首钢集团的智能车间探索之路

2017-6-26 11:58:28 1270 智能车间

0 前文提到了培育核心优势，九江石化着力建设智能车间，本文将为您介绍首钢集团的智能车间探索之路。通过不断探索和实践智能车间，首钢股份公司力争在生产智能化水平、客户服务水平、产品质量控制能力、信息保障能力等方面得到大幅提升，促进企业转型并持续健康发展。首钢股份公司具有“依托矿山、跨区域、邻客户、面向高端”的特点，从诞生之日起就瞄准世界一流钢铁企业建设标准，以满足高端客户需求为目标，集中力量在重点区域做优做强，力争打造钢铁精品板材基地。由依靠要素投入和规模扩张向创新驱动和服务型制造转变，建立健全产供销研一体化运行协同体系，在专线化生产、整单兑现和产品质量高水平稳定的基础上，重点在先期介入、整体解决方案、供应链管理、仓储物流、加工配送、大数据应用、综合集成制造等领域发掘价值增值空间，向附加值较高的价值链两端延伸，在服务上创造差异化竞争优势。加强自动化、信息化建设，为智能制造建立坚实基础首钢股份公司遵循“高起点、高标准、高要求”的目标定位，在建厂的同时，同步建设覆盖全流程的自动化、信息化系统。公司料场、能环、炼铁、炼钢、热轧、冷轧各产线基础自动化覆盖率达100%；各产线二级过程控制系统大量采用工艺控制数学模型和人工智能等技术；建设的制造执行系统、企业资源计划系统实现了生产工艺全过程的一体化管理和过程优化，制造执行系统包括铁前MES系统、炼钢MES系统、轧钢MES系统、控制计划管理系统、仓储及运输管理系统、物流协调系统、高级质量设计系统、实验室管理系统、客户营销服务平台、设备管理平台等等；企业资源计划管理系统包括财务成本管理、成本管理、生产管理、销售管理、质量管理、采购与供应管理、设备管理、项目管理。建设的数据分析和挖掘系统运用大数据技术实现了对公司生产经营数据的迅速有效分析，通过打造数字化的智能分析平台，为公司的生产经营、管理决策、质量控制提供智能支持，包括质量过程控制系统、数据应用平台等。这些基础有力支撑了首钢股份公司的协同制造、敏捷制造、智能制造。（1）推进机器人等智能装备应用目前首钢股份公司装配的机器人主要为搬运机器人、喷涂机器人，这些机器人目前已融入到钢铁生产及检化验的相关流程中，代替人工在恶劣环境、工作强度大、重复性高、高精度的环境下工作，并起到了重要的作用。例如，炼钢精炼区域率先使用首钢自主集成的机器人，实现了探头自动抓取、钢水液面自动识别、钢水温度自动测量，钢水自动取样，提高了取样合格率及温度测量的精确度和稳定性；质检全自动分析中心和炼钢自动分析中心装配了检化验样品取样、送样工业机器人，实现机械手搬运流程全自动，快速、准确的完成了样品送达至分析中心的各类分析仪器进行分析，保证了样品分析结果的准确性和稳定性，同时把质检分析人员从极大量的重复性工作中解放出来，大大提高了作业效率。（2）采用基于模型的过程控制持续开展关键工艺模型自主开发、过程控制技术提升工作，在烧结、高炉、炼钢等关键工艺环节，实现了过程控制技术的自主设计、开发及应用。例如首钢股份公司转炉“一键式”炼钢系统是经过多年研究，在充分总结和吸收国内外成熟的自动化炼钢系统的优缺点的基础上，全部自行设计，独立建立模型，独立开发，形成拥有自主知识产权的自动化炼钢系统。以炼钢工艺理论为基础，遵循冶炼生产铁平衡、氧平衡、热平衡，保证了模型计算过程的合理性。在理论模型的基础上，建模过程引入理论模型、统计模型、人工智能模型等方法。算法既依靠传统理论模型和统计模型，又大胆引进人工智能模型，模糊控制和神经网络等先进的算法，使得模型在数据的处理分析的功能和效果大大提高，实现了自动化炼钢。（3）运用信息化、智能化技术对生产经营进行协调优化首钢股份公司属国内大型钢铁生产企业，涉及到物流、质量、能流等多方面多工序协调优化和管控，物质流、能量流、信息流在不同尺度的空间和不同粒度的时间相互耦合。通过对多工序生产协调优化、物流协调、质量闭环管控三个方面多项关键技术的研究和应用，实现了生产、质量、物流全流程的智能化管控。多工序协调优化针对高端板材制造流程长、工序多的特点，综合考虑了炼钢、连铸、热轧等各工序的工艺约束、设备约束，建立包括冶、铸、轧关键产线在内的多工序协调计划模型，从计划中进行炼轧协调，保证热送、热装计划的顺利实施。