现代钢铁全面构建智能工厂
钢铁行业智能制造技术发展现状
第38卷㊀第12期2020年12月环㊀境㊀工㊀程Environmental EngineeringVol.38㊀No.12Dec.㊀2020钢铁行业智能制造技术发展现状王㊀冠1,2㊀焦礼静1,2㊀王惠明3㊀杨雅娟1,4㊀王㊀珲1,4∗㊀朱晓华1,4(1.中冶建筑研究总院有限公司,北京100088;2.湛江中冶环保运营管理有限公司,广东湛江524000;3.武钢集团昆明钢铁股份有限公司安宁公司,昆明650300;4.中冶节能环保有限责任公司,北京100088)摘要:智能制造是我国钢铁行业紧跟世界发展趋势㊁实现转型升级的关键所在,是制造技术㊁信息技术和人工智能技术等深度融合与创新集成,是生产组织方式和商业模式的变革㊂通过研究钢铁行业智能制造的发展现状,探讨智能化在钢铁行业中的应用与关键技术,列出了包括湛江钢铁等国内钢铁企业的智能制造发展现状,指出钢铁行业智能制造的重难点和发展前景㊂关键词:钢铁;智能制造;除尘系统;运营管理DOI:10.13205/j.hjgc.202012029DEVELOPMENT STATUS OF INTELLIGENT MANUFACTURING INIRON AND STEEL INDUSTRY IN CHINAWANG Guan 1,2,JIAO Li-jing 1,2,WANG Hui-ming 3,YANG Ya-juan 1,4,WANG Hui 1,4∗,ZHU Xiao-hua 1,4(1.Centrial Research Institute of Building &Construction,MCC Group,Beijing 100088,China;2.Zhanjiang MCC Environmental Protection Operation &Management Co.,Ltd,Zhanjiang 524000,China;3.Anning Company,Kunming Iron &Steel Co.,Ltd.,Kunming 650300,China;4.MCC Energy Saving &Environment Protection Co.,Ltd,Beijing 100088,China)Abstract :Intelligent manufacturing is the key for China s steel industry to keep up with the world s development trend andrealize transformation and upgrading.It is the deep integration and innovation integration of manufacturing technology,information technology and artificial intelligence technology,as well as the transformation of production organization andbusiness model.This paper discussed the applications and key technologies of intelligence in the iron and steel industry bystudying the development status of intelligence,and explored the key difficulties and development prospects of intelligent manufacturing in the iron and steel industry by studying the status in Zhanjiang Plant of Baosteel Corp.and other iron and steel enterprises in China.Keywords :iron and steel industry;intelligent manufacturing;dedusting system;operation management㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2020-06-01基金项目:国家重点研发计划 高温烟尘散发特性与控制关键技术研究 (2018YFC0705302);中冶建筑研究总院重大课题 钢铁企业环境除尘系统智能运营关键技术研究与应用 (XAC2018Ky01)㊂第一作者:王冠(1980-),男,硕士研究生,高级工程师,主要研究方向为钢铁行业大气污染物治理技术㊂wangguan@ ∗通信作者:王珲(1982-),男,博士,教授级高级工程师,主要研究方向为大气污染防治及监测技术㊂wanghui@0㊀引㊀言中国钢铁行业目前仍处于上升发展时期,以规模效益为代表的旧动能已经开始稍显动力不足,无法满足未来的发展需要㊂中国钢铁行业在未来的发展过程中需要不断获取新动能,使整个产业链不断向高端迈进㊂对于钢铁企业而言,除了夯实自身转型升级的硬件基础㊁不断逐步提升装备水平外,更要从基础制造向智能制造方向转变㊂实现优质㊁高效㊁绿色㊁智能制造,对我国钢铁工业转型升级实现高质量发展具有重要意义㊂1㊀背㊀景1.1㊀智能制造发展现状近年来,随着国家供给侧结构性改革的逐步推环㊀境㊀工㊀程第38卷进,我国钢铁行业生产经营情况得到显著改善,自身竞争力得到显著提高[1]㊂ 十三五 期间,国家积极推进信息化发展,中共中央办公厅㊁国务院办公厅印发了‘国家信息化发展战略纲要“,落实国家大数据战略㊁ 互联网+ 行动等相关要求,贯彻创新㊁协调㊁绿色㊁开放㊁共享发展理念,以提升国家经济社会智能化水平[2]㊂‘工业绿色发展规划(2016 2020年)“中提到,近五年是落实制造强国战略的关键时期,是实现工业绿色发展的攻坚阶段[3]㊂‘智能制造发展规划(2016 2020年)“指出:到2020年制造业重点领域企业数字化研发设计工具普及率超过70%,关键工序数控化率超过50%,数字化车间/智能工厂普及率超过20%[4]㊂所以,进一步落实‘中国制造2025“,推进信息化和工业化深度融合,抓住全球制造业分工调整和我国智能制造快速发展的战略机遇期,以智能制造为突破口,加快信息技术与制造技术㊁产品㊁装备融合创新,全面提升企业研发㊁生产㊁管理和服务的智能化水平,实现信息化智能化发展,是我国钢铁行业未来发展的重要方向㊂1.2㊀钢铁行业智能制造技术需求德国提出的 工业4.0 概念是以智能制造为主导的第四次工业革命,将制造业向智能化转型,作为制造业的重要组成部分,中国钢铁行业应当与新一代信息技术深度融合形成新的经济增长点㊂但是,我国国内钢铁行业智能化建设中,智能化基础比较薄弱,整体行业水平相对较低㊂尽管钢铁行业智能化在国内的发展已经取得很大进步,但智能化发展速度相对缓慢,缺乏信息共享㊁大数据集成等相关核心技术㊂此外,行业智能化资金支持上相对薄弱;管理机制㊁运作机制和人才机制尚未完善,缺乏专业性强的高素质人才[5]㊂同时, 十九大 在报告 贯彻新发展理念,建设现代化经济体系 部分明确指出,要加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网㊁大数据㊁人工智能和实体经济深度融合㊂由此可见,智能制造已然成为钢铁行业转型升级的现实需要和必然选择㊂2㊀技术体系钢铁行业积极布局智能制造项目,参与了工信部实施的智能制造试点示范专项行动㊂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:钢铁行业现已设置了包含宝钢㊁鞍钢㊁河钢㊁南钢㊁太钢等7家企业共9个项目智能制造试点,涵盖智能车间㊁智慧矿山㊁大规模定制等试点示范项目㊂目前,钢铁行业智能制造水平提升明显,各企业正逐步由点到面地推进智能制造进程,成果初步显现㊂1)数字化㊂2018年,我国大型钢铁行业数字化基础水平(以基础建设得分水平反映)和应用水平(以单项应用得分水平反映)分别达到64.9㊁59.4,较2015年增长2.5%㊁2.8%[6]㊂生产数字化:2018年大型钢铁行业关键工序数控化率达到78.1%,高于全国制造业水平(48.4%) 