最新钢管有限公司3352热轧厂智能制造方案

广州番禺珠江钢管有限公司3352热轧厂

智能制造方案

目录

1 项目背景 (1)

2 智能制造行动方案 (1)

2.1 珠江钢管公司3352热轧智能工厂行动方案 (1)

2.2 智能工业机器人 (12)

2.3掌上工厂 (12)

1 项目背景

国务院印发的《中国制造2025》提出，未来十年，中国将紧密围绕重点制造领域关键环节，开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。支持政产学研用联合攻关，开发智能产品和自主可控的智能装置并实现产业化。依托优势企业，紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化，建设重点领域智能工厂/数字化车间。在基础条件好、需求迫切的重点地区、行业和企业中，分类实施流程制造、离散制造、智能装备和产品、新业态新模式、智能化管理、智能化服务等试点示范及应用推广。建立智能制造标准体系和信息安全保障系统，搭建智能制造网络系统平台。

珠江钢管公司3352热轧产线配置了国际领先水平的工艺设备和电气自动化系统，控制水平较高，运行稳定，下阶段要实现对客户个性化需求的快速反应和全面服务，从而形成有特色的智能制造差异化运营服务模式，创造新的利润增长点，提高盈利能力。

2 智能制造行动方案

2.1 珠江钢管公司3352热轧智能工厂行动方案

2.1.1 珠江钢管公司3352热轧智能工厂总体架构

珠江钢管公司3352热轧生产线配置了国际领先水平的工艺设备和电气自动化系统，控制水平较高，运行稳定。为将3352热轧进一步打造为世界一流板带生产基地，应把握传统制造业智能化革新的机遇，建设成智能化示范工厂。从而提高产品附加值，稳定质量、降低消耗，扩大行业影响力。

智能工厂架构如图3.1-1所示。智能工厂将包括硬件设施、基础平台、生产控制层、智能管控层等四个层级，并实现与集团智能管控运营平台的信息交付。

图3.1-1 珠江钢管公司3352热轧智能工厂架构图

2.1.2 硬件设施

完善现有工业以太网、现场总线等有线通信网络，建设无线通信网络，建立连续的、相互连接的计算机网络、智能设备网络和生产物联/物流网络，所有信息相关者实现基于计算机网络的互联互通。

增加配置工业机器人、无人天车等冶金智能装备；根据工艺生产、设备监测、质量管控、能源管理、成本评估、物流调度等要求，配置智能传感器。设置车间级通讯与监视系统、信息显示系统，实现车间管理的透明化和可视化；建设网络信息安全系统，为整个系统安全运行提供策略、技术、机制和保障制度，是集数据中心环境安全、安全网络边界、通信网络安全以及安全管理中心于一体的基础支撑系统。信息安全系统主要包括计算环境安全系统、区域边界安全系统、通信网络安全系统、入侵防御系统、防火墙系统、漏洞扫描系统和网络防病毒系统。

2.1.3 基础平台

2.1.

3.1工业大数据平台

利用现有各类生产、管理、设备数据，结合高效的挖掘和分析工具，用大数据的方法解决生产维护中存在的实际问题。

工业制造大数据平台包含大数据中间件、数据采集系统、数据预处理系统和分析应用可视化框架等组成内容。不同的业务分析系统均基于该平台搭建，平台为业务分析系统提供数据支撑和技术支撑。工业制造大数据平台是各种智能系统的基石，是后续智能工厂相关系统（如机器人、无人值守等）的孵化器。在数字化、网络化、智能化的背景下，工业制造大数据平台能够有效地消除企业内部的数据孤岛，能够高效地接驳企业各种信息系统，建设工业制造大数据平台是企业实现降本增效的必然手段。

基于工业制造大数据平台，开发产品质量诊断分析优化系统。对产品质量缺陷进行离线诊断，分析缺陷成因；进行在线诊断，预测缺陷故障。保障生产稳定性和产品质量稳定性。

基于工业制造大数据平台，开发能源成本诊断分析优化系统。动态诊断生产运行过程中的成本状况、能源消耗，制定降本增效措施，为管理层提供有效的辅助生产决策。

基于工业制造大数据平台，开发设备故障诊断分析系统。研究设备故障规律，形成故障规则和模式，从海量的设备数据中挖掘与这些规则、模式匹配的数据，寻找设备数据的可疑异常，缩小诊断范围，提高诊断效率，提前预

2.1.

3.2 仿真平台

建立虚拟的仿真平台，以车间全流程的生产过程建模，综合考虑车间的设备布局、工艺路线、物流走向、生产参数、空间避让等所有

参与并影响生产过程的因素，统筹决策对生产组织给予指导。

采用模拟生产仿真技术手段，在面对复杂的订单需求时，通过仿真模拟可以协助制定出更优化的生产计划，通过将生产计划输入仿真模型，快速模拟当前订单下的生产情况，统计相关数据，通过分析关键数据和整个虚拟生产过程，调整生产计划并规避不合理情况的产生，反复多次优化订单计划。

采用模拟生产仿真技术手段，在柔性制造需求下可以更有效的降低生产成本。柔性制造下产品的多样性和订单的复杂性会造成设备的空闲或拥堵、在制品或半成品的增加、原料库和产品库的高库存、物流设备拥堵干涉、产品的多次吊运等，从而导致占用大量资金并降低生产效率，大幅提高生产成本。通过定制化的生产仿真模型，可以快速地模拟当前订单下的生产情况，在规避生产瓶颈的同时，大幅降低原料、半成品、成品库存，提供合理的原材料的外购计划，降低资金的占用；提供合理的调度运输计划，减少运输设备的闲置或拥堵。

基于仿真平台，对的产品各环节制造过程进行模拟，指导设备工艺参数调整，实现产品质量性能预判，为新产品开发提供指导。

2.1.

3.3 移动互联平台

通过建立移动互联平台，在此平台上建设智能巡检系统、掌上工厂等、远程监控与管理等应用功能。移动应用系统网络架构见图4.3-2。

图3.1-2 移动互联平台网络架构

2.1.4 生产控制

在现有生产线基础自动化、过程自动化系统基础上，实现智能制造精准控制。

2.1.4.1智能制造精准控制

板材生产精准控制完善及优化：对相关的工艺控制系统则进行完善与优化，开发新工艺控制模型，并根据新技术发展对现有轧制模型系统优化，全面提高板材产品的平面形状、厚度、宽度、板形、性能等指标的精准控制水平。

板材生产精准控制智能化：开发在线控制新技术，实现各工序控制模型系统的横向集成以及跨工序的协调，提高产品质量的动态精准控制水平和制造环节的柔性，支撑个性化规模定制生产。利用数据挖掘和机器学习技术，减少控制系统对人工维护和干预的依赖，提高其智能化程度和精准控制水平。

2.1.5 智能管控

2.1.5.1 高级计划排产

高级计划排程（APS）的目标是弥合钢铁企业公司级ERP计划和分厂级MES计划之间在计划目标、粒度、单位等方面的断层。特点包括：

1）一体化的计划和排程管理

产品设计的初衷即弥合钢企现在的信息化系统架构中ERP和MES 层级、公司级和分厂及计划之间的断层。使得公司级计划对分厂而言更具可操作性；使得分厂级计划排程对公司而言更具透明度。使得事前对工序衔接进行有效计划和干预成为可能。APS产品功能的重点之一即是通过规则和规则集的定义，以及利用合理的规则引擎使热轧在