本報記者 何惠平 實習(xí)記者 賈林海

　　2020年末，工信部公開征求對《關(guān)于推動鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》（下稱《意見》）的意見?！兑庖姟诽岢觯幍?025年，鋼鐵工業(yè)基本形成產(chǎn)業(yè)布局合理、技術(shù)裝備先進(jìn)、質(zhì)量品牌突出、智能化水平高、全球競爭力強(qiáng)、綠色低碳可持續(xù)的發(fā)展格局?！兑庖姟穼︿撹F行業(yè)“十四五”發(fā)展提出了更高的要求。

　　那么，“十四五”時期，鋼鐵行業(yè)如何實現(xiàn)在智能化、綠色化領(lǐng)域更高質(zhì)量的發(fā)展？圍繞這一話題，日前，中國金屬學(xué)會理事長、中國工程院院士干勇在接受《中國冶金報》記者采訪時，深入解讀了鋼鐵行業(yè)智能化、綠色化發(fā)展現(xiàn)狀，并指出了鋼鐵行業(yè)在智能化、綠色化領(lǐng)域存在的問題及突破的方向。

　　工藝、生產(chǎn)、管理的智能化須同步進(jìn)行

　　“智能制造將是‘十四五’時期流程制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的主要抓手和轉(zhuǎn)型升級的主要路徑。中國已經(jīng)成為全球治金生產(chǎn)中心和消費中心，應(yīng)進(jìn)一步成為全球治金教育中心和研發(fā)中心。時代呼喚著中國鋼鐵向智能化、綠色化發(fā)展，中國將引領(lǐng)全球冶金技術(shù)的發(fā)展?！备捎轮赋?。

　　“智能制造是先進(jìn)信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)深度融合的大系統(tǒng)，是由智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)及智能產(chǎn)業(yè)模式（產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的智能化）三大功能系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一支撐系統(tǒng)集合而成的大系統(tǒng)。”干勇如此定義智能制造。

　　對鋼鐵行業(yè)而言，智能制造的實踐主要體現(xiàn)在生產(chǎn)工藝的智能化上。據(jù)他介紹，鋼鐵企業(yè)工藝智能化的內(nèi)涵極其豐富，主要體現(xiàn)在以下方面：一是建立融合工藝機(jī)理與生產(chǎn)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律的復(fù)合調(diào)控模型，提高對生產(chǎn)過程精準(zhǔn)控制的水平。二是深入研究基于鋼廠智能化的傳輸現(xiàn)象，形成適用于鋼廠智能化的傳輸理論，指導(dǎo)鋼廠智能化生產(chǎn)運行。三是深入研究開發(fā)可靠性強(qiáng)的在線測試技術(shù)與裝置，借助復(fù)合調(diào)控模型，實現(xiàn)對全流程運行效果的實時監(jiān)測與閉環(huán)調(diào)控，提高對流程運行狀態(tài)的控制水平。四是擴(kuò)大對單體工序工藝參數(shù)及過程控制參數(shù)的監(jiān)測、信號采集、傳輸?shù)茸詣踊夹g(shù)及基礎(chǔ)自動化設(shè)備的應(yīng)用范圍。五是完善與流程制造業(yè)智能化相匹配的控制理論和算法，以及發(fā)展儀器儀表、計算機(jī)控制、軟件編程、大數(shù)據(jù)分析和其它信息技術(shù)，推動流程制造業(yè)智能化升級。

　　鋼鐵企業(yè)如何實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)智能化？面對《中國冶金報》記者這一提問，干勇給出了以下幾點建議：

　　一是構(gòu)建實時感知、數(shù)字化及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，及時采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，與訂單、工序、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián)，對生產(chǎn)過程進(jìn)行全程追溯。二是開發(fā)復(fù)雜條件下的特殊圖像處理技術(shù)。三是建立高精度復(fù)合模型或仿真中心，以及全流程一體化調(diào)控體系。四是構(gòu)建工藝設(shè)備智能化運維體系，包括大型關(guān)鍵設(shè)備的健康狀態(tài)監(jiān)測與智能維護(hù)系統(tǒng)，跨區(qū)域、跨行業(yè)、跨平臺的設(shè)備運維云平臺，以及設(shè)備運維遠(yuǎn)程響應(yīng)機(jī)制與配套服務(wù)體系。