28.7百分点,较2015年增长4.5百分点,生产流程关键工序装备基本实现较为全面的数字化控制㊂能源管理数字化:2018年已有58.5%的大型钢铁企业应用数字化手段实现能源在线实时监控管理,但部分企业在能源平衡㊁调度㊁计划,尤其是预测方面,尚存在一定的提升空间㊂质量管理数字化:2018年,55.4%的大型钢铁企业应用数字化手段实现覆盖产成品㊁产成品制造过程和原材料入场等环节的质量管理,较2015年增长8.7百分点㊂2)网络化㊂底层装备网络化基础:2018年全国数字化生产设备联网率仅为39.4%,其中大型钢铁行业为54.8%,较2015年仅增长1百分点[6],故钢铁企业亟须大幅提升工业设备设施网络化水平,突破发展瓶颈㊂纵向集成:目前我国大型钢铁行业实现纵向管控集成的企业比例仅为29.5%㊂钢铁企业应进一步提升生产管控水平,实现自动化㊁过程控制㊁生产控制㊁质量管理的数据自下而上贯通,由此实现管控衔接和工序衔接,以及行程制造过程的整体协调,突破个性化高端产品制造的瓶颈㊂横向集成:2018年我国大型钢铁行业实现产供销横向集成的企业比例仅为37.1%,钢铁企业应着力突破供应链集成关键环节,形成产供销相结合的整体供应链体系,加快供应链能力和绩效的有效增长㊂3)智能化㊂2018年大型钢铁行业智能制造就绪率达到19.9%,较全国平均水平(7.0%)高出12.9百分点[8],这些企业底层装备数控化程度较高,在管理信息化与底层自动化之间及内部供应链上主要业务环节实现集成,并不断向智能工厂㊁智慧企业迈进㊂471第12期王㊀冠,等:钢铁行业智能制造技术发展现状从智能生产新体系的构建上看:目前大数据技术在大型钢铁企业中得到了广泛应用,主要包括工业污染与环保监测㊁预警,产品质量管理与分析,生产计划与排程,销售预测与需求管理,供应链分析和优化,生产流程优化,产品设计与开发等方面,其中我国42.6%的大型钢铁企业已经针对工业大数据采集分析体系开展产品质量管理与分析㊂3㊀重点应用案例3.1㊀韶钢智慧中心钢铁一体化智能管控平台韶钢打造的智慧中心整合了铁区和能介全部单元的控制与决策,实现了距离5km以上跨工序㊁跨区域㊁远距离的大规模集控和无边界协同㊂一体化管控后,高炉㊁烧结㊁焦化㊁料场㊁能介等环节各生产终端与智慧中心连接起来,通过采取 厂直管作业区 模式,现场42个中控室全部撤并,取消9个分厂(车间),作业区从64个减少到25个,操作屏从原来的454块减少到193块,人员效率提升31%,实现35万点数据的全覆盖,报表自动生成,并由手机APP自动推送,分层级按时发布给相关人员㊂智慧中心将现场生产与管控平台无缝对接,完善了现场监控手段,实现了跨厂㊁跨工序的远距离沟通,使得管理层得以专注于精细化管理㊂3.2㊀宝钢股份1580热轧智能车间改造2016年9月,宝钢正式启动1580智能车间改造项目,搭建一个自动化㊁无人化㊁智慧化的平台,实现产品的生产管理㊂宝钢股份1580智能车间改造项目,是我国钢铁业唯一正式入围国家工信部‘2015年智能制造试点示范专项行动实施方案“试点示范的项目㊂目前,宝钢产线自动化㊁信息化建设基础较好,但产线自动化率低㊁产品质量和关键消耗指标等仍有提升空间㊂宝钢将1580智能车间改造项目划分为3个阶段推进实施:智能化车间㊁模块优化㊁平台搭建㊂通过使用无人行车解决方案和全套产品㊁优化吊装及物流系统算法㊁应用互联互通系统和专家工程服务等,将生产工序能耗降低6.5%,内部质量损失降低30.6%,废次降低10%,全自动投入率提升10.5%,指标实绩优于设定目标㊂完工后的1580热轧智能车间将成为中国钢厂热轧车间中第1个真正意义上的无人行车车间,为我国钢铁工业的智能化转型提供经验㊂3.3㊀宝钢节能绿色智慧钢渣处理技术上海宝钢节能环保技术有限公司针对钢渣处理技术的智能化,以设备三维非标设计为核心,将产品设计信息㊁制造要求共同定义到该数字化模型中,实现更高层次的设计㊁制造一体化㊂同时,钢渣处理车间无人化生产以渣罐流转为中心,实现起重机无人化运行及实时动态优化调整,提高滚筒系统的定位精度和远程扒渣技术;并通过对滚筒系统的状态数据进行梳理,筛选与设计㊁生产㊁运维密切相关的数据,利用网络手段采集滚筒法渣处理系统的关键数据,实现滚筒渣处理生产线的实时监测㊁管理及设备状态预测诊断㊂从基于滚筒法的钢渣一次处理技术,到针对性的钢渣二次分选处理,最终到因地制宜的钢渣三次资源化利用,各个环节创新协同,旨在构建绿色㊁智慧相融合的钢渣全流程处理技术㊂3.4㊀武钢推进智能制造项目2017 2020年,武钢公司共投资60多亿元用于节能环保领域,全力推进 智能制造与绿色发展 ,一改传统钢铁制造业的发展模式,自动化㊁智能化的智能制造从最初的探索逐步走向成熟,生产清洁化㊁工厂园林化让企业与城市不断亲近㊁融合㊂仅2019年,武钢建成验收了67个智能制造项目,企业智能化率已接近70%,居国内行业前列㊂通过智能制造建设,武钢公司推进 四个一律 (操作室一律集中㊁操作岗位一律机器人㊁运维一律远程㊁服务环节一律上线),以无人化㊁集控化㊁一键化㊁可视化为目标,实现 千米之外 操纵, 千里之外 决策㊂以1个管控中心对多个操控中心构建智慧工厂,实现了所有操作在1个中心,所有操作一键化㊂如今,武钢公司已建成公司级管控中心和铁区㊁炼钢㊁热轧㊁CSP 共4个操控中心,生产工序实现了深度整合, AI+ 5G 的技术在4个操控中心普及,使得工程师们运用移动设备就可以监控机器运行状况并发出指令㊂3.5㊀湛江钢铁环境除尘系统智能化运营管理平台湛江钢铁生产流程涉及码头㊁原料㊁烧结㊁焦化㊁炼铁㊁炼钢㊁连铸㊁热轧㊁厚板㊁冷轧及其他配套建设的公辅等单元㊂湛江钢铁信息化建设是企业全面管理变革的过程,包括生产㊁经营㊁财务㊁质量㊁设备㊁物资㊁运输㊁消防㊁安全环保等管理业务再造,即营销方式㊁生产组织㊁人员管理㊁业务流程和信息化的重新整合[9],实现对生产的集中管理㊁统一指挥㊂湛江钢铁在国内首创将生产管制中心㊁能源管控中心㊁物流管制中心㊁设备管理中心㊁安保消防中心合并的 五部571环㊀境㊀工㊀程第38卷合一 的管控模式,实现了钢铁基地制造流程的多维物流控制,为大型钢铁企业结构优化和发展模式创新提供了技术手段㊂应环保设施运营管理的实际需要,中冶建筑研究总院有限公司作为BOO单位,率先建成1套环境除尘系统智能化运营管理平台[10]㊂该平台集生产运行监控㊁能源管理㊁环保数据中心等功能为一体,以自动化㊁工业网络㊁工业电视㊁计算机软件为基础,实现对各种信号的集中处理,以及与主体㊁点检㊁能环部㊁物流部的信号联络(图1)㊂集中监控平台由生产运行监控系统㊁能耗统计系统㊁排放监测系统㊁视频监控系统㊁电气室监测系统㊁数据中心等子系统组成,通过数据接口与主体厂部通信㊂该平台结合信息化网络技术,集成SCADA系统㊀㊀图1㊀环境除尘集中监控平台信号联络结构Figure1㊀Signal contact diagram of the centralized monitoring platform forenvironmental dust removal实现实时集中监控,并支持制作报表及对实时数据进行应用分析,利用大数据技术,通过算法模型对设备故障进行诊断,对能源用量进行实时监控㊂其开发的关键技术包括数据采集㊁远程传输㊁存储与集中显示技术等,工作平台主界面如图2所示㊂图2㊀环境除尘集中监控平台主界面Figure2㊀Main screen of the environment dedusting centralized monitoring platform1)数据采集㊂非工艺除尘的数据采集对象主要包括除尘系统㊁能源介质㊁在线监测系统㊂除尘系统主要是由PLC完成设备状态监测与控制㊁仪表数据监测㊂主要设备包括风机㊁风机电动机㊁除尘器㊁输灰卸灰阀㊁输灰刮板机㊁斗提机㊁储灰仓卸灰阀等设备,PLC采集设备的运行㊁故障㊁远程㊁电流等状态信息,实现对设备控制和连锁保护㊂能源介质包括电能㊁压缩空气㊁水㊁氧气,其计量数据作为湛江中冶环保与湛江钢铁结算的依据㊂能源数据进入PLC系统进行累计,通过在电气室内安装通信管理机,进行能耗数据采集㊂在线监测系统包括粉尘浓度仪和CEMS系统, CEMS通过数据采集仪进行无线数据传输,用于采集国控源及重点监控的除尘系统㊂2)远程传输㊂非工艺除尘的运营范围包括原料㊁烧结㊁焦化㊁高炉㊁炼钢5个单元,共计90套除尘系统㊂各单元控制室分散布置,独立控制㊂湛江钢铁由于占地面积大,各单元分散,距离远,采用光缆进行网络连接,将各单元的控制网络接入集中监控中心㊂生产运行监控系统通过画面展现生产运行情况,实现对现场设备的实时监控㊁远程操作㊁报警等功能;视频监控系统通过大屏幕展示现场的生产情况,在一些主要工位㊁吸尘点㊁区域设置摄像机,帮助操作人员及时掌握现场情况㊂3)设备运行监控与故障预警技术㊂自动化数据传输到集中监控中心后,读取并存入数据库㊂其中,自主开发的SCADA系统,完成对设备的监视与控制,历史数据查询,数据曲线,能源数据显示等功能㊂同时,平台可以对风机㊁除尘器等关键设备的运行状态进行实时监控,并首次实现设备故障诊断及预报预警功能,为除尘系统的稳定高效运营提供了技术支撑㊂4㊀结㊀语我国制造业目前尚存在各行业机械化㊁电气化㊁自动化㊁信息化参差不齐,不同地区㊁行业㊁企业间发展不平衡,发展智能制造面临关键技术装备受制于人,智能制造标准㊁软件㊁网络㊁信息安全基础薄弱,智能制造新模式推广尚未起步,智能化集成应用缓慢等㊀㊀(下转第137页)671。
