連鑄生產(chǎn)線智能化方向的初步探究

何 冰，米進(jìn)周，王旭英，蔡 運

(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 渭南 714000;2.中國重型機械研究院股份公司,陜西 西安 710032)

·專題綜述·

連鑄生產(chǎn)線智能化方向的初步探究

何 冰1，米進(jìn)周2，王旭英2，蔡 運2

(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 渭南 714000;2.中國重型機械研究院股份公司,陜西 西安 710032)

針對目前工信部大力推進(jìn)鋼鐵行業(yè)兩化融合，開展智慧工廠和智能制造示范應(yīng)用的規(guī)劃,本文對連鑄生產(chǎn)線實現(xiàn)智能化的具體內(nèi)容進(jìn)行了介紹。結(jié)合連鑄生產(chǎn)線的特點,對連鑄生產(chǎn)數(shù)字采集、連鑄生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、連鑄生產(chǎn)過程控制、連鑄設(shè)備管理、連鑄智能遠(yuǎn)程診斷這些方面如何應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了介紹和探討。這些先進(jìn)技術(shù)在連鑄生產(chǎn)線中的應(yīng)用，使得生產(chǎn)過程從“閉環(huán)”走向“開放”，走向客戶化定制,對生產(chǎn)過程中生產(chǎn)線設(shè)備形成全生命周期管理，對于連鑄生產(chǎn)效率的提升、管理水平的提高以及產(chǎn)品質(zhì)量的提升具有重要意義。

連鑄生產(chǎn)線；智能化；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

0 前言

鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為國家的支柱性產(chǎn)業(yè)，根據(jù)工信部2015年2月發(fā)布的《原材料工業(yè)兩化深度融合推進(jìn)計劃(2015～2018年)》總體部署,結(jié)合國務(wù)院2015年5月發(fā)布并即將實施的《中國制造2025》，以及工信部2016年11月發(fā)布的《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃(2016～2020年)》，其意味著2015年后工信部將大力著重推進(jìn)鋼鐵行業(yè)兩化融合，開展智慧工廠和智能制造的示范應(yīng)用和打造。因此，探討“中國制造2025”戰(zhàn)略下鋼鐵行業(yè)兩化融合、智慧工廠建設(shè)具有重要意義[1]。近年來，在兩化融合的戰(zhàn)略目標(biāo)下，以信息化帶動工業(yè)化，鋼鐵工業(yè)在生產(chǎn)過程自動化、智能化、管理信息化和管控一體化等方面都取得了進(jìn)步, 中國冶金行業(yè)企業(yè)的信息化建設(shè)正走向一個新的高度[2-4]。冶金智能化具有以智能工廠為載體、以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心、以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)、以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐等特征，可有效縮短產(chǎn)品研制周期，降低運營成本，提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低資源能源消耗。

連鑄生產(chǎn)線是鋼鐵生產(chǎn)的重要工序, 它是物理過程和化學(xué)過程的充分反應(yīng)和實現(xiàn)，需要對信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行特殊設(shè)計和考慮以及實施，通過核心物聯(lián)網(wǎng)和信息采集傳輸系統(tǒng)的建設(shè)，對連鑄生產(chǎn)管理中薄弱環(huán)節(jié)的提升、安全生產(chǎn)的監(jiān)管、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理分析以及知識產(chǎn)權(quán)的保護將起到巨大作用。同時，借鑒德國工業(yè)4.0中的信息物理系統(tǒng)，實施數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的制造系統(tǒng)，可以將傳統(tǒng)連鑄生產(chǎn)從一個封閉的生產(chǎn)環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€在信息交互和傳感上開放的智能生產(chǎn)空間[5]。連鑄生產(chǎn)線智能化系統(tǒng)主要包括有：數(shù)字信息采集、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、連鑄生產(chǎn)過程智能控制、連鑄設(shè)備，消耗材料和產(chǎn)品智能管理、遠(yuǎn)程診斷快速技術(shù)服務(wù)。

