本報記者 何惠平 實習記者 賈林海

　　2020年末，工信部公開征求對《關于推動鋼鐵工業(yè)高質量發(fā)展的指導意見（征求意見稿）》（下稱《意見》）的意見。《意見》提出，力爭到2025年，鋼鐵工業(yè)基本形成產業(yè)布局合理、技術裝備先進、質量品牌突出、智能化水平高、全球競爭力強、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)如何實現在智能化、綠色化領域更高質量的發(fā)展？圍繞這一話題，日前，中國金屬學會理事長、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)展現狀，并指出了鋼鐵行業(yè)在智能化、綠色化領域存在的問題及突破的方向。

　　工藝、生產、管理的智能化須同步進行

　　“智能制造將是‘十四五’時期流程制造業(yè)技術創(chuàng)新的主要抓手和轉型升級的主要路徑。中國已經成為全球治金生產中心和消費中心，應進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，中國將引領全球冶金技術的發(fā)展?！备捎轮赋?。

　　“智能制造是先進信息技術和先進制造技術深度融合的大系統，是由智能產品、智能生產及智能產業(yè)模式（產業(yè)和產業(yè)鏈的智能化）三大功能系統和工業(yè)互聯網這一支撐系統集合而成的大系統?！备捎氯绱硕x智能制造。

　　對鋼鐵行業(yè)而言，智能制造的實踐主要體現在生產工藝的智能化上。據他介紹，鋼鐵企業(yè)工藝智能化的內涵極其豐富，主要體現在以下方面：一是建立融合工藝機理與生產大數據統計規(guī)律的復合調控模型，提高對生產過程精準控制的水平。二是深入研究基于鋼廠智能化的傳輸現象，形成適用于鋼廠智能化的傳輸理論，指導鋼廠智能化生產運行。三是深入研究開發(fā)可靠性強的在線測試技術與裝置，借助復合調控模型，實現對全流程運行效果的實時監(jiān)測與閉環(huán)調控，提高對流程運行狀態(tài)的控制水平。四是擴大對單體工序工藝參數及過程控制參數的監(jiān)測、信號采集、傳輸等自動化技術及基礎自動化設備的應用范圍。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、計算機控制、軟件編程、大數據分析和其它信息技術，推動流程制造業(yè)智能化升級。

　　鋼鐵企業(yè)如何實現生產環(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：

　　一是構建實時感知、數字化及工業(yè)互聯網系統，及時采集產量、質量、能耗、加工精度和設備狀態(tài)等數據，與訂單、工序、人員進行關聯，對生產過程進行全程追溯。二是開發(fā)復雜條件下的特殊圖像處理技術。三是建立高精度復合模型或仿真中心，以及全流程一體化調控體系。四是構建工藝設備智能化運維體系，包括大型關鍵設備的健康狀態(tài)監(jiān)測與智能維護系統，跨區(qū)域、跨行業(yè)、跨平臺的設備運維云平臺，以及設備運維遠程響應機制與配套服務體系。

　　“鋼廠生產與工藝的智能化要有覆蓋全工序的智能化管理制度?！痹诟捎驴磥恚@種智能化管理制度應涵蓋對設備、質量、能源及數據等的管理。例如，智能化設備管理，要設置設備管理模塊，最大限度減少設備的非計劃性停機次數；智能化質量管理，要建立質量數據庫，為產品檔案提供基本的質量數據；智能化能源管理，要制訂多場景能源計劃，精準預測能源的消耗與產生，與能源管網反饋信息相結合，實現能源網絡的動態(tài)調控，減少煤氣、蒸汽等氣體放散；智能化數據管理，在智能化工廠運轉過程中，會產生設計、工藝、制造、倉儲、物流、質量、人員等業(yè)務數據。這些數據可能分別來自于ERP（企業(yè)資源計劃系統）、MES（制造企業(yè)生產過程執(zhí)行管理系統）、QIS（質量管理信息系統）等應用系統。因此，企業(yè)要建設邊緣計算、工廠數據中心和云計算平臺，并確定哪些數據需在工廠范圍內處理、哪些數據要上傳到云平臺處理。

　　“2020年新冠肺炎疫情期間，寶鋼股份通過遠程運維、大數據、人工智能等技術手段，將上海寶山基地的冷軋廠熱鍍鋅智能車間變成了1座24小時運轉卻無需多人值守的‘黑燈工廠’，2條200米長的生產線基本實現了機器代人操作，每條生產線只有2名~3名工人流動檢視。而且當生產線遇到技術問題時，工程師在家通過手機就能解決問題。通過手機上的軟件，相關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’。”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遠程生產。

　　“鋼廠未來智能制造的目標將是建成世界領先的綠色、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，打造出領先世界同行一代的智能制造標桿?！备捎逻@樣描繪行業(yè)智能制造領域的愿景。

　　智能制造的成績、挑戰(zhàn)、機遇并存

　　據干勇介紹，當前鋼鐵行業(yè)智能制造的發(fā)展主要表現為以下特點：

　　一是兩化融合水平明顯提升。2018年，鋼鐵行業(yè)兩化融合指數達51.2%，關鍵工序數控化率達到68.7%，應用電子商務的企業(yè)比例超過50%。大型鋼鐵集團企業(yè)兩化融合水平高，兩化融合指數為56.2%，高于行業(yè)平均水平5個百分點，基本構建出“產線自動化系統、過程控制系統、生產執(zhí)行系統、制造管理系統”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。智能裝備已在國內鋼企如寶鋼、南鋼、沙鋼、河鋼等的生產環(huán)節(jié)得到應用，不僅提高了操作精度、生產效率，而且加強了安全保障。

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

　　四是知識產權不斷豐富。目前，國內重點鋼鐵企業(yè)取得了多項軟件著作權，部分項目還獲得了冶金科學技術獎。

　　“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，需要不斷提升數字化、網絡化、智能化水平?！备捎绿寡裕斑@些差距主要表現在工藝過程數學模型的適用性較差、全生命周期質量管控通道尚未打通、供應鏈協同存在較大差距、管控一體化水平有待提高等方面?！?/div>