智能化在钢铁行业中的发展及应用
0 引言 钢铁制造业是国民经济的重要支柱产业，钢铁行业的发展
水平在一定程度上反映了一个国家或地区的工业水平。纵观世 界上经济发达国家，其钢铁制造业水平无一不处于世界领先地 位 。美 国 钢铁 公 司 （U.S.Steel）、欧 洲 的安 赛 乐米 塔 尔公 司 （Arcelor Mittal）、德国的蒂森克虏伯公司（Thyssenkrupp）、韩国 浦项钢铁公司等均为世界顶尖钢铁制造企业，其技术水平，特 别是在智能化方面，处于行业领先地位。
国外从 20 世纪已经开始研究企业管理的智能化，1960 年， 美国就出现了物料管理信息系统（MRP），随后融进财务管理形成 闭环物料管理信息系统（close-MRP），随着技术的进一步发展，将 生产环节进行统一管理，形成了制造资源计划系统（MRP-域）[6]。
目前，BRP（业务流程重组）项目研究、ERP（企业资源规划） 系统研究以及 IT 规划等已得到了长足发展，促进了管理系统的 智能化，极大的提高劳动生产率，促进企业内部结构的变革，使信 息的传递由过去的垂直型变为扁平型，从而使管理层可以快速的 对市场信息、技术信息做出准确反映，制定正确、科学的决策。 4 结语
（2）提升设备精度和运行稳定性。在线监测系统对关键大型 部件的运行进行实时监控，降低了因零部件损伤损坏而造成的 设备事故率，提升了设备的稳定性。
（3）提高产品质量。在线监测系统通过提高设备精度，有效 提升产品质量，降低残次品率，降低吨钢成本，提升利润率。 3 钢铁企业智能化的理论研究
现阶段钢铁企业智能化的研究主要集中在技术层面和管理 层面，通过技术层面和管理层面的相辅相成，相互促进，提升企 业技术水平和管理水平，从而提升企业的品牌价值，在市场化经
（3）各国已将工业智能化提升为国家战略，同时，制造业的 智能化将极大促进其他产业的发展和升级。
钢铁行业如何推动技术创新和产品升级
钢铁行业如何推动技术创新和产品升级钢铁行业作为国民经济的重要支柱产业，在现代化建设中发挥着不可或缺的作用。
然而，随着市场需求的不断变化和环保要求的日益严格，钢铁行业面临着巨大的挑战。
为了保持竞争力，实现可持续发展，推动技术创新和产品升级已成为钢铁行业的当务之急。
一、技术创新在钢铁行业中的重要性技术创新是钢铁行业发展的核心驱动力。
首先，它能够提高生产效率，降低生产成本。
通过采用先进的工艺和设备，如自动化生产线、智能化控制系统等，可以大幅减少人力投入，提高生产速度和产品质量的稳定性，从而降低单位产品的生产成本。
其次，技术创新有助于提升产品质量和性能。
钢铁产品的质量和性能直接关系到其在市场上的竞争力。
通过研发新的钢种、改进生产工艺，可以使钢铁产品具有更好的强度、韧性、耐腐蚀性等性能，满足不同领域的高端需求。
此外，技术创新对于节能减排和环境保护也具有重要意义。
钢铁生产过程中会产生大量的污染物和温室气体。
通过创新技术，如推广余热余能回收利用、采用新型环保设备等，可以有效降低能源消耗和污染物排放，实现绿色发展。
二、当前钢铁行业技术创新和产品升级面临的挑战尽管技术创新对于钢铁行业至关重要，但在实际推进过程中仍面临诸多挑战。
一方面，资金投入不足是制约技术创新的重要因素。
技术创新往往需要大量的资金用于研发、设备购置和人才培养等方面。
然而，一些钢铁企业由于经营效益不佳或对技术创新的重视程度不够，导致资金投入有限，影响了创新的进程。
另一方面，人才短缺也是一个突出问题。
技术创新需要具备专业知识和创新能力的高素质人才。
但目前钢铁行业中，高端技术人才相对匮乏，尤其是在前沿技术领域的研发人才不足，这在一定程度上阻碍了技术创新的步伐。
此外，技术创新还面临着体制机制的障碍。
一些钢铁企业内部管理体制僵化，创新激励机制不完善，导致员工创新积极性不高。
同时，产学研合作不够紧密，科研成果转化效率低下，也使得技术创新难以迅速应用于实际生产。
钢铁行业的创新技术和产品开发案例
钢铁行业的创新技术和产品开发案例在现代工业中，钢铁行业一直扮演着重要的角色，同时也面临着许多挑战。
为了应对这些挑战，钢铁行业不断进行技术创新和产品开发，以满足市场需求并提高竞争力。
本文将介绍几个钢铁行业的创新技术和产品开发案例，展示了该行业在不断进步和发展的同时所取得的成果。
1. 精细化炼钢技术精细化炼钢技术是一种高效能、低能耗的钢铁生产技术，利用先进的炉缸结构和高温反应条件，可实现钢铁生产过程中的资源节约和环境保护。
例如，中联重科公司研发的精细化炼钢技术采用高效能炉缸和先进的废气处理系统，使钢铁生产过程中的温室气体排放大幅降低，大大改善了环境污染问题。
2. 高强度钢材研究与开发高强度钢材具有较高的抗拉强度和抗冲击能力，广泛应用于汽车、船舶等领域。
近年来，中国钢铁研究院联合其他合作伙伴开展了高强度钢材的研究与开发。
通过优化合金化配方和热处理工艺，他们成功地开发出一系列高强度钢材，有效提高了产品性能和质量，并在市场上取得了较好的反响。
3. 智能制造技术应用智能制造技术是指将信息技术与传统制造业相结合，实现生产过程的智能化和自动化。
在钢铁行业中，利用智能制造技术可以提高生产效率和产品质量。
河钢集团引入了智能制造技术，通过设备联网、数据采集和分析等手段实现了工厂智能化管理。
该技术的应用使得生产计划更加准确，降低了生产成本，并提高了产品的一致性和稳定性。
4. 循环经济理念的推广钢铁行业是资源消耗较大的行业之一，为了减少资源浪费，一些公司开始积极推广循环经济理念。
例如，宝钢集团与多个回收企业合作建立了废钢回收利用体系，将废钢再生产为优质钢材，实现了资源的充分利用和回收利用。
这种循环经济的模式不仅解决了废钢排放的问题，还提高了企业的经济效益。
总结起来，钢铁行业的创新技术和产品开发案例涵盖了精细化炼钢技术、高强度钢材研究与开发、智能制造技术应用和循环经济理念的推广等方面。
通过不断地技术创新和产品开发，钢铁行业能够适应市场需求，提高生产效率和产品质量，同时也能够实现资源的节约和环境的保护。
钢铁工业中的智能制造技术创新
钢铁工业中的智能制造技术创新智能制造技术在钢铁工业的创新中的应用钢铁工业作为现代工业的重要组成部分，在经济发展和国家建设中扮演着关键的角色。
为了实现钢铁工业的高效生产、优化能源利用和提高产品质量，智能制造技术成为了必不可少的创新手段。
本文将讨论钢铁工业中智能制造技术的应用，探讨其带来的优势和未来发展趋势。
一、物联网技术在钢铁生产中的应用物联网技术通过连接和监控各种设备和系统，实现了钢铁工业生产各个环节的实时数据采集和分析。
通过智能传感器和控制技术的应用，钢铁企业可以实现对设备运行状态、能耗、质量等关键指标的监控和管理。
同时，物联网技术还可以实现多个工厂之间的数据共享和协同生产，提高生产效率和响应速度。
例如，钢铁企业可以利用物联网技术实现对原料库存的实时监测，减少因原料短缺造成的生产中断，并通过智能物流系统实现自动化的原料补给和配送。
二、人工智能在钢铁生产中的应用人工智能技术在钢铁工业的生产和管理中也具有重要的应用前景。
通过机器学习和数据挖掘技术，钢铁企业可以利用海量生产数据和历史数据进行分析，识别生产过程中的异常和潜在问题，实现智能化的质量控制和生产优化。
同时，人工智能技术还可以应用于设备故障预测和维护管理，通过实时数据监测和预测分析，提前发现设备故障和磨损情况，降低维修成本和生产停机时间。
三、机器人技术在钢铁生产中的应用机器人技术在钢铁工业中的应用主要包括智能物流系统、自动化生产线和危险环境作业等方面。
通过自动化物流系统和机器人装载装卸技术，可以实现钢铁产品的快速和安全运输，提高物流效率。
自动化生产线和机器人焊接、切割等技术的应用可以减少人为操作的误差和劳动强度，提高生产效率和产品质量。
此外，在危险环境中，机器人技术可以替代人工进行作业，减少人员伤亡风险。
四、大数据分析在钢铁生产中的应用随着信息技术的快速发展，钢铁企业面临海量数据的存储、处理和分析的挑战。
利用大数据分析技术，钢铁企业可以从海量数据中识别出有价值的信息，为生产决策提供科学依据。
全国重点钢铁企业自动化现状