如根据销售订单的交期、客户、订单的优先级、生产线的产能来安排出每件材料的计划生产日程。计划可以采用不同的优化策略，如确保尽可能多的订单按时完成的同时，提高机组的产能利用率，缩减订单履行的提前期等等。这些方法将冶金行业领域知识和优化技术相结合，能够有效地解决工序间的协调应用问题。跨区域生产组织协同首钢股份公司下辖迁钢、顺义冷轧厂两个制造厂，其中迁钢的产品除了供内部冷轧产线消化外，还需为顺义冷轧厂提供原料。因此首钢股份公司除了客户需求多、订货批量小、工艺环节多、生产流程长以及订单交期窗口窄等特点外，还存在跨区域生产组织难题。通过迁顺协同制造平台，解决了一体化产品设计、一体化生产计划、内部供应链协同等关键问题，实现覆盖合同评审、产品设计、生产计划、执行调度、物流协同的多业务跨区域协同优化。质量闭环管控为适应市场对产品质量管理与控制的需求，通过满足客户个性化需求的产品质量闭环管理系统，提出了具有冶金行业特点的精细化质量管理体系结构等创新技术。该技术是精细化质量管理实施的重要支撑，主要包括质量策划、质量控制和质量分析三个过程，它们相辅相成，构成了完整的质量管理内容，以满足用户要求为目标，从产品先期策划着手、以产品质量为核心进行有效的质量设计，从原料进厂到产品出厂的全生产过程采取以质量为中心的全过程最优化质量控制，不断采用质量改进手段提高用户的满意度，从而获得最佳的企业效益和社会效益。智能分析决策随着业务数据不断的积累，先后建设企业数据仓库系统、商务智能展示平台、企业关键绩效指标考核系统等，覆盖财务、成本、采购、供应、生产、销售、质量、工艺、过程参数等多模块、多主题，实施联机分析，进行数据挖掘。运用数理统计方法，采用可视化技术，逐步建立企业生产指挥调度中心和经营分析平台，从而实现以信息资源开发利用为先导，发挥信息服务的作用，提高信息资源的辅助决策效益，服务于企业决策。集成企业质量标准、生产过程、产品质量成本等方面的数据，最大限度利用企业现有的信息资源，充分发挥信息集成、数据处理高效、分析手段多样的方式，利用常用统计、人工智能和数据挖掘等方法，从历史数据中发现某些参数的变化趋势，并从大量相关因素分析中挖掘某些参数不符合标准的原因，深入揭示变量之间的关系，从而提高信息资源的辅助决策效益。（4）提升信息集成应用首钢股份公司把钢铁生产全流程基础自动化、工艺控制智能化和管理信息化作为高效化生产的重要技术支撑，通过一体化的应用整合，实现数据、系统和业务的“纵向贯通、横向集成”。企业数据平台集成应用采集“铁-钢-轧”制造过程的海量过程数据，形成生产、质量、设备、能源等多维一体的数据平台。基于数据整理和分析，实现业务功能及业务数据的可视化展示，建立岗位监控、趋势性监控、集中监控“三位一体”的监控方式，推进对生产过程关键控制点的全面掌控和生产过程的高效调控，实现精益生产。一至五级系统的集成应用从信息流、物流、资金流等方面对一至五级系统进行纵向集成，实现从订货合同、生产计划、作业指令下达，到产品生产实绩上传和入库发运的信息高速通道，将生产与销售连成一个整体。针对不同层次、不同尺度的业务管控，实现优化、协调和应用的集成，为智能化生产及管理提供有力支撑。覆盖钢铁生产全流程的集成应用从原料、炼铁到炼钢、热轧、冷轧覆盖全流程的生产、技术、质量、设备等多方面的应用集成，支撑贯穿整个制造流程的物流和能流的高效协同。通过工序间的信息采集和分析，实现生产过程数据、质量数据、能耗数据的跟踪和追溯，支撑精确物流管控。了解更多，请点击哐哐智造智能车间，或拨打135-6072-8105进行咨询。 0
2017-6-26 11:58:28　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 智能车间调度综述 0 • RFID在智能车间中的应用 1199 • 什么是智能车间和智能工厂它们有什么区别 2337 • SMT智能车间MES系统的实施方案 392 • 乐华工位机MES助力智能车间 414 • 基于5G网络的智能车间MES设计方案 1522 • 基于数字孪生的智能车间系统仿真加速测试 12 • 无线测温在线监测系统在智能车间中的应用 1601 • 电力在线测温装置及系统在智能车间的应用 2913 • 国睿信维智能车间整体解决方案确保车间安全生产稳定 1262