现代钢铁努力建设智能工厂

发布时间：2018-01-09

关键字：智能工厂

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目前，现代钢铁公司正在以唐津厂为中心构建智能工厂，通过构建智能型生产体系，在设备和工艺之间产生最大化的协同效应，为客户创造更大价值。

1 现代钢铁关于智能工厂的总体构思

2016年，现代钢铁正式确立“智能工厂”实施战略，按照2025年构想，将全面推进智能型生产体系建设，具体内容是：智能工厂将充分运用模拟装置和建模工具测定数据，共享工序间的实时信息，由此实现部门之间纵向和横向连接，构建面向客户的综合生产体系。利用大数据平台，对材料的物理、化学性质进行研究，满足材料工业需要，优化各工序操作条件和控制特性。

2 现代钢铁的前期基础

此前，现代钢铁曾在托管运营的铁粉生产厂内采用物联网技术，可对铁粉末生产工艺和产品质量问题进行预先控制。这套设备预知诊断系统在2016年经过试运行之后，从今年起已投入正常运行。该系统采用全球标准技术OPC/UA，这是全球市场通用的工业物联网标准技术，也是实现智能工厂的核心通信技术，可将各传感器收集的数据进行分析和整合。值得一提的是，尽管不同设备制造商采用的设备传感器在通信方式上有所不同，但采用OPC/UA技术就可以不被特定企业的设备或通信方式所束缚，营造一致的物联网环境，对不同工序进行综合分析。

3 现代钢铁的实施情况

现代钢铁通过在铁粉生产厂尝试构建智能工厂，前期积累了大量数据和智能型生产经验。现代钢铁正在炼铁、炼钢、连铸、轧钢等四大工序进行计测设备升级，并通过大数据平台运用人工智能技术。当全工序真正建立智能型生产体系之后，就可实时共享工序间信息，事先预测控制，灵活调整操作，最大化地节省时间和费用，生产为客户定制的高质量产品，现代钢铁也有望成为智能化钢铁企业。

3.1 炼铁综合指导系统

从2016年开始，现代钢铁在炼铁工序各分厂进行焦煤管理及烧结矿生产工艺优化，高炉内部热量判定等攻关活动，致力于开发“炼铁综合指导系统”，该系统是一套工艺预知系统，通过积累的原料及操作相关大数据，推导出工艺最佳条件。尽管在炼铁工序中操作者的经验相对重要，但采用该系统后，可随时掌握焦煤和铁矿石供需变化，优化操作，确保铁水质量。而且该系统可以展示人眼难以直接观察到的高炉炉内及外部状况，更易于对炉况进行诊断，有望实现提前应对异常情况发生。

3.2 炼钢综合模拟

2015年，现代钢铁相继完成转炉工艺模拟装置以及炉渣预测模拟装置开发，并用于质量预测和工艺条件改进。通过模拟装置对不同操作条件下的试样进行分析，尽可能地节省消耗的时间和费用；对不同操作条件下的炉渣进行预测，建立最优操作条件，有助于提高钢水纯净度。通过对炼钢工序的综合模拟，不仅可提供为客户定制的各种生产标准，通过预测钢水纯净度还可以预先对钢水成分进行处理。

3.3 连铸质量预知系统

2014年至2016年期间，现代钢铁相继开发出板坯裂纹预测模型和方坯模型，主要用于减少裂纹缺陷发生，改进特钢方坯内部质量。采用质量预测模型后，可以预先诊断工序产生的缺陷问题，有助于提高产品合格率。现代钢铁计划以质量预测系统为基础，建立在线质量预知系统，可对操作情况进行综合分析，预测操作实况及设备状态，预测缺陷种类及严重程度，并自动指挥表面处理、规格变更等后续操作的完成。如果采用在线质量预知系统，可按照客户要求进行灵活批量生产，减少不合格产品，提高收益。

3.4 轧制综合预测控制技术

早在2010年，现代钢铁就利用质量预测技术创立“智能型综合预测控制技术”模型，可实时反映从热轧到冷轧的工序和质量信息，当发生质量异常时，利用大数据提供有关加热炉温度、轧制、冷却等自动操作的指导，可以有效解决问题。这项技术目前还在不断研究和完善之中。