全国重点钢铁企业自动化现状这次调查得要紧内容是重点钢铁企业要紧生产工序得自动化差不多状况.诸如20m2以上烧结机得烧结系统、300m3以上高炉得炼铁系统、30吨以上转炉和25吨以上电炉和连铸得炼钢系统、管带线热冷轧得轧钢系统,以及涂镀及其他深加工系统得配置和应用情况,对上述这些系统中得基础自动化、生产过程操纵系统、车间治理或生产制造执行系统中应用得可编程操纵器、集散操纵系统、工控机、计算机等得数量,以及数学模型得数量做了统计.同时还调查了各生产装备得自动化水平、要紧计算机和操纵设备得型号.调查得范围包括65家钢产量在百万吨以上得重点钢铁企业,这些企业得自动化程度和水平差不多上能够代表全国钢铁行业得自动化得现状.最后,分不对65家重点钢铁企业和其中宝钢、鞍钢、首钢、武钢、马钢、攀钢、本钢、唐钢、包钢、太钢、邯钢和济钢12大钢自动化现状进行了汇总对比,分析了烧结系统已配置有基础自动化、过程自动化和生产制造执行系统得烧结机得台车面积占所有企业台车面积总和得比重；炼铁系统已配置有基础自动化、过程自动化和生产制造执行系统得高炉容量分不占所有企业高炉总容量得比重；炼钢、连铸、轧钢系统已配置有基础自动化、过程自动化和生产制造执行系统得装备或生产线得生产能力分不占所有企业生产能力总和得比重.在分析过程中,采纳得是最简单得认可方法,即只要配置了一台自动化操纵装置或操纵系统,就认可该装备或系统初步具备了自动化得生产能力,对其自动化所应用得具体功能内容及其发挥得作用未做进一步调查.wwwM通过如此初步得统计,计算出各要紧生产装备或工序采纳自动化技术设备得比重,从而分析得出自动化得程度.从调查结果看,钢铁行业自动化技术通过多年得研究和进展,水平得到显著提高,有得差不多领先国内,有得差不多达到了国际先进水平,专门是有得差不多具有了自主知识产权并形成了产品在行业内推广应用,这些技术成果获得了国家级、省部级得大奖.之因此有如此得结果,一是在经济全球化、市场国际化得大环境下,企业认识到自动化技术在企业进展中得重要作用,不采纳新技术搞自动化,就难于提高生产效率和产品质量,就难于在激烈得国际国内得市场竞争中占有一席之地；二是企业看到了自动化所产生得实实在在得效果,为企业带来得巨大效益；三是企业在基建和技改项目上重视上自动化项目,肯于投资.进入20世纪90年代,在信息技术和操纵技术得迅猛进展和广泛应用得推动下,钢铁工业向高精度、连续化、自动化、高效化快速进展,使钢铁生产工艺、产品和技术装备呈现出如下特点：1流程短、投资少、能耗低、效益高、习惯性强和环境污染少得新技术、新工艺被不断应用；2提高产品得外形尺寸精度、改进表面形貌和改善内部质量得技术受到重视；3生产技术装备向大型化、现代化、连续化迈进.信息技术、操纵技术使检测和执行设备取代了传统得人工操作,工艺参数得检测方法和检测仪表得到了高速进展；在现代钢铁生产过程操纵中,计算机技术得应用已深入各个领域,传统得计电仪功能划分不再明显；仿真技术在钢铁工业中日益广泛应用,不仅用于操纵系统得培训和新工艺、新操纵方法得研究,而且易于模拟生产设备调试,指导生产和参与生产；人工智能技术差不多广泛应用,包括模糊操纵、专家系统和神经元网络在各个工序得应用已取得可喜成果和经济效益；可视化技术和监控系统为无人化工厂提供了条件：从现场总线到车间网、工厂网、企业网得综合网络系统构成了企业得信息高速公路.依照有关资料,“七五”末,大中型设备实现自动化得比重约为总生产能力得30%,其中过程自动化为133%,基础自动化为167%.按炼铁、炼钢和轧钢三项要紧工艺设备统计,装备了基础自动化设备和其他自动化检测装置得大中型高炉,占炼铁总能力得41%.配备了过程计算机得大型转炉占炼钢总能力得163%,而实现基础自动化得大中型转炉占炼钢总能力得79%,大型主力轧机实现了过程自动化得占全国成品材轧制能力得17%.上述配备了过程计算机生产设备是技术发达国家20世纪70—80年代初得水平.“八五’期间,新建和改扩建得冶金大型工艺设备都已程度不同得装备了过程计算机系统,各要紧工序普遍提高了自动化得水平.如：炼铁工序中,装备了过程计算机得大型高炉生产能力占炼铁总能力得比重达到19%；炼钢工序中,实现了过程自动化得炼钢能力占总能力得比重达到37%；连铸自动化得比重也有了显著提高；全国成品材轧制能力中过程自动化得比重达到20%.通过2003年得调查了解到,钢铁企业在“十五”期间内新上或改造得自动化工程中,基础自动化级差不多普及.在重要得生产工艺过程得操纵自动化系统得到了企业领导决策层得高度重视,在新建和技术改造项目建设得同时,加大投资力度,采纳配套引进国外技术和装备或选择与国内科研部门联合技术攻关相结合得道路,大大提高了生产过程得操纵能力,提高了过程操纵自动化得水平.第三级得生产制造执行系统,作为近年国内外重要得生产治理操纵技术以其所产生得关键作用,差不多被许多企业所同意.在一些新建得生产流程线上,积极与国内外合作伙伴共同研发或购买软件平台,加速建设.这一级系统得陆续投产运行,将会对钢铁企业产销一体、管控衔接、信息畅通得信息化起到至关重要得作用.新建设得自动化系统,瞄准了国内外先进技术,力争达到国际先进水平.下面,我们对截止到2003年6月,钢铁企业在要紧生产工序中得基础自动化、生产过程自动化、车间治理或生产制造执行系统得应用现状、钢铁企业自动化得进展程度和水平分不予以分析和对比.1基础自动化差不多普及在钢铁企业得烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等要紧生产工序和流程中差不多上普及了基础自动化.基础自动化(一般称为设备操纵级)是生产过程自动化中最底层、最基础得部分,由各种电子、液压、气动操纵装置组成,承担各种生产工艺参数得计量检测和设备操纵.基础自动化级普遍采纳各种可编程操纵器(plc)、集散操纵系统(dcs)和成套工业操纵机.它们对设备级得操纵发挥重要作用.目前得应用差不多上能够达到94%以上.生产工艺操纵愈复杂,基础自动化得程度就愈高,高炉系统甚至接近100%,连铸、轧钢达到99%.我国重点钢铁企业共应用plc约7226台套,dcs约1280台套,工业操纵机约4791台套.见图1.2生产过程操纵自动化有了提高过程计算操纵系统即生产过程自动化是提高产品质量、保证生产过程优化操纵得重要得环节,—般由过程操纵计算机系统完成,包括生产过程操纵系统、工艺操纵数学模型和人工智能等技术得应用.近年来,生产过程操纵自动化有了一定得进展,较“七五”、“八五”期间有非常大增加,见图2.大量数学模型和人工智能技术,如模糊操纵、专家系统和神经元网络等在这一级广泛应用.高炉炉况预报模型、软熔带推断模型、炉料下落仿真模型、冷轧设定模型等等,还有高炉冶炼专家系统、基于模糊操纵得电弧炉电极提升系统、采纳神经元网络得连铸漏钢预报系统、均热炉模糊操纵系统、钢板冷却智能化操纵系统等在各个工序得应用,差不多取得重大成果和经济效益,目前正在向多种技术得混合系统进展.由于引进或改造了一批能够生产高附加值产品得冷热轧系统及配套得自动化操纵系统,使得轧钢系统得过程操纵自动化程度提高幅度最大.见图3.在生产操纵自动化级中,配置得生产过程操纵计算机系统以小型机为主,共2108台套,应用得操纵优化数学模型和人工智能软件系统共1066个.由于受优化数学模型得开发及引进得模型得消化汲取滞后得制约,生产过程自动化仍有较大得进展空间.在“十五”期间乃至今后一些年里,在新建和改造得大中型设备上应配置过程操纵计算机系统.3车间治理级或生产制造执行系统受到关注车间治理级或生产制造执行系统(ues)近年来得到钢铁企业得普遍关注,差不多有部分企业在新建或改造生产线得同时,引进国内外先进技术开发生产制造执行系统,这些系统在一两年内将陆续投入运行.生产制造执行系统要紧由区域治理计算机系统完成在线作业打算和生产调度治理、质量跟踪操纵等许多功能.这一级系统在企业信息化架构中得位置和重要作用是不可或缺得,只有实现它们,才能使操纵系统和治理信息系统实现无缝对接和系统集成,生产实际数据和生产指令才能顺畅得上传和下达,实现信息不落地传输.为了实现企业信息化,今后应进一步认识它得重要性并努力进展之.依照图4我们能够看出,这一级得应用才刚刚起步,应用得水平还较低,许多地点仅仅是在车间或厂内建设了计算机局域网络和少量得生产报表处理,大量得生产实际数据通过人工输入.车间治理或生产制造执行系统应用得计算机共1502台套.4要紧生产工序自动化现状我们还能够通过以下各图表显示每个生产工序中各级自动化得现状以及对比状况.(1)烧结系统自动化烧结系统自动化包括对烧结得原料储存、配料,混合烧结和冷却等几个部分得计量检测、自动操纵和治理.