1 連鑄生產(chǎn)數(shù)字信息采集

計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化生產(chǎn)信息鋪平了道路。連鑄自動化系統(tǒng)將生產(chǎn)現(xiàn)場的物理量信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號采集到可編程控制器中，可編程控制器再將數(shù)字信號進(jìn)行處理后發(fā)送到HMI人機界面進(jìn)行人性化顯示，顯示的形式有數(shù)字直接顯示、棒圖顯示、曲線顯示、3D圖形顯示及動畫跟蹤顯示等。

同時，連鑄過程控制系統(tǒng)(PCS)從可編程控制器中采集重要的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、信號處理、統(tǒng)計分析，形成一定格式的報表傳送給煉鋼制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和軋鋼制造生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)。目前,連鑄生產(chǎn)數(shù)字信息采集系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟了。

2 連鑄生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

鋼鐵企業(yè)信息化系統(tǒng)整體架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)自上而下通常分為4層：企業(yè)資源計劃(ERP)層、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)層、過程控制(PCS)層和基礎(chǔ)自動化(BA)層。

鋼鐵企業(yè)資源計劃系統(tǒng)是實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)管理控制一體化、對企業(yè)資源(人、財、物及信息)進(jìn)行整合、優(yōu)化的系統(tǒng)。它是建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的管理思想，為企業(yè)決策層提供決策運行手段的管理平臺。此系統(tǒng)面向生產(chǎn)方面的功能是跟據(jù)銷售訂單來生成初步的生產(chǎn)計劃和收集MES系統(tǒng)上傳的生產(chǎn)實績。

MES是介于ERP和過程控制系統(tǒng)PCS之間的系統(tǒng)，是管控一體化的橋梁， MES可以深入地將生產(chǎn)過程以及智能信息整合到企業(yè)管理運營當(dāng)中，將生產(chǎn)管理信息傳遞到控制層。同時，MES負(fù)責(zé)將ERP生成的初步生產(chǎn)計劃細(xì)化為各工序具體的日生產(chǎn)計劃，并且動態(tài)地根據(jù)生產(chǎn)計劃實施反饋信息對生產(chǎn)計劃做實時調(diào)整[6-7]。

連鑄過程控制系統(tǒng)是建立智慧型連鑄生產(chǎn)線的重要部分，連接著連鑄基礎(chǔ)自動化(L1級)系統(tǒng)和生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)系統(tǒng)，使生產(chǎn)信息化系統(tǒng)和生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了一體化，它包括連鑄生產(chǎn)計劃的接收和執(zhí)行、生產(chǎn)過程設(shè)備運行數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)的收集、生產(chǎn)物料流程跟蹤；同時,它應(yīng)用多個連鑄工藝數(shù)學(xué)模型優(yōu)化生產(chǎn),是提高產(chǎn)品質(zhì)量不可替代的重要環(huán)節(jié)。

連鑄基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)主要完成的功能有：將連鑄生產(chǎn)現(xiàn)場的分布式傳感器信號、儀器儀表物理量信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號，集中輸送到可編程序控制器中進(jìn)行處理和存儲；收集生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行友好的人機交互顯示；自動準(zhǔn)確地執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)備動作指令和PCS系統(tǒng)下發(fā)的生產(chǎn)制造命令。

連鑄生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有：INTERNET網(wǎng)、信息局域以太網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無線網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及現(xiàn)場總線網(wǎng)技術(shù)。INTERNET網(wǎng)用于遠(yuǎn)程診斷快速技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)；信息局域以太網(wǎng)應(yīng)用在工廠ERP、MES及PCS系統(tǒng)；工業(yè)以太網(wǎng)主要應(yīng)用在基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)，以適應(yīng)連鑄生產(chǎn)現(xiàn)場惡劣的工業(yè)環(huán)境；物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用在原材料、生產(chǎn)設(shè)備、最終產(chǎn)品的全流程跟蹤管理；現(xiàn)場總線網(wǎng)主要應(yīng)用于基礎(chǔ)自動化層的傳感器、儀器、儀表的信號采集和傳送。

3 連鑄生產(chǎn)過程控制

連鑄生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)主要包括連鑄生產(chǎn)物料跟蹤與制造命令執(zhí)行系統(tǒng)和連鑄生產(chǎn)工藝數(shù)學(xué)模型控制系統(tǒng)兩個部分。

