我国钢铁工业自动化现状和发展趋势

我国钢铁工业自动化现状和发展趋势

摘要：随着社会不断发展进步，工业自动化水平提高，工业自动化由过去常规

处理方式到现在非常规处理方式，如何满足人类对个性化、智能化、多样化的需求，未来工业智能化将是重点发展方向。

关键词：智能化自动化工业4.0

前言

2018年全球钢铁产量达到18.08亿吨，比上年增长4.6%。其中，中国钢铁产

量为9.283亿吨，同比增长6.6%，占据全球钢铁产量的51.33%，我国的钢铁产量呈现逐年增加态势，且稳居全球第一。钢铁工业是我国国民经济的支柱产业，是

关系国计民生基础性产业。在推进工业现代化过程中发挥不可替代作用，钢铁工

业的快速发展有利满足各行各业对材料数量和质量要求，支撑国民经济和社会稳定、持续、快速、健康的发展，支持国家重点工程项目建设。

一、目前我国在自动化现状情况

经过四十年的改革开放发展，我国钢铁工业自动化发展产业突飞猛进，自动

化发展产业潜力巨大，整体保持持续发展。“解读钢铁企业信息化”的报告中也明

确提出大型冶金企业（冶金产量500万吨以上）已经实现冶金自动化的全面信息化，中型冶金企业（冶金产量50万吨以上）也有80%企业实现信息化系统。部

分企业新建的大型化、自动化、信息化装备已达到国际领先水平，工艺设备已实

现了现代化、高效化、自动化炼钢生产模式。大部分工艺设备都实现了基础设备

自动化和过程控制自动化，新建、改建、扩建冶金工程中基础设备自动化大都采

用了国外的PLC设备或DCS设备，过程自动化采用了普通工业微机或专用的工用站，对设备进行全面的监控，如高炉煤气和转炉煤气的成分自动分析、高炉炉顶

顶温自动显示、高炉炉顶料面自动热图成像、结晶器液面自动控制，减少人为控

制模糊操作模式，提高生产过程中设备精确度，提升产品质量。在一些大型企业

除车间级的控制以外还设置了工厂管理级计算机，并把工厂级计算机联成网络，

对整个企业从原料入厂，到成品出厂进行全面的计算机管理，实现了管控一体化。

二、国内自动化存在的问题

从目前看，我国大中钢铁企业的自动化水平已接近国际先进水平，但部分小

企业或中型企业的部分工艺设备的自动化水平，仍然是仪表控制的较低水平，人

为操作比重较大。因此我国钢铁工业的结构调整势在必行，和钢铁配套的冶金自

动化设备也面临新的发展机遇。

同时经过多年引进、吸收、消化，国产制造自动化设备基本满足国内生产需要，但是核心技术还处摸索阶段，造成国产设备质量、控制水平和精确度还存在

一定差距，特别是国产自动化系统硬件平台和系统软件平台水平不高，轧钢过程

中控制自动化技术和部分关键装备仍然需要进口国外设备，造成部分关键自动化

控制技术和模型设定技术处于“黑匣子”状态。这主要是由于基础性研究相对薄弱

和滞后，使企业创新缺乏应有支撑，导致一些研发成果和现场应用之间技术脱节，现场应用效果不理想。可以具体表现在四个方面：一是，缺乏自主创新，原始创

新不足，自动化控制核心技术尚未完全掌握。二，自动化控制系统尚不能完全满

足钢铁行业需求。三，促进钢铁行业自动化控制创新机制不健全，缺乏科技高层

次人才和领军人才，科技人才数量低，企业基础研发投入远低于发达国家。四是

支持企业研发投入政策力度不够，国家引导社会创新资源汇聚企业的相关政策不

完善。

三、国内外自动化差距

行业结构性矛盾比较突出：中小工业控制企业依然占有企业总数95%，低端

产品占据主体地位，高端产品缺失较大。

科技创新能力较低，受制环境政策较大：产品大多数属于高耗能、高温室气

体排放，节能降耗产品较少。

产品制定标准：我国自动化产品系统行业和国际自动化行业相比依然存在较

大差距，新概念新理念产生：如工业4.0思想主张整合制造业工厂和其他的业务

功能概念。一些知名企业已经开始应用工业4.0概念来提高过程自动化效益，包

括了ABB、巴耶夫、拜耳、比尔芬格-博格、E+H、赢创、FESTO、科隆、朗盛、西门子等技术研究所。

培养高素质人才方面：国际自动行业知名企业舍得投入“人才投资”，并在“本

土化”进程中，斩获颇丰。

产品质量宣传方面：核心价值观、品牌意识、文化环境、营销网络、社会责

任和管理制度等方面，都存在较大差距。特别是在新产品、新技术、新系统上缺

少宣传。

四、自动化和智能化区别

其实，人们做的事有两种：一种是常规的、正常的做事流程，一种是应对各

种干扰、特例和意外。工人负责常规的生产，但非常规的问题则需要工程师来解决；总经理负责企业的日常运行，而企业的发展方向、资源配置则需要董事长动

脑筋。

举个例子：如果一条全自动流水线，用来生产某种产品。原计划三年收回成本，但一年半以后产品卖不动了，而产线转产却非常麻烦——这是条自动化产线，却不能称为智能化产线，因为智能化产线需要应对产品种类的变化。

产线上的设备总是会出故障的、最佳状态总是会偏离的、产品总是会有次品的。这些相对“非常规”的问题总得有人去解决才行。这都是智能化要做的事情。

从目中意义上讲，自动化是简单处理常规问题，智能化是处理非常规的问题

和比较复杂问题。自动化到智能化发展，针对从小系统到大系统数据改变，从局

部到整体质变发展。这些非常规性的工作，往往是碎片化的；常常需要一些碎片

化的知识。所以，智能化的核心工作之一就是知识的数字化——这样才能把人的

工作交给计算机来完成。当然，正确决策的另外一个必要条件是信息的充分：尽

量让机器掌握的信息，比人更多而不是更少。这就是信息集成的作用。而这些条件，只有在信息通信技术高度发达的时候才容易做到。所以，智能化今天才热起来。

从工作量上看，常规性的工作往往很大；但从技术含量和难度上看，非常规

的工作却大：正常的情况可能只有一种，而不正常的情况会有成千上万种。现在

有人搞无人驾驶：如果路况很规范，技术一定都不难；真正的难点就在于要处理

千奇百怪的路况。

另外，自动化往往只是针对生产过程，而智能化却针对整个企业的业务活动，如研发服务、采购销售等。这也是自动化和智能化的重要差别。

五、工业自动化向智能化发展趋势

在中国，富士康这个五年前还被称为血汗工厂的公司，如今却在大规模复制

无人车间。富士康副总裁陈冠棋说：“富士康的生产线和工厂在以后将实现完全自动化，不需要工人，甚至不需要开灯。”这样一来，原本一个上百万人的厂，最后只需要几万甚至几千的工人。