从图表中看出,在重点钢铁企业烧结系统中,20m2以上得烧结机得台车总面积总计约15637平方米,差不多配置有基础自动化系统得台车面积达到94%以上,过程操纵自动化居中,车间治理级或生产制造执行系统特别低.表1 重点企业与12大钢在烧结系统中各级自动化所占得比重总台车面积基础自动化级(l1)过程自动化级(l2)车间治理级或制造执行系统(l3)(m2)台车面积比重台车面积比重台车面积比重重点钢铁企业156371476894．44％693344．33％2991．91％其中12大钢9410876593．15％447247．52％(2)炼铁系统自动化炼铁系统自动化是指在高炉本体、热风炉等要紧工艺部位得自动化操纵系统.炼铁系统自动化要紧是改善操作、稳定炉况、提高质量、增加产量、落氏能耗、延长炉体寿命.在高炉炼铁系统中,重点钢铁企业300m3以上得高炉总容积为159228立方米,同时全部配置了基础自动化系统,自动化得比重达到100%.过程操纵系统得自动化比重差不多超过50%以上,部分高炉上配置了国内外先进得高炉冶炼专家系统等.表2 重点企业与12大钢在炼铁系统中各级自动化所占得比重总容积(m3) 基础自动化级)(l1) 过程自动化级(l2) 车间治理或生产制造执行系统(l3)容积比重容积比重容积比重重点钢铁企业159228 159228 10000% 85413 5364% 5000 314%其中12大钢88960 88960 10000% 54787 6159% 4100 416%(3)炼钢系统自动化炼钢系统得自动化能够改善操作、延长炉龄,是提高钢产量、保证钢水质量、缩短冶炼时刻、落低能源消耗、提高一次拉碳命中率得重要手段.炼钢自动化包括转炉自动化和电炉自动化.表3 重点企业与12大钢在炼钢系统转炉中各级自动化所占得比重转炉总生产能力基础自动化级(l1) 过程自动化级(l2) 车间治理级或生产制造执行系统(l3)(万吨／年) 年生产能力比重年生产能力比重年生产能力比重重点钢铁企业12576 12011 9551% 6964 5537% 3200 2545%其中12大钢6300 6300 10000% 4425 7024% 2730 4333%表4 重点企业与12大钢在炼钢系统电炉中各级自动化所占得比重电炉总生产能力基础自动化级(l1) 过程自动化级(l2) 车间治理级或生产制造执行系统(l3) (万吨／年) 年生产能力比重年生产能力比重年生产能力比重重点钢铁企业2586 2506 9691% 1257 4861% 510 1972%其中12大钢821 781 95．13．％246 2996% 100 1218%(4)连铸系统自动化连铸自动化系统能够改善铸坯质量、提高产量、增加金属收得率和提高连铸比,应用人工智能操纵得方法,加强对连铸质量得预报和操纵.在连铸系统中,重点钢铁企业得连铸机总得年生产能力为13195万吨,而差不多配置有基础自动化设备得生产能力达13117万吨,所占得比重是9941%.以此类推,过程操纵自动化是5431%,生产制造执行系统为1537%.表5 重点企业与12大钢在连铸系统中各级自动化所占得比重总生产能力基础自动化级(l1) 过程自动化级(l2) 车间治理级或生产制造执行系统(l3)连铸(万吨／年) 年生产能力比重年生产能力比重年生产能力比重重点钢铁企业13195 13117 9941% 7166 5431% 2028 1537%其中12大钢5693 5693 10000% 3050 5357% 1153 2025%(5)轧钢系统自动化随着轧钢生产向大型化、高速化、周密化、连续化方向进展,轧钢生产对自动化装备得要求比其他生产工序高,自动化系统和自动化装备得水平对最终产品得质量妨碍也最大.因此,轧钢系统中采纳得自动化设备和系统比较多,各级自动化操纵程度也比较高,是现代钢铁工业自动化技术应用最集中得地点.其中12家大型钢铁企业更加重视轧钢生产工序中自动化技术得应用,相关数据普遍高于重点企业得平均数.由于自动化操纵技术得进展,薄板坯连铸连轧计算机操纵系统得操纵范围扩大,产品厚度越来越薄,对板形操纵、自由轧制以及层流冷却等特别要求,加强第三级生产操纵级以协调炼钢、连铸和热轧得生产,保证100%得板坯热装热送.提高了产品得外形尺寸精度和改进表面形貌,以及改善了板带内部质量.在热冷轧宽带钢得轧制工艺、轧机形式和操纵技术等方面也采纳了一系列新技术、新工艺和新设备,生产率大大提高.表6 重点企业与12大钢在轧钢系统中各级自动化所占得比重管、线、带总生产能力(万吨/年) 基础自动化级(l1) 过程自动化级(l2) 车间治理或生产制造执行系统(l3)年生产能力比重年生产能力比重年生产能力比重重点钢铁企业16389 16336 9967% 11273 6876% 5731 3497%其中12大钢8918 8918 10000% 6832 7661% 4622 5183%基于钢铁工业自动化在企业信息化中得重要地位和作用,为了使各级系统得指令或数据能够顺畅地传递,达到各级系统得无缝对接,形成一个整体,发挥最大得综合效益.因此,在各级自动化系统得设计和实施过程中,要充分考虑与上下级系统得信息传递接口.例如在本级系统得建设中,尽可能收集并保存今后上级系统所需要得各种现场生产过程信息,待条件成熟建设上级系统时,就能够顺利地将这些信息传递上去.钢铁企业自动化得专业职能治理通过调查,在各重点钢铁企业内都设有自动化专业技术治理部门和实施队伍.尽管每个企业得机构设置不同,有得在自动化部(所)、有得在计控部、技术中心,还有得在设备部门,但它们对自动化项目得建设治理和自动化技术得推广应用发挥了重要得作用.现在在钢铁行业信息化得进程中,差不多涌现出一批既明白自动化技术、又明白治理和生产工艺流程得信息化复合型人才进入企业得决策层.随着企业信息化建设得深入和自动化信息化技术得进展,企业要全面健康、协调、可持续得进展,就要加快推广应用国内外先进、适用得冶金自动化技术和信息技术,走新型工业化道路.在今后若干年里,随着企业得工艺流程操纵、装备得不断更新改造,以及提高产品质量和生产精细治理得需要,钢铁企业必将投入建设更多得信息化、自动化应用项目.在信息化得大潮中,广阔自动化专业职能治理部门和自动化工程技术人员艰难努力、坚持技术不断创新,肩负着光荣而艰巨得信息化建设得重要任务.综上所述,普及基础自动化,大力进展生产过程自动化,重视生产操纵系统／生产制造执行系统得建设,加快企业治理信息化得建设进程,早日实现我国钢铁行业企业信息化、管控一体化得目标仍是“十五”期间乃至以后若干年内得重要目标和艰巨任务.参考资料：1《钢铁工业自动化功能规范》,冶金工业部科学技术司,1993年7月出版.2《钢铁企业信息化知识读本》,漆永新、王巍巍主编,2001年12月出版.。
基于钢铁企业大数据平台建设的理论与研究
基于钢铁企业大数据平台建设的理论与研究1. 引言1.1 背景介绍钢铁产业是国民经济的重要支柱行业，对于国家的经济发展和民生改善起着至关重要的作用。
随着时代的变迁和科技的发展，钢铁企业也面临着新的挑战和机遇。
传统的生产管理模式已经难以适应日益激烈的市场竞争和消费者需求不断变化的情况。
在这样的背景下，钢铁企业急需引入新的技术和管理模式来提升生产效率、降低成本、提高产品质量。
大数据技术作为当前最为热门的技术之一，具有海量数据处理、实时分析和智能决策等优势，为钢铁企业转型升级提供了重要支撑。
通过建立钢铁企业大数据平台，可以实现对生产过程、设备运行、质量控制等方面的全面监控和分析，帮助企业发现潜在问题、优化生产流程、提高资源利用率。
本文将从钢铁企业大数据平台建设的现状、基于大数据的钢铁企业管理模式、数据采集与分析技术、平台架构设计以及数据安全与隐私保护技术等方面进行探讨，旨在为钢铁企业的现代化转型提供理论支持和实践指导。
1.2 问题提出钢铁企业在发展过程中面临着诸多管理和生产方面的挑战，如生产过程中的能源利用效率、生产质量管控、原料采购和库存管理等问题。
传统的管理模式已经无法满足钢铁企业日益增长的需求，大数据技术的应用为解决这些问题提供了新的思路和方法。
而钢铁企业大数据平台的建设成为实现这一目标的关键。
1.3 研究意义钢铁企业是我国重要的基础产业之一，对国民经济的发展起着至关重要的作用。
随着信息技术的飞速发展和大数据时代的来临，钢铁企业也面临着诸多挑战与机遇。
建设基于钢铁企业大数据平台的研究具有重要的意义和价值。
基于钢铁企业大数据平台的建设能够提高企业的管理水平和决策效率。
通过大数据技术的应用，可以实现对企业生产、销售、供应链等方面的全面监控和分析，为企业管理者提供准确、及时的数据支持，帮助他们做出更科学、更有效的决策。
钢铁企业大数据平台的建设能够提高企业的生产效率和产品质量。