3.1 連鑄生產(chǎn)物料跟蹤與生產(chǎn)制造命令執(zhí)行

3.1.1 連鑄生產(chǎn)物料跟蹤

連鑄生產(chǎn)物料跟蹤系統(tǒng)對各包鋼水從到達(dá)連鑄機回轉(zhuǎn)臺開始跟蹤，直至切割成定尺鑄坯，再經(jīng)過多個處理工位，最后下線或熱送。物料跟蹤主要包括爐次跟蹤、鑄流跟蹤、板坯跟蹤三個部分[8]。

(1)爐次跟蹤。爐次跟蹤主要包括每一包鋼水信息(澆次、爐次、鋼種及鋼水成份等)；鋼水從到達(dá)回轉(zhuǎn)臺直到離開回轉(zhuǎn)臺的過程信息(鋼包到達(dá)時間、離開時間、重量及溫度等)。這些數(shù)據(jù)都保存到數(shù)據(jù)庫中，將用于操作員查詢、分析和報表生成；同時，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定規(guī)則自動進(jìn)行異鋼種連澆的混鋼區(qū)長度計算。

(2)鑄流跟蹤。鑄流跟蹤從中間罐、結(jié)晶器、鑄流支撐設(shè)備到板坯切割整個過程中的生產(chǎn)信息，系統(tǒng)會自動跟蹤記錄澆鑄過程中的各鑄流澆鑄長度、拉速、中間罐溫度、結(jié)晶器振頻、振幅、水量及二冷區(qū)水量等；同時，系統(tǒng)自動根據(jù)生產(chǎn)計劃在扇形段中預(yù)生成計劃長度的鑄坯號，并記錄切割的鑄坯實績(包括坯號、爐次及坯序等信息)。這些數(shù)據(jù)均存入數(shù)據(jù)庫中。

(3)板坯跟蹤。板坯跟蹤區(qū)域為從切割機開始到板坯下線或熱送為止，收集每塊鑄坯經(jīng)過的處理信息(包括噴號、去毛刺及稱重等)；同時也收集上線板坯的信息。

3.1.2 生產(chǎn)制造命令執(zhí)行

生產(chǎn)制造命令執(zhí)行系統(tǒng)是過程控制系統(tǒng)接受MES系統(tǒng)下達(dá)的生產(chǎn)計劃中的制造命令，從冶金數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)的鑄造設(shè)定參數(shù)，主要有一次冷卻水設(shè)定參數(shù)、二次冷卻水設(shè)定參數(shù)、結(jié)晶器振動設(shè)定參數(shù)、遠(yuǎn)程輥縫設(shè)定參數(shù)、切割定尺參數(shù)等下發(fā)給基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)來執(zhí)行；同時，由切割實績產(chǎn)生的鑄坯號經(jīng)過順序跟蹤后，自動發(fā)送到鑄坯噴號機控制系統(tǒng)完成鑄坯編號的噴印。

3.2 連鑄生產(chǎn)過程數(shù)學(xué)模型智能控制

智能控制,使生產(chǎn)控制設(shè)備具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為連鑄智能技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。就連鑄生產(chǎn)線而言，用到智能化技術(shù)的系統(tǒng)主要包括冶金智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、混鋼澆鑄控制系統(tǒng)、一鍵開澆智能系統(tǒng)、結(jié)晶器漏鋼預(yù)報系統(tǒng)、在線鑄坯質(zhì)量智能評估系統(tǒng)、鑄坯切割長度優(yōu)化系統(tǒng)、動態(tài)二冷水控制技術(shù)和動態(tài)輕壓下控制系統(tǒng)等。

智能冶金工藝數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用長期生產(chǎn)過程中積累的大量的實績數(shù)據(jù)，根據(jù)一定的規(guī)則和智能化算法進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、挖掘、提煉出新的適合既定連鑄生產(chǎn)線的優(yōu)化工藝數(shù)據(jù)存儲到冶金數(shù)據(jù)庫中。此數(shù)據(jù)庫中包含了大量的專家經(jīng)驗，對連鑄生產(chǎn)過程精確提升的意義很大。

