工業(yè)爐窯的協(xié)同設(shè)計(jì)及管理

鄭曉鋒

摘要 協(xié)同設(shè)計(jì)及其管理是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息有效管理的不可或缺的管理方法和手段,是提升企業(yè)信息化水平的基本方向。工業(yè)爐窯的協(xié)同設(shè)計(jì)及其管理的成功實(shí)施可全面提高企業(yè)的管理水平,優(yōu)化資源配置,縮短設(shè)計(jì)周期,增加利潤。

關(guān)鍵詞 工業(yè)爐窯，建材，冶金，協(xié)同設(shè)計(jì)，管理

Abstract： Collaborative design and its management is indispensable for achieving the design and effective management of information management methods and tools, is to raise the basic direction of enterprise information level. Collaborative design of industrial furnace and its successful implementation could improve the management of enterprise's management level and optimizing the allocation of resources, shorten design cycles and increase profits.

Keywords: Industrial furnaces, building material, metallurgy, collaborative design, management

1.前言

爐窯的設(shè)計(jì)好壞直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)效率與工作質(zhì)量，同時(shí)也與自然環(huán)境的污染程度有著必然的聯(lián)系。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者不應(yīng)是現(xiàn)有工業(yè)爐的抄襲者，而應(yīng)該是把現(xiàn)有工業(yè)爐變成更新、更完善的工業(yè)爐創(chuàng)造者。因此，工業(yè)爐窯的協(xié)同設(shè)計(jì)與管理，運(yùn)用現(xiàn)代化的科技手段對冶金爐窯實(shí)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而使其不僅能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的工藝品，而且能夠有效地減少對環(huán)境的污染，并提高對能源的利用率。

2.工業(yè)爐窯的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺的管理內(nèi)容

設(shè)計(jì)流程管理 以熱工專業(yè)為龍頭，以用戶技術(shù)要求流暢交流、全面貫徹為目的，協(xié)同機(jī)械、電控等專業(yè)共同完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程；

設(shè)計(jì)計(jì)劃管理 輔助制訂設(shè)計(jì)計(jì)劃，實(shí)施監(jiān)控計(jì)劃的執(zhí)行情況，以及計(jì)劃完成的情況統(tǒng)計(jì)；

圖紙校審管理 按照計(jì)劃完成圖紙的校對審核工作，保存審校記錄，并確保審校人員和設(shè)計(jì)人員相互反饋的通道，以便完成設(shè)計(jì)更改和再次確認(rèn)；

圖檔管理 以圖紙識別系統(tǒng)為核心，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙不同版本的存儲和管理，實(shí)現(xiàn)高度的資源共享和再利用，防止誤用；設(shè)置權(quán)限，確保公司無形資產(chǎn)的不正當(dāng)流失，加強(qiáng)安全性。

3.冶金爐窯的現(xiàn)狀與優(yōu)化的目的

目前，工業(yè)爐窯已經(jīng)成為冶金行業(yè)的重要生產(chǎn)性設(shè)備，在其工作中發(fā)揮著重要的作用。然而，其在運(yùn)行過程中所消耗的能源也是比較的高，而且其平均熱效應(yīng)也只有20%左右，這就說明了冶金爐窯對熱的損失很大，極易造成大量的能源的浪費(fèi)，給環(huán)境帶來很大的污染，極大的影響到人們生活質(zhì)量的提高和我國資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會的目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，在今后的冶金工作中，就需要對其爐窯實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化目標(biāo)，從而達(dá)到以消耗低能源而生產(chǎn)出高質(zhì)量工藝品的目的，并且盡量的控制污染氣體的排放，提高爐窯的使用年限。

4.設(shè)計(jì)過程中資料的流通和管理

4.1參照圖紙版本不一致

一個(gè)工業(yè)爐窯設(shè)計(jì)項(xiàng)目要經(jīng)過校審和評審，其圖紙和計(jì)算書等設(shè)計(jì)文件需進(jìn)行多次修改，其間會產(chǎn)生多個(gè)設(shè)計(jì)版本。由于信息交流不及時(shí)，致使專業(yè)間參照設(shè)計(jì)版本不完全一致，造成設(shè)計(jì)返工，直接影響設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量。

4.2設(shè)計(jì)中缺乏信息交流，缺乏協(xié)調(diào)

設(shè)計(jì)中，各專業(yè)在互提資料和與先導(dǎo)專業(yè)進(jìn)行必要的聯(lián)系外，基本上都獨(dú)自進(jìn)行設(shè)計(jì)，缺少溝通，致使圖紙?jiān)跁灂r(shí)，出現(xiàn)設(shè)計(jì)沖突，如燒嘴安裝設(shè)計(jì)與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不符；設(shè)備安裝設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不符等。

4.3管理者不能及時(shí)掌握決策數(shù)據(jù)

人工采集的數(shù)據(jù)缺乏及時(shí)性、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)不能及時(shí)掌握各項(xiàng)工程的進(jìn)度、質(zhì)量、人員、成本、利潤等動態(tài)狀況，難以適時(shí)的做出正確的管理決策。