通过对生产过程中的数据进行分析和挖掘，可以发现生产中存在的问题和瓶颈，并及时进行调整和优化，从而提高生产效率和产品质量，降低生产成本，提升企业的竞争力。
智能制造技术在钢铁行业中的应用
智能制造技术在钢铁行业中的应用随着信息化和自动化技术的飞速发展，智能制造技术在各个行业中得到了广泛的应用。
其中，钢铁行业的生产过程十分复杂，依赖大量的人工操作，而智能制造技术的应用可以大大提高生产效率和产品质量。
本文将就智能制造技术在钢铁行业中的应用进行探讨。
一、智能制造技术的概念及特点智能制造技术是指利用计算机、信息技术、自动化技术、机器人技术等现代科技手段，对制造领域的各个方面进行智能化改造和优化，实现生产过程的自动化、智能化和可持续化。
大大提高生产效率、质量、灵活性和可靠性，满足客户多样化需求，适应市场变化。
智能制造技术具有以下特点:1、集成化：整个生产过程中的各个环节都通过信息化手段进行数据采集、处理、分析和控制，实现全链条自动化控制。
2、柔性化：在保证质量的前提下，可以通过智能制造技术灵活调整生产流程，更好地满足市场变化和客户需求。
3、高效化：大大提升生产效率，缩短生产周期，降低生产成本，提高企业利润。
二、钢铁行业的现状及需求钢铁行业是国民经济的支柱产业，对于国家经济的发展拥有不可替代的作用。
但是，钢铁行业的生产过程仍然存在很多问题，例如:1、传统的人工操作使得生产效率偏低，产能利用率不高。
2、生产过程的复杂性给生产调度带来挑战，容易出现生产计划失误、生产线下料不足的问题，影响成品质量。
3、强化环保要求使得对污染控制的要求越来越高，如果依旧以传统的生产方式，难以达到环保标准。
钢铁行业必须寻求新的应用技术来解决现有生产问题，并提高生产效率、产品质量、环保标准。
智能制造技术的引入将会成为促进钢铁行业发展的关键所在。
三、智能制造技术在钢铁行业的应用1、自动化生产钢铁企业的生产过程非常繁琐，重复性高，若采用智能制造技术将大部分流程实现自动化，此举大大提高生产效率。
传统的炼钢过程需要经过高温的操作，有一定的危险性，现在可以通过机器人进行操作，提高环境安全性。
同时，智能制造技术还可以通过 AI 算法和大数据模型进行数据建模，实现整个生产流程的自动化优化和调度管理。
钢铁行业的技术创新材料生产和工艺的最新进展
钢铁行业的技术创新材料生产和工艺的最新进展钢铁行业一直是全球经济中不可或缺的重要部门。
近年来，随着科技的快速发展和工业化进程的加速，钢铁行业的技术创新在不断推动材料生产和工艺的进步。
本文将对钢铁行业的技术创新和最新进展进行探讨。
1. 智能化生产随着人工智能和物联网技术的不断发展，钢铁行业开始建设智能化工厂。
通过引入先进的传感器和数据分析技术，钢铁生产过程中的关键参数可以实时监测和优化。
智能化生产不仅可以提高生产效率和质量，还可以降低能源消耗和环境污染。
2. 先进材料的应用新型材料的应用对于提高钢铁产品的性能和品质至关重要。
其中，高强度钢、耐腐蚀钢和高温合金等先进材料的研发和应用正在取得突破。
这些材料具有优异的力学性能、抗腐蚀性和耐高温性能，能够满足汽车、航空航天等领域对材料性能的严苛要求。
3. 清洁生产和资源回收利用钢铁行业是典型的高能耗、高污染行业。
为了减少环境污染和资源浪费，钢铁行业积极推动清洁生产和资源回收利用技术的研发和应用。
例如，利用先进的炼铁工艺和高炉煤气综合利用技术，可以实现废物和废气的资源化利用，减少环境影响。
4. 绿色技术和碳减排随着全球对气候变化和环境污染的关注度不断提高，钢铁行业也在积极探索绿色技术和碳减排途径。
例如，采用先进的高炉煤气脱硫技术和碳捕获技术，可以将二氧化硫和二氧化碳等有害气体减少到最低，实现钢铁行业的碳中和目标。
同时，钢铁行业也在研究开发低碳合金和纳米材料，以减少碳排放和能源消耗。
5. 3D打印技术在钢铁行业的应用近年来，3D打印技术在制造业中的应用不断扩大，钢铁行业也不例外。
通过3D打印技术，可以实现复杂结构和定制化产品的快速制造。
在新材料的配方和工艺的支持下，3D打印技术在钢铁行业中的应用正逐渐普及。
总结：随着科技的快速发展和环境意识的增强，钢铁行业的技术创新也步入了新的阶段。
智能化生产、先进材料的应用、清洁生产和资源回收利用、绿色技术和碳减排、以及3D打印技术的应用都是钢铁行业技术创新的重要方向。
加快钢铁产业高质量发展实施方案
加快钢铁产业高质量发展实施方案(2023—2025年)认真落实建设先进制造业安排部署，加快钢铁产业链条延伸、转型升级,推进产业基础高级化、产业链现代化,增创产业发展新优势,根据《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》，结合实际，制定本工作方案。
一、指导思想以推动高质量发展为主题，以深化供给侧结构性改革为主线，完整、准确、全面贯彻新发展理念，发挥市场在资源配置中的决定性作用，更好发挥政府作用，推动钢铁产业高端化、智能化、绿色化转型和集团化、特色化、专业化发展，加快质量变革、效率变革、动力变革，全面提升综合竞争力。
二、总体思路坚持钢铁产业支撑、服务先进制造业强省建设发展定位，突出需求牵引、创新驱动，重点突破、由点及面，锚定高质量，全城一盘棋，建设现代化钢铁产业体系。
提升钢铁基础材料中高端供给能力，加快关键材料研发创新，支撑传统产业高位嫁接、提质升级，支撑新兴产业、未来产业发展战略需求。
坚持市场主导、政府引导，推动钢铁产能向环境承载力强、运输条件好、资源保障足的优势地区集中，向装备水平高、创新能力强、市场空间大的优势企业集中。
三.发展目标结合做强做优做大钢铁产业,持续推动钢铁与装备制造产业成链式、融合式发展。
力争通过3年时间努力，完成钢铁产业结构体系性重塑，基本形成布局合理、技术先进、品牌突出、智能融合、绿色低碳可持续的高质量发展格局。
实现钢铁企业冶炼装备水平大幅提升,完成IoOO立方米以下炼铁高炉、IOO吨以下炼钢转炉、100吨以下电弧炉大型化改造；关键工序数控化率达到85%左右，生产设备数字化率达到60%左右。
行业研发投入强度达到1.5%以上，突破关键核心技术工艺10项以上,先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料供给能力大幅增强。
冶炼生产点明显减少，完成钢铁产能超低排放改造，能源消费总量下降5%以上，能源消费强度下降10%以上，吨钢综合能耗降低2%以上，水资源消耗强度降低10%以上，每年废钢资源利用量达到1000万吨。
十四五钢材产业发展规划
十四五钢材产业发展规划（2021-2025）钢铁产业是我市的支柱产业，为本市经济社会发展做出了重大贡献。
在市构建的现代产业体系中，钢铁产业既是重要组成部分，也是该体系中装备制造、新材料、新能源的支撑产业。
在新的形势下，培育高质量发展新动能是钢铁产业深化供给侧结构性改革的重点任务。
为了促进钢铁企业转型升级，实现钢铁产业高质量发展，特制定本规划。
一、发展基础（一）产业界定。
钢铁是工业的基础，钢铁材料是性价比优良的功能材料和结构材料，是制造业的物质基础，是建筑工程的结构材料。
钢铁产业主要包括烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢等生产活动。
精品钢材主要是指用于装备制造、重大工程、机械汽车及高档消费品等领域的高质量、高性能、高技术和特殊要求的钢铁材料及新型钢铁材料。
精品钢材通常需要能够满足较高质量和性能要求的生产工艺技术或需要较为复杂的工艺流程和装备进行生产。
（二）发展环境。
1.国际钢铁产业发展状况及趋势。
（1）钢铁产量高速增长已近尾声。
进入新世纪以来，全球钢铁产量进入新一轮上升期，2020年全球粗钢产量达到18.1亿吨，同比增长 4.5%。
本轮全球粗钢产量高速增长已近尾声，据世界钢铁协会预计，未来中长期（至2040年）全球钢铁需求年均增长0.9%左右。
（2）粗钢产能依然过剩。
2020年，全球粗钢产能22.3亿吨，产能利用率81%，同比提高了5.9个百分点。
尽管中国实施供给侧结构性改革，带头压减过剩产能使得全球产能过剩矛盾有所缓解，但当前全球范围内仍有大量在建、拟建产能，未来全球粗钢产能形势不容乐观。
（3）钢铁贸易量占比持续下降。
全球钢铁贸易量随着钢铁产量的增长而增长，但贸易量占产量的比重呈下降态势。
2000-2020年，全球钢材产量从7.8亿吨增至16.9亿吨，钢材出口量从3.1亿吨增至4.6亿吨，但钢材出口量占钢材产量比重从39.2%降至27.1%。
（4）对高档钢材的需求不断增加。
为满足下游用户对钢铁材料不断提升的要求，主要产钢国家和钢铁企业十分重视对高性能、高质量、高技术钢材的研发与应用，大力开发超高强度、高耐腐蚀、耐超低温、焊接性能更优等新型钢铁材料。
