为目标，通过生产运行参数的“窄窗口”优化，提高大宗钢材及关键钢材质量的稳定性、可靠性和适用性，实现产品质量的品牌化。（２）以降低资源、能源消耗，减少过程排放为目标，实现清洁生产、环境友好，推动绿色化发展。（３）形成以采购、生产、销售、物流、用户服务等多目标优化的智能化经营模式。（４）以提高资金利用效率为手段，加快企业资金流动及进一步增值。（５）以延伸产业链为手段，促进低碳经济、循环经济发展。（６）加快钢铁工业转型升级。
2.2钢铁制造流程智能制造的具体内容
钢铁制造流程智能制造是针对钢铁企业的整体解决方案，其具体内容有如下几方面：（１）钢铁制造流程智能设计。它是数字物理系统的先导，是建立先进的物理系统（钢铁制造流程）的起点；同时，这个物理系统及所构成的硬件网络将有利于数字信息便捷、高效地与之相融合。智能设计是全方位研究物质流智能化、能量流智能化、信息流智能化的综合方案。（２）智能化流程生产运行。它涉及从焦化、烧结开始到轧钢生产过程动态运行的、起伏变化的物质流、能量流和各类信息流，即动态变化的“三流”要通过智能化制造平台实现自感知、自决策、自执行和自适应，生产过程需采用先进传感器件、仪器仪表、各类自动化控制、制造平台、可视化等关键共性技术。（３）智能化流程管理。
它是战略性的高层次综合判断、决策、执行系统，涉及经营战略目标、财务资金运筹和客户服务，并延伸到与经济、社会相适应等高层次目标的决策与执行，延伸产业链，促进低碳经济、循环经济发展，推动钢铁工业转型升级。（４）智能化流程供应链。它涉及物料采购、储存、运输和合理分配，涉及产品订单、发运、储存和销售的高效合理化，它是企业物流输入和输出的智能化问题。（５）智能化流程服务体系。它涉及采购、生产、销售、物流、用户服务等在内的智能化经营模式，目的是提高资金利用效率，加快企业资金流动和进一步增值。
3钢铁制造流程智能制造与智能设计的相互关系
（１）设计是竞争的起点，是工程的元工程。任何产品的竞争虽然最终是通过产品的质量、性能、成本、服务等因素表现出来的，但追溯到其根源，将会深层次地延伸到产品的设计层面，任何产品决定其竞争力的质量、性能、成本等要素都是通过产品的设计来体现的，设计是产品竞争力的起点，未来的市场竞争中，设计是决定产品竞争力的根源要素。
（２）对一个工程项目来说，项目设计的好坏在很大程度上决定该工程的好坏和成败。对一个行业来说，这个行业对设计工作的整体重视程度和整体设计水平往往会成为反映和决定该行业兴旺程度的关键指标和因素。
（３）从更大范围和更长远尺度看，设计工作的“整体状况”必然深刻影响到国家的经济社会发展状况乃至人类文明的进步。人们必须以踏踏实实、细心细致的态度认识和从事设计工作，更必须以宏观和战略的眼光认识和从事设计工作。设计工作本身只是全部工程活动中的一个部分和一个环节，却是一项具有全局性意义和必然影响全局的工作。（４）设计面向未来，设计引领未来，战略设计引领战略未来。实现钢铁制造流程制能制造，智能设计既是关键环节，又发挥着先导和引领作用，设计决定着工程项目原始物理系统的先进程度，没有先进的智能设计，很难有先进的智能制造。因此，必须高度重视钢铁制造流程智能设计的作用和意义，从一定意义上说，智能设计的先进程度决定着智能制造的先进水平和未来。
结语
我们现在要实现的智能制造，是基于人造智能而非仅仅是人工智能的智能制造。其中，源于工业领域长期积累的工业智能，与源于信息领域的人工智能，是需要相互借鉴和融合的。以这两种智能技术为主体，兼顾其他智能技术，是今后智能制造技术的主流发展方向。起步于工业智能，逐渐融入人工智能，应该是适于中国企业的智能制造之路。
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