5.建立工業(yè)爐窯協(xié)同設(shè)計(jì)管理平臺的規(guī)則

企業(yè)局域網(wǎng)和CAD技術(shù)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)爐窯協(xié)同設(shè)計(jì)的必備條件。整合設(shè)計(jì)人員圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和管理者的管理流程，提供完整而靈活的設(shè)計(jì)過程支持，并充分考慮設(shè)計(jì)人員在圖檔設(shè)計(jì)過程中的各種需求，利用多種網(wǎng)絡(luò)通信手段和專業(yè)工具協(xié)助設(shè)計(jì)人員協(xié)同工作，完成圖檔的提交、傳閱、批注、發(fā)布等。設(shè)計(jì)人員之間可以隨時(shí)交流設(shè)計(jì)思想和共用設(shè)計(jì)資源。

設(shè)計(jì)項(xiàng)目中基本的公共內(nèi)容、不同設(shè)計(jì)人執(zhí)行的設(shè)計(jì)內(nèi)容等應(yīng)以外部參照的方式引用，而不應(yīng)之間拷貝或以圖塊的方式插入。

應(yīng)以統(tǒng)一的設(shè)計(jì)制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保設(shè)計(jì)信息流通的順暢。例如，所有設(shè)計(jì)人員使用的圖層、線形、圖例等應(yīng)統(tǒng)一。

6.設(shè)計(jì)方法

關(guān)于冶金爐窯的優(yōu)化技術(shù)在實(shí)際的工程中主要有三種表現(xiàn)形式：一是CAD軟件，主要用于對工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化；二是離線優(yōu)化的指導(dǎo)系統(tǒng)，主要是用于對冶金爐窯的操作過程采取必要的優(yōu)化措施，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與管理的結(jié)合；三是在線優(yōu)化的操作系統(tǒng)，主要是對冶金爐窯的在線操作過程實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置，下面就從這三方面來具體論述冶金爐窯的設(shè)計(jì)創(chuàng)新的有效措施。

設(shè)計(jì)優(yōu)化的CAD軟件。該軟件主要是以通過驗(yàn)證的且具有全息仿真效果的軟件為其核心，再配以恰當(dāng)?shù)娜藱C(jī)界面后，工作人員就可以有效的進(jìn)行仿真試驗(yàn)了，同時(shí)也可以按照相關(guān)的自尋優(yōu)程序?qū)⒆罴训脑O(shè)計(jì)參數(shù)自動的尋找出來。其工作原理就是首先通過全息的仿真軟件包設(shè)計(jì)出仿真效果，然后將仿真效果與制定的優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行對比分析，若是達(dá)到了整體優(yōu)化的目標(biāo)，就可以視其仿真效果有效，若是沒有達(dá)到整體優(yōu)化的目標(biāo)，就需要設(shè)計(jì)出優(yōu)化的方案，將其在結(jié)構(gòu)、操作，與物性等方面的參數(shù)包含進(jìn)行去，再利用全息的仿真軟件包對進(jìn)行仿真的試驗(yàn)，如此循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的仿真效果。

7.爐窯優(yōu)化的主要載體

(1)設(shè)計(jì)優(yōu)化CAD

以經(jīng)過驗(yàn)證的全息仿真軟件為核心，配以適用的人機(jī)界面，即可進(jìn)行仿真試驗(yàn)（人工尋優(yōu)）或按自尋優(yōu)程序自動尋找出最佳設(shè)計(jì)參數(shù)。

(2)離線優(yōu)化指導(dǎo)系統(tǒng)

離線優(yōu)化系統(tǒng)主要針對工業(yè)過程和工業(yè)爐窯的熱工系統(tǒng)的工作原理、運(yùn)行環(huán)境條件與現(xiàn)場操作習(xí)慣為背景和依據(jù)，以仿真數(shù)學(xué)模型、優(yōu)化決策和判斷規(guī)律、實(shí)踐數(shù)據(jù)積累以及分析處理這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法和篩選方法為框架的綜合系統(tǒng)，其中的核心是仿真數(shù)學(xué)模型與優(yōu)化決策規(guī)則的研制和開發(fā)。由于工業(yè)爐窯工藝過程與熱工過程大多屬于多變量、非線性、強(qiáng)耦合、大滯后的慢時(shí)變對象，對其操作優(yōu)化規(guī)律的定量化，目前工程中多用人工智能的方法。如專家系統(tǒng)法、模糊分析法、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)法以及其間的各種組合方法。

(3)在線優(yōu)化操作系統(tǒng)

對于一般簡單的單參數(shù)在線優(yōu)化系統(tǒng)，可將包含有全息仿真模型或簡單決策規(guī)則的軟件固化為優(yōu)化控制芯片，組裝成數(shù)值式直接控制器（DDC），與在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、優(yōu)化控制信號輸出系統(tǒng)形成優(yōu)化控制回路。對于變量較多的復(fù)雜的爐窯，為了能夠同時(shí)綜合多種擾動因素對控制參數(shù)的影響，工程上多采用二級或三級分散式在線控制。

8.結(jié)束語

總之，工業(yè)爐窯的協(xié)同設(shè)計(jì)與管理實(shí)現(xiàn)了信息與資源的共享與整合，提高企業(yè)全體員工的協(xié)調(diào)配合和協(xié)同工作水平，使工業(yè)爐窯的設(shè)計(jì)具有全局性，更符合制造、裝配、使用、維修、節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的要求，從而全面提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、工作效率和管理水平，進(jìn)一步增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力，增加利潤。

9.參考文獻(xiàn)

[1]芮延年 協(xié)同設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2013

[2]蔣海鷗 論協(xié)同設(shè)計(jì)管理及發(fā)展前景 西南財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社 2011