钢铁企业自动化现状
钢铁企业自动化现状日期:目录•钢铁企业自动化发展概述•钢铁企业自动化生产技术•钢铁企业自动化设备及系统•钢铁企业自动化生产存在的问题及解决方案•钢铁企业自动化生产案例分析钢铁企业自动化发展概述20世纪50年代至80年代初期，钢铁企业开始引入自动化技术，设备以单机自动化为主，生产过程尚未实现全面自动化。
钢铁企业自动化发展历程初始阶段20世纪80年代至90年代中期，随着计算机技术的进步，钢铁企业开始实现生产过程的自动化，设备之间逐渐实现联动和信息交互。
发展阶段20世纪90年代中期至今，钢铁企业进入全面自动化阶段，生产设备高度自动化，生产流程实现信息化和智能化。
提升阶段数据采集与监控钢铁企业已经实现了生产过程的全面数据采集和监控，通过数据分析和监控，能够及时发现生产过程中的问题和调整生产策略。
设备自动化钢铁企业生产设备已经实现了高度自动化，包括炼铁、炼钢、轧钢等环节，生产线上设备之间联动和信息交互已经实现全面自动化。
信息化管理钢铁企业已经实现了全面的信息化管理，包括生产管理、质量管理、销售管理、财务管理等环节，提高了企业的管理效率和决策能力。
钢铁企业自动化发展现状智能化制造未来钢铁企业将进一步实现智能化制造，通过人工智能、大数据、物联网等技术，实现生产过程的自适应、自决策、自优化，提高生产效率和产品质量。
绿色环保随着环保要求的提高，未来钢铁企业将更加注重环保和节能减排，通过自动化技术实现能源的节约和废弃物的减少，为可持续发展做出贡献。
钢铁企业自动化发展前景钢铁企业自动化生产技术自动化生产是指通过运用各种先进技术和设备，在生产过程中实现自动化控制、检测、调整和管理，以提高生产效率、降低成本、保证产品质量的一种现代化生产方式。
自动化生产的概念自动化生产是钢铁企业提高竞争力、实现可持续发展的重要手段。
它不仅可以提高生产效率、降低成本，还可以提高产品质量、减少环境污染，同时也能为企业带来更多的经济效益和社会效益。
工业和信息化部、国家发展和改革委员会、生态环境部关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见
工业和信息化部、国家发展和改革委员会、生态环境部关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见文章属性•【制定机关】工业和信息化部,国家发展和改革委员会,生态环境部•【公布日期】2022.01.20•【文号】工信部联原〔2022〕6号•【施行日期】2022.01.20•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】原材料工业正文工业和信息化部国家发展和改革委员会生态环境部关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见工信部联原〔2022〕6号各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团工业和信息化、发展改革、生态环境主管部门，各有关中央企业：钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是建设现代化强国的重要支撑，是实现绿色低碳发展的重要领域。
“十三五”时期，我国钢铁工业深入推进供给侧结构性改革，化解过剩产能取得显着成效，产业结构更加合理，绿色发展、智能制造、国际合作取得积极进展，有力支撑了经济社会健康发展。
“十四五”时期，我国钢铁工业仍然存在产能过剩压力大、产业安全保障能力不足、绿色低碳发展水平有待提升、产业集中度偏低等问题。
为贯彻落实《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》《“十四五”原材料工业发展规划》等文件，更好地促进钢铁工业高质量发展，制定本意见。
一、总体要求（一）指导思想坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大和十九届历次全会精神，立足新发展阶段，完整、准确、全面贯彻新发展理念，构建新发展格局，以推动高质量发展为主题，以深化供给侧结构性改革为主线，以改革创新为根本动力，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，更好发挥政府作用，加快推进钢铁工业质量变革、效率变革、动力变革，保障产业链供应链安全稳定，促进质量效益全面提升。
（二）基本原则坚持创新发展。
突出创新驱动引领，推进产学研用协同创新，强化高端材料、绿色低碳等工艺技术基础研究和应用研究，强化产业链工艺、装备、技术集成创新，促进产业耦合发展，强化钢铁工业与新技术、新业态融合创新。
智慧工厂解决方案ppt
灵活性
智慧工厂注重环境保护和可持续发展，采用绿色制造技术和清洁能源等，实现生产过程的低碳和环保。
绿色可持续发展
1
智慧工厂的发展趋势和方向
2
3
未来智慧工厂将进一步推动数字化转型，实现更全面的数字化管理和智能化生产。
加速数字化转型
人工智能将在智慧工厂中发挥更重要的作用，实现更高级别的自动化和智能化。
人工智能的深入应用
主要模块与功能
生产管理模块
监控与报警模块
数据存储与处理模块
数据采集模块
数据传输模块
03
智慧工厂解决方案核心技术
03
监控与预测
物联网技术可实现对设备的实时监控，及时发现异常，预测设备维护需求，降低生产中断和成本。
物联网技术
01
设备连接与数据采集
物联网技术可以实现设备间的互联互通，高效地采集生产线、设备、产品等各环节的数据。
智慧工厂将通过供应链协同和透明化，实现更高效的生产和更精准的供应链管理。
供应链协同和透明化
02
智慧工厂解决方案总体架构
智慧工厂是工业4.0时代的重要应用
将信息化、自动化、网络化等技术深度融合
实现生产过程的可视化、智能化、自动化、网络化
架构介绍
层次结构
数据采集层
应用层
数据传输层
数据存储与处理层
智慧工厂的定义
智慧工厂的特点和优势
智慧工厂采用了先进的信息技术，如物联网、大数据、云计算、人工智能等，实现制造过程的信息化和数字化。
高度信息化
智慧工厂通过自动化设备和智能传感器等，实现制造过程的自动化和智能化，提高生产效率和降低成本。
自动化和智能化
智慧工厂具有极高的灵活性，可以根据市场需求快速调整生产模式，满足个性化的定制需求。
智能制造技术的发展趋势与实际应用案例
智能制造技术的发展趋势与实际应用案例随着科技的不断发展，智能制造技术成为了制造业的一个重要发展方向。
智能制造技术是指利用信息化、智能化、物联网等技术来实现制造业自动化、网络化、数字化和智能化的一种现代制造技术。
智能制造技术的发展趋势十分明显，下面结合实际应用案例一一阐释。
I. 云制造云制造是将制造过程虚拟化，将制造资源、生产计划、制造过程、工艺参数、监控系统等信息通过互联网进行集成，提高制造资源的利用率和生产效率。
云制造将制造业整个生命周期进行全面的数字化，实现了制造全流程的可视化和智能化，并且为全球制造资源共享提供了技术支持。
例如，国内某知名汽车公司利用云制造技术来优化生产过程，大幅提升了汽车生产的效率，取得了良好的效果。
II. 智能设备智能设备是指基于人工智能技术而设计的智能化设备，包括机器人、传感器、智能控制器等。
智能设备可以基于数据自主决策和协作，完成各种复杂的工作任务，助力制造业实现数字化和智能化。
例如，一家国内制造企业引进了多台智能化设备，能够根据生产物料的不同，智能选择最优的加工方案，提高了制造效率，并且减少了热能损失等问题。
III. 智能化工厂智能化工厂利用先进的互联网、物联网、人工智能等技术，将整个生产过程进行数字化、网络化和智能化，实现自动化生产、工艺优化、精益化管理，提高了生产效率和精度。
例如，一家钢铁企业引进了智能化工厂系统，实现了全流程网络化、信息化和智能化，可以实时监控设备、物流、生产计划和自动化控制等，工厂的物流系统和生产效率得到了显著提升。
IV. 物联网物联网是指通过互联网将物理世界中的物品与信息技术相连接，实现设备之间的智能互通、数据共享、自动控制等，能够实现智能化、高效化的生产、管理和服务模式。
例如，一家制造企业引进了物联网技术，实现了生产过程中所有设备和生产线的智能互连，可以实时监测设备的状态、运作情况和品质数据，为设备的智能化维护提供了技术支持。
总之，智能制造技术的发展趋势是数字化、网络化、智能化和自动化，通过实现全程的数字化管理和智能化技术，优化生产效率和提高生产质量。
轧钢工厂数字化和智能制造解决方案