　　“鋼廠生產(chǎn)與工藝的智能化要有覆蓋全工序的智能化管理制度。”在干勇看來，這種智能化管理制度應(yīng)涵蓋對設(shè)備、質(zhì)量、能源及數(shù)據(jù)等的管理。例如，智能化設(shè)備管理，要設(shè)置設(shè)備管理模塊，最大限度減少設(shè)備的非計劃性停機(jī)次數(shù)；智能化質(zhì)量管理，要建立質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，為產(chǎn)品檔案提供基本的質(zhì)量數(shù)據(jù)；智能化能源管理，要制訂多場景能源計劃，精準(zhǔn)預(yù)測能源的消耗與產(chǎn)生，與能源管網(wǎng)反饋信息相結(jié)合，實現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)調(diào)控，減少煤氣、蒸汽等氣體放散；智能化數(shù)據(jù)管理，在智能化工廠運轉(zhuǎn)過程中，會產(chǎn)生設(shè)計、工藝、制造、倉儲、物流、質(zhì)量、人員等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可能分別來自于ERP（企業(yè)資源計劃系統(tǒng)）、MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)）、QIS（質(zhì)量管理信息系統(tǒng)）等應(yīng)用系統(tǒng)。因此，企業(yè)要建設(shè)邊緣計算、工廠數(shù)據(jù)中心和云計算平臺，并確定哪些數(shù)據(jù)需在工廠范圍內(nèi)處理、哪些數(shù)據(jù)要上傳到云平臺處理。

　　“2020年新冠肺炎疫情期間，寶鋼股份通過遠(yuǎn)程運維、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段，將上海寶山基地的冷軋廠熱鍍鋅智能車間變成了1座24小時運轉(zhuǎn)卻無需多人值守的‘黑燈工廠’，2條200米長的生產(chǎn)線基本實現(xiàn)了機(jī)器代人操作，每條生產(chǎn)線只有2名~3名工人流動檢視。而且當(dāng)生產(chǎn)線遇到技術(shù)問題時，工程師在家通過手機(jī)就能解決問題。通過手機(jī)上的軟件，相關(guān)工作人員不僅可以清晰地看到上海寶山基地的運行狀況，而且還可以看到遠(yuǎn)在3000公里外的寶鋼湛江基地的情況，真正做到了‘不碰面生產(chǎn)’。”干勇以寶鋼股份冷軋廠熱鍍鋅智能車間為例，介紹了鋼企如何利用智能制造實現(xiàn)遠(yuǎn)程生產(chǎn)。

　　“鋼廠未來智能制造的目標(biāo)將是建成世界領(lǐng)先的綠色、智慧、創(chuàng)新、精品的工廠；遵循‘流程最優(yōu)、信息最快、智慧最佳、效率最高、成本最低’的智能制造方案，以全行業(yè)最高水平的智能制造架構(gòu)，打造出領(lǐng)先世界同行一代的智能制造標(biāo)桿?！备捎逻@樣描繪行業(yè)智能制造領(lǐng)域的愿景。

　　智能制造的成績、挑戰(zhàn)、機(jī)遇并存

　　據(jù)干勇介紹，當(dāng)前鋼鐵行業(yè)智能制造的發(fā)展主要表現(xiàn)為以下特點：

　　一是兩化融合水平明顯提升。2018年，鋼鐵行業(yè)兩化融合指數(shù)達(dá)51.2%，關(guān)鍵工序數(shù)控化率達(dá)到68.7%，應(yīng)用電子商務(wù)的企業(yè)比例超過50%。大型鋼鐵集團(tuán)企業(yè)兩化融合水平高，兩化融合指數(shù)為56.2%，高于行業(yè)平均水平5個百分點，基本構(gòu)建出“產(chǎn)線自動化系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、制造管理系統(tǒng)”自上而下、縱向集成的4級體系。

　　二是智能裝備水平明顯提升。智能裝備已在國內(nèi)鋼企如寶鋼、南鋼、沙鋼、河鋼等的生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到應(yīng)用，不僅提高了操作精度、生產(chǎn)效率，而且加強(qiáng)了安全保障。

　　三是軟件產(chǎn)品不斷推陳出新。隨著我國鋼鐵企業(yè)智能化水平不斷提升，國內(nèi)智能制造團(tuán)隊相繼開發(fā)出眾多優(yōu)秀的智能制造軟件產(chǎn)品。

　　四是知識產(chǎn)權(quán)不斷豐富。目前，國內(nèi)重點鋼鐵企業(yè)取得了多項軟件著作權(quán)，部分項目還獲得了冶金科學(xué)技術(shù)獎。

　　“雖然鋼鐵工業(yè)兩化融合程度不斷加深，但距離智能制造仍有較大差距，需要不斷提升數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平?！备捎绿寡裕斑@些差距主要表現(xiàn)在工藝過程數(shù)學(xué)模型的適用性較差、全生命周期質(zhì)量管控通道尚未打通、供應(yīng)鏈協(xié)同存在較大差距、管控一體化水平有待提高等方面?！?/div>