結(jié)晶器漏鋼預(yù)報系統(tǒng)在工程應(yīng)用上，多采用熱電偶檢測結(jié)晶器內(nèi)溫度場分布的方法，使用人工智能技術(shù)(人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò))、多模型和多種技術(shù)直接在HMI顯示屏上顯示出結(jié)晶器內(nèi)鋼水及鑄坯各部分的溫度并以不同顏色顯示(叫熱成像圖)，從而可直接觀察出鑄坯凝固結(jié)殼的物理狀況。結(jié)晶器漏鋼預(yù)報系統(tǒng)應(yīng)用了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和模糊控制技術(shù)對長期生產(chǎn)中的漏鋼事故大數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析，應(yīng)用分析結(jié)果，對漏鋼預(yù)報系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)優(yōu)化修正，不斷提高結(jié)晶器漏鋼預(yù)報系統(tǒng)的準(zhǔn)確率[9]。

在線鑄坯質(zhì)量智能評估系統(tǒng)中應(yīng)用了連鑄生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)專家?guī)?、神?jīng)元網(wǎng)絡(luò)和模糊控制技術(shù)等多個智能化手段[10]。由于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的質(zhì)量相關(guān)異常事件與可能造成的鑄坯質(zhì)量問題之間的關(guān)系非常復(fù)雜，它包括了鑄鋼宏觀外形變化、微觀組織的變化，涉及到了復(fù)雜的鑄坯受力力學(xué)性能理論、鑄坯動態(tài)凝固傳熱理論等專業(yè)知識領(lǐng)域，造成了連鑄過程異常事件與可能造成的鑄坯質(zhì)量缺陷之間的關(guān)系經(jīng)常是非線性、多輸入/多輸出形式，不能用解析式來準(zhǔn)確表達(dá)[11-12]。應(yīng)用涵括大量專家經(jīng)驗的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和模糊控制技術(shù)為解決這一難題提供了很好的技術(shù)支撐。目前國內(nèi)很多科研院所與鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)都在積極采用這些現(xiàn)代化技術(shù)對鑄坯質(zhì)量智能評估系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)，取得了一定的積累，并且已有應(yīng)用到生產(chǎn)現(xiàn)場的案例，但在實際的應(yīng)用中往往只是對幾種常規(guī)鋼種的直接經(jīng)驗判定，其效果有很大的局限性。中國重型機械研究院與鋼鐵研究總院共同開發(fā)的鑄坯在線質(zhì)量判定系統(tǒng)中建立了連鑄冶金過程專家?guī)欤珍浟舜罅康倪B鑄冶金設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)，并正在不斷豐富專家?guī)靸?nèi)容，包括了很多連鑄專家多年來積累的設(shè)計、生產(chǎn)和設(shè)備維修管理等經(jīng)驗數(shù)據(jù)。系統(tǒng)應(yīng)用了智能專家?guī)旒夹g(shù)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和模糊控制技術(shù)對質(zhì)量相關(guān)異常事件與可能造成的鑄坯質(zhì)量缺陷之間的關(guān)系進(jìn)行處理。此系統(tǒng)具有智能的自學(xué)習(xí)功能，可以對生產(chǎn)現(xiàn)場工藝人員或操作人員長期根據(jù)自身經(jīng)驗進(jìn)行人工判定的質(zhì)量信息大數(shù)據(jù)進(jìn)行定期的分析、統(tǒng)計，得到質(zhì)量相關(guān)異常事件與可能造成的鑄坯質(zhì)量缺陷之間的以隸屬度關(guān)系或者以此結(jié)果對已存在數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)隸屬度參數(shù)進(jìn)行修正，不斷提高鑄坯在線質(zhì)量判定的準(zhǔn)確度。

鑄坯切割長度優(yōu)化系統(tǒng)，它是建立在切割計劃中切割定尺長度基礎(chǔ)之上制定的可變切割長度的“最大-最小”值范圍，它通過修改相關(guān)“鑄坯數(shù)量”和過程變量“最佳的坯長”來實現(xiàn)新的設(shè)定切割長度,并下載到L1級系統(tǒng)。優(yōu)化切割長度系統(tǒng)主要包括尾坯優(yōu)化、多流停澆優(yōu)化、質(zhì)量缺陷鑄坯切割優(yōu)化和混鋼切割優(yōu)化。切割長度優(yōu)化不僅應(yīng)用了最佳長定尺、短定尺最佳組合計算，而且遵循最佳定尺專家?guī)煲?guī)則，使得切割定尺更加符合生產(chǎn)需要和客戶訂制要求。