84 : C o lu m n 专栏■智慧系统解决方案关注活动详情请扫描二维码编者按:，疗随着物联网、云计算、移动互联网、大数据、人工智能等新技术的 飞速发展，以及IT 与OT 技术的进一步融合，工业制造、城市交通、电力 能源、衣业等各大行业领域的智慧化发展已成为必然趋势。
推进各领域 向智慧化发展是一项复杂而庞大的系统工程，既需要单一技术与装备的 突破应用，还需要系统化的集成创新。
智慧系统解决方案是推广普及智 能化技术的关键手段，是促进各行业智能化水平提升的核心。
为深化智慧产业发展，进一步提升智慧产业各领域系统解决方案应 用水平，现由中国自动化学会、智能制造推进合作创新联盟、工业控制 系统信息安全产业联盟、边缘计算产业联盟、中国仪器仪表行业协会主 办，控制网（w w ) &《自动化博览》承办的2020智慧系 统解决方案征集活动已正式启动，面向全行业公开征集智慧系统解决方 案。
本刊特开设智慧系统解决方案专栏，刊发其中优秀的解决方案以飨 读者。
^羼系铳mm r m m轧钢工厂齡化和智娜j 造解决方案★宝山钢铁股份有限公司中央研究院厚板研究所焦四海，丁建华，闫博，刘晔1行业所面临的挑战计算机信息和通信技术（I n f o r m a tio n a n dCom m unications Technology ，ICT )的发展，促使社会走向智能时代。
中国钢产量世界第一，2019年粗钢 产量99634万吨，约占据世界钢产量的50%，钢铁制造 业作为典型的流程型制造业也面临着从信息化、自动化 向数字化、智能化转型升级的迫切需求。
在工业制造领域，虽然智能制造会给企业带来颠 覆性的变革得到普遍认同，并被期待为新工业革命的标 志，但是在实践中真正取得的突破却不多，特别是在制 造过程中物料经过连续的工序产生物理及化学变化的流 程型企业，智能制造的实践更少。
将制造业从自动化、 信息化过渡升级到数字化、网络化、智能化，是新一次 工业革命的真正契机，这不仅是制造业面临的挑战，更 是当今自动化行业面临的最大挑战。
从浦项制铁发展看我国钢铁的智能化发展
11I ndustry development行业发展从浦项制铁发展看我国钢铁的智能化发展王源铄（河钢集团有限公司销售总公司承钢分公司，河北 承德 067102）摘 要：本文简单介绍了韩国浦项制铁公司发展情况，以浦项制铁公司为例看我国钢铁行业发展，结合本企业实情指出后期发展方向。
关键词：信息化；竞争力；融合发展中图分类号：TF31 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）02-0011-2收稿日期：2020-01作者简介：王源铄，男，生于1987年，满族，河北承德人，本科，工程师，研究方向：信息管理与信息系统。
浦项制铁公司从现代全球钢铁工业的发展来看，在过去的50年中，已经逐渐成为全球钢铁工业的重要力量。
特别是超强的盈利能力、积极的外部扩张、均衡的产业发展和先进的管理理念，引领着国际钢铁公司当前的发展潮流。
因此，对浦项制铁公司信息化之路的深入研究和比较分析，可以为本企业的经营改善和业绩提升提供参考，也有助于公司进一步了解全球钢铁企业的竞争发展趋势和竞争模式，为未来的战略规划提供有益参考。
1 浦项信息化之路浦项制铁公司在韩国国内有13个子公司，在中国、泰国、越南、缅甸、美国、委内瑞拉、巴西、加拿大、澳大利亚等9个国家，设有34个钢铁厂、原料加工厂、销售公司等。
1968年4月1日成立；1973年至1981年完成了工程四步发展，通过10年技术积累，至1992年完成最后工程建设，进行经营改革，先后完成外国董事及私有化变革（2000年）。
从1974开始建设企业的管理信息系统，随着设备的不断扩充和对市场分析的需要，1999年重新构筑以客户为中心的销售体系及ERP 系统，包括了从综合销售计划开始到订单的处理、生产制造管理、发货流程管理直至售后管理等经营管理全流程，缩短了交货期，提高了客户满意度。
2005年又成功启动了浦项钢厂制造执行系统，标志着POSCO 完成了持续管理创新的基础设施建设。
信息化项目（PI）“业务流程改进”目的在于通过信息化推动业务流程重组、实现管理创新，由董事会进行项目监督考核。
行业智能工厂建设标准
行业智能工厂建设标准智能工厂建设标准：开启未来制造的神奇密码嘿，你知道吗？在现代制造业的浩瀚宇宙中，就像超级英雄要有超能力装备一样，行业智能工厂也有它的“神秘标准”，要是不遵守，小心在激烈的竞争中被淘汰出局哦！**“数字化魔法棒：打破传统的束缚”**在智能工厂的世界里，数字化就像一根神奇的魔法棒，一挥就能让传统的生产模式瞬间“变身”！数字化可不是闹着玩的，它就像给工厂安装了一个超级大脑。
过去，工厂里的各种信息就像没头的苍蝇到处乱撞，生产计划全靠猜，质量把控全凭运气，这简直就是一场混乱的“闹剧”！现在有了数字化，生产流程变得清晰透明，每一个环节都能被精准掌控，就好像给每个零件都装上了定位追踪器。
比如说，通过数字化系统，可以实时监控设备的运行状态，设备一旦出现故障，马上就能发出警报，维修人员能迅速到位，这比“闪电侠”的速度还快！再比如，利用大数据分析市场需求，精准制定生产计划，再也不会出现产品积压或者缺货的尴尬情况。
像某知名汽车制造企业，引入数字化技术后，生产效率大幅提升，成本降低，产品质量也更稳定，简直绝绝子！**“自动化机器人军团：解放人力的奇兵”**自动化机器人就像是一支训练有素的军团，它们是智能工厂的得力干将！想象一下，工厂里到处都是勤劳的“钢铁战士”，不知疲倦地工作着，这场景是不是很酷炫？以前，工人们在生产线上辛苦劳作，重复着枯燥的动作，简直就是“人肉机器”。
现在有了自动化机器人，那些繁重、危险、重复性高的工作都交给它们，工人们可以去做更有创意和挑战性的工作。
这些机器人就像不知疲倦的“永动机”，精准无误地完成任务。
比如在电子制造行业，自动化贴片机器人能够以超高的速度和精度完成电子元件的贴装，效率和质量那都是 yyds！而且，它们可不会闹情绪、请病假，真是工厂老板的“心头好”。
**“智能物流链：物资传送的高速路”**智能物流链就如同一条畅通无阻的高速路，让原材料和产品在工厂里快速奔跑！在传统工厂中，物流常常是个“拦路虎”，货物堆积如山，找个东西比大海捞针还难。
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20柳钢科技2019年第1期我国首个钢铁智能化经营管控系统在鄂钢上线
鄂钢智能化全流程经营管控系统，包括产供销管理系统、能源动态管控系统、物流动态管控系统等，覆盖鄂钢所有生产线及业务。
该系统相当于智能时代的“钢铁操作系统”，可以定义和动态配置资源，控制和优化输入输出，推进供应链网络协同，为企业及员工的价值创造和能力成长提供高效交互平台。
鄂钢经营管控系统是智动的重要组成部分。
2018年，鄂钢以建设经营管控系统为重点，推进智慧制造项目20个，实运营
享系统覆盖和经营管控系统同步切换。
2019年2021年，该推进智制造项目46个，预计至2022年将实现人均年产钢2000吨的平。
（编辑部摘自細际钢铁壹周要闻》）
现代钢铁全面构建智能工厂
为应工业时代，代钢铁建智能工厂。
代钢铁的是，生产，建智能生产系，可能工的协同效应。
代钢铁钢铁的理化化
于复杂和化，创建平台，X
同工的操作进优化，实有效控制。
代钢铁2016年力推智能生产系的建，生产工智能化
了一系成。
，代钢铁致力于构建高动化系统，于定定，代钢铁理长期经的，成为，工智能分析和深度学习的手段，实动化控制。
与此同时，工序和设备的可视化，代钢铁建立起操作条件最佳的示范操作体系，生产成本有望进降低。
与此同时，代钢铁炼钢和轧钢领域的智能化进程也速推进。
炼钢工
和热力学分析手段，开发出工艺仿真模，可以于产品质量，改善工艺条件。
轧钢工序的预测控制技术也之中。
代钢铁自主开发出数学模型，其中，热轧工序数学模型43套，厚板工学模50套，运手段，实工动化控制。
目前，代钢铁全新的控制逻辑程序，以及可以I并控制量的智能系统。
代钢铁的门也在大胆采用人工智能技术，实新产品高效。
作为汽车板专业生产企业，代钢铁以相织钢（AMP钢）为的三代汽车板的和生产都与人工智能技术进完美接。
工智能技术的机器学习，可以对新钢种成分、织和相的进优化设，无需人工干，在尽可能短的时
可以推导出目标结果，由此缩短了新产品的
发周期，降低成本。
截目前，人工智能技术在现代钢铁从设计到生产的个流程已经实全覆盖，最大程度减少了“试-犯错-修正”这一反
的程，最大化地提高确度，目标就是使现代钢铁成为真正智能化的钢铁企业。
（编辑部摘自細际钢铁壹周要闻》）。