數(shù)字化車(chē)間建設(shè)與應(yīng)用

王福來(lái)

[摘 要]隨著經(jīng)濟(jì)全球化的快速發(fā)展，鋼鐵企業(yè)面臨著諸多的挑戰(zhàn)，客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求，因此，車(chē)間數(shù)字化是鋼鐵企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)?；诖?，本文對(duì)數(shù)字化車(chē)間的建設(shè)與應(yīng)用進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]ERP系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；網(wǎng)絡(luò)安全

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.036

[中圖分類(lèi)號(hào)]TP315；TH16 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194（2017）12-00-01

0 引 言

河鋼股份有限公司承德分公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“河鋼承鋼”）面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化的挑戰(zhàn)，為了實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的目標(biāo)，建設(shè)了熱軋卷板生產(chǎn)線，工藝裝備實(shí)現(xiàn)了大型化、緊湊化、自動(dòng)化，主流工藝與裝備達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，主要品種有耐候鋼、管線鋼、冷軋基料等，產(chǎn)品大批量出口韓國(guó)及歐美國(guó)家，但產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)鋼鐵企業(yè)相比還存在一定的差距，客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求，對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化、多樣化需求愈加強(qiáng)烈。

基于這些原因，河鋼承鋼實(shí)施了以財(cái)務(wù)為核心的ERP系統(tǒng)，以生產(chǎn)管理為主的產(chǎn)銷(xiāo)系統(tǒng)，建成了卷板數(shù)字化車(chē)間的信息化支撐體系。

1 河鋼承鋼卷板車(chē)間工藝布置

煉鋼生產(chǎn)分為倒罐接鐵、脫硫、提釩、煉鋼、LF精煉、RH精煉和連鑄等7個(gè)工序，1780熱軋卷板生產(chǎn)線包括加熱、粗軋、精軋、熱卷箱、卷曲以及平整等6個(gè)工序。工序流程如圖1所示。

2 河鋼承鋼信息化建設(shè)的內(nèi)容

2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

河鋼承鋼采用網(wǎng)關(guān)技術(shù)，物理隔離生產(chǎn)控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)，保證控制系統(tǒng)的安全；采用高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，滿(mǎn)足毫秒級(jí)數(shù)據(jù)的要求；編寫(xiě)數(shù)據(jù)匹配、清洗軟件，清除異常和無(wú)用數(shù)據(jù)，建立涵蓋熱卷產(chǎn)線所有工藝參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2 企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）

ERP系統(tǒng)以財(cái)務(wù)為核心，實(shí)現(xiàn)了財(cái)務(wù)、業(yè)務(wù)物資管理兩賬合一的管理，有效地保證了數(shù)據(jù)的一致性。業(yè)務(wù)管理的精細(xì)化有了重大進(jìn)步，物資管理、采購(gòu)管理、客戶(hù)供應(yīng)商管理等都比ERP系統(tǒng)投運(yùn)前有了顯著的改善和提高。實(shí)物管理更加細(xì)化、規(guī)范；信息平臺(tái)對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)與管理的強(qiáng)有力支撐，形成了一個(gè)系統(tǒng)的、高效的、覆蓋全面的信息平臺(tái)；系統(tǒng)間緊密集成，信息化水平已達(dá)到綜合集成應(yīng)用階段，有效支撐了公司的業(yè)務(wù)運(yùn)作。

2.3 卷板產(chǎn)銷(xiāo)系統(tǒng)（MES）

產(chǎn)銷(xiāo)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)鋼軋一體化計(jì)劃的執(zhí)行，它在計(jì)劃管理層和生產(chǎn)控制層之間架起了一座橋梁。其主要任務(wù)是根據(jù)客戶(hù)訂單制訂生產(chǎn)計(jì)劃，經(jīng)過(guò)成品替代、坯料設(shè)計(jì)后，生成更為詳細(xì)的工序級(jí)作業(yè)計(jì)劃，然后下發(fā)給過(guò)程控制系統(tǒng)（L2）。同時(shí)采集底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息，進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)控和調(diào)度，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的在制品（鋼水、鋼坯、鋼卷）和工藝過(guò)程進(jìn)行在線控制和優(yōu)化。

2.4 質(zhì)量過(guò)程自動(dòng)監(jiān)控

卷板生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)全流程、全工序、全產(chǎn)品的自動(dòng)管控。系統(tǒng)包括：設(shè)備監(jiān)控、工藝預(yù)警、在線判定、工藝追溯、工序評(píng)價(jià)、過(guò)程績(jī)效管理等功能。質(zhì)量過(guò)程控制信息系統(tǒng)率先在行業(yè)中實(shí)現(xiàn)了鑄坯和卷板在線分級(jí)的判定，徹底改變了以成分、性能、表面為主的判定產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)狀，使過(guò)程質(zhì)量控制情況參與產(chǎn)品質(zhì)量判定，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)化產(chǎn)品使用提供了重要幫助。

2.5 工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的建設(shè)情況

為實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)按功能分區(qū)域管理，有效降低安全事故的發(fā)生概率、縮小影響范圍，河鋼承鋼按照網(wǎng)絡(luò)區(qū)域和用戶(hù)角色的定位，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)劃分為外部接入?yún)^(qū)、管理網(wǎng)、生產(chǎn)主干網(wǎng)、生產(chǎn)服務(wù)器區(qū)、L2/L3互聯(lián)專(zhuān)用網(wǎng)5個(gè)安全層次。

2.6 信息安全保障情況

河鋼承鋼實(shí)施“兩化”融合管理體系，制定了《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全保密管理辦法》《信息安全與設(shè)備設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)管理辦法》，并貫徹落實(shí)。部署網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入系統(tǒng)，對(duì)強(qiáng)制入網(wǎng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行安全檢查，符合安全要求才可以入網(wǎng)，提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性，避免非法計(jì)算機(jī)接入公司網(wǎng)絡(luò)。規(guī)范計(jì)算機(jī)使用和網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)管理，制定客戶(hù)端管理策略，限制非法接入和自動(dòng)補(bǔ)丁升級(jí)，通過(guò)審計(jì)考核，規(guī)范用戶(hù)計(jì)算機(jī)使用行為。

2.7 效益分析

河鋼承鋼現(xiàn)有效益：鋼的熔煉費(fèi)，鋼材的加工費(fèi)逐步降低；產(chǎn)品研制周期由原來(lái)的3個(gè)月縮短至3周；連鑄作業(yè)率提高9.112%；產(chǎn)品不良率降低優(yōu)化2.6%。噸鋼能耗節(jié)約10.156 5 kgce，能源利用率大幅提高。

3 結(jié) 語(yǔ)

河鋼承鋼卷板生產(chǎn)線投產(chǎn)以來(lái)，產(chǎn)品大綱已完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)能力，并批量實(shí)現(xiàn)極限薄規(guī)格1.2 mm穩(wěn)定生產(chǎn)，為國(guó)內(nèi)同類(lèi)軋機(jī)中軋薄能力第一強(qiáng)的生產(chǎn)線。產(chǎn)品要由經(jīng)驗(yàn)式技術(shù)研發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)式研發(fā)，由人工式質(zhì)量管理轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)式管理，車(chē)間智能控制要向成本可測(cè)量、生產(chǎn)可管控、異?？深A(yù)警、過(guò)程可追溯、缺陷可診斷、能力可評(píng)價(jià)、研發(fā)可推理的目標(biāo)邁進(jìn)。