動態(tài)二冷水控制系統(tǒng)與動態(tài)輕壓下控制系統(tǒng)均建立在凝固傳熱數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，凝固傳熱模型中連鑄冶金參數(shù)專家?guī)煊质悄Ｐ湍芊裼嬎銣?zhǔn)確的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)庫參數(shù)包括鋼種固有熱物性參數(shù)、冶金專家經(jīng)驗數(shù)據(jù)等[13-14]。另外，動態(tài)二冷水系統(tǒng)還包括動態(tài)二冷水控制規(guī)則庫，包括低拉速水量控制規(guī)則、零拉速水量控制規(guī)則等；輕壓下系統(tǒng)還包括扇形段動作規(guī)則庫。包括頭坯尾坯扇形段動作規(guī)則、升速降速扇形段動作規(guī)則等。這些專家?guī)煜到y(tǒng)的合理應(yīng)用將大大提高連鑄坯質(zhì)量。

4 連鑄設(shè)備管理、生產(chǎn)消耗材料管理及最終產(chǎn)品管理

連鑄設(shè)備主要包括鋼包、中間罐、結(jié)晶器、扇形段等；生產(chǎn)消耗材料主要包括中間罐覆蓋劑、結(jié)晶器保護渣、塞棒、長水口、浸入式水口等；最終產(chǎn)品為具有一定規(guī)格尺寸的鑄坯，這些鑄坯或者直接熱送到下一工序，或者下線臨時存儲到板坯庫中。這三項相對應(yīng)的倉庫分別為設(shè)備備品備件倉庫、生產(chǎn)消耗材料倉庫和鑄坯倉庫。對于倉庫的智能化管理目前國內(nèi)已經(jīng)有較為成熟的技術(shù)，包括了自動軌道小車(AGV)、二維碼或射頻識別(RFID)技術(shù)、倉庫存儲優(yōu)化策略等技術(shù)。

對于連鑄設(shè)備和生產(chǎn)消耗材料的智能化管理和維護，可以應(yīng)用二維碼或者射頻識別(RFID)技術(shù)，對每一個設(shè)備進(jìn)行唯一編碼定義，再對其入庫、庫內(nèi)定位、出庫、上線、累計過鋼量和累計使用時間、下線以及維修的全生命周期信息進(jìn)行識別跟蹤，系統(tǒng)自動將這些信息進(jìn)行記錄、整理；同時，系統(tǒng)配置無線移動終端，使得操作和維護人員可以隨時隨地實時地通過本地終端或移動終端對設(shè)備信息進(jìn)行查詢和維護。另外，智能設(shè)備管理系統(tǒng)還具有設(shè)備使用壽命報警提示功能，系統(tǒng)將實時對在線設(shè)備的累計過鋼量和累計使用時間與預(yù)先定義的設(shè)備壽命報警值進(jìn)行比較，給出當(dāng)前設(shè)備使用的壽命報警信息。通過此功能，維護人員或操作人員可以預(yù)先掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

對于鑄坯智能管理，每個鑄坯在切割完成時由PCS系統(tǒng)自動生成唯一的板坯識別號和對應(yīng)的二維碼或射頻識別碼。鑄坯下線時，PCS系統(tǒng)將鑄坯相關(guān)信息傳送給鑄坯智能管理系統(tǒng)，鑄坯智能管理系統(tǒng)通過在天車和跨梁上安裝的射頻識別(RFID)設(shè)備對天車承載的鑄坯進(jìn)行行走位置定位、入庫，庫內(nèi)定位、出庫的全流程跟蹤。系統(tǒng)自動將這些信息進(jìn)行記錄、整理；同時，系統(tǒng)配置無線移動終端，使得操作和維護人員可以隨時隨地實時地通過本地終端或移動終端對設(shè)備信息進(jìn)行查詢和維護。

5 智能遠(yuǎn)程診斷快速技術(shù)服務(wù)平臺

智能遠(yuǎn)程診斷快速技術(shù)服務(wù)平臺應(yīng)用建立在Internet公網(wǎng)之上的專有VPN(Virtual Private Network：虛擬專用網(wǎng)絡(luò))通道技術(shù)。其連接智能遠(yuǎn)程診斷快速技術(shù)服務(wù)中心與分布在不同區(qū)域的連鑄生產(chǎn)線，實現(xiàn)對處于異地的連鑄生產(chǎn)線設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)連鑄設(shè)備或者生產(chǎn)過程中出現(xiàn)現(xiàn)場人員不能短時間內(nèi)解決的異常事件或者生產(chǎn)故障時，現(xiàn)場人員可以通過此系統(tǒng)實時向智能遠(yuǎn)程診斷快速技術(shù)服務(wù)中心發(fā)出幫助請求，技術(shù)服務(wù)工程師可以通過此平臺在第一時間收集到準(zhǔn)確、全面的事故相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，進(jìn)而給出合理的解決方案。此平臺的建立，不需要技術(shù)服務(wù)工程師親臨現(xiàn)場解決問題，提高了連鑄生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)率，最大限度減少用戶損失，實現(xiàn)了高效率、低成本、高品質(zhì)服務(wù)。

建立連鑄生產(chǎn)專家診斷知識庫是智能遠(yuǎn)程診斷快速技術(shù)服務(wù)平臺的另一項重要功能。其目標(biāo)是將連鑄生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行整理、分類，并且將連鑄冶金知識以及大量連鑄專家成功的連鑄問題解決經(jīng)驗輸入到此系統(tǒng)中，連鑄生產(chǎn)線的技術(shù)人員在需要尋求技術(shù)支持時，通過登陸智能遠(yuǎn)程診斷快速技術(shù)服務(wù)平臺進(jìn)行相關(guān)問題的索引查詢，便能快速地得到解決問題的相關(guān)方案。

6 結(jié)束語

目前，國內(nèi)鋼材市場上同質(zhì)化競爭嚴(yán)重，鋼鐵產(chǎn)能過剩，而高端產(chǎn)品稀缺，無法滿足市場需求。因此，適合鋼鐵企業(yè)的“智慧工廠”模式的探討和設(shè)計迫在眉睫。從數(shù)字化向“中國制造2025”方向發(fā)展，除了技術(shù)本身的發(fā)展以外，更多地應(yīng)該使得生產(chǎn)過程從“閉環(huán)”走向“開放”，走向客戶化定制。工廠和生產(chǎn)的管理不再局限于流水線本身的自動化和智能化，而在于對生產(chǎn)過程中生產(chǎn)線設(shè)備的全生命周期管理和全要素覆蓋，并引入市場和客戶驅(qū)動，走向市場引導(dǎo)和參與的“雙向智慧驅(qū)動”[15-16]。實現(xiàn)連鑄生產(chǎn)線的智能化是實現(xiàn)智慧鋼鐵工廠的重要組成部分，需要積極地引入先進(jìn)的智能化技術(shù)和理念，對于連鑄生產(chǎn)效率的提升、管理水平的提高以及產(chǎn)品質(zhì)量的提升具有重要意義。

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Exploration of intelligent continuous casting production

HE Bing1,MI Jin-zhou2,WANG Xu-ying2,CAI Yun2

(1.Shaanxi Railway Institue,Weinan 714000,China;2.China National Heavy Machinery Research Institute Co.,Ltd.,Xi’an 710032,China)

The MIIT strongly carries forward the integration of iron and steel industrial automation，develops smart factories and plans intelligent manufacturing demonstration project. While，the concrete content of realizing intelligent continuous casting production was introduced in this paper. It explored how to apply digital technology, net technology, intelligent technology and thing internet technology into CC production’s digital information collection, net architecture, production process control, device management and remote intelligent diagnose. These advanced technology could make the whole closed line to a new open one, and realize personal tailor. It has a great significance for lifting continuous casting production efficiency, enhancing management level and improving the product quality.

continuous casting production;intelligence;network configuration

TP273;TP393

A

1001-196X(2017)05-0001-05

2017-03-06；

2017-04-10

何冰(1976-),男,講師,碩士研究生，主要從事鐵道工程機電一體化系統(tǒng)的研究。