信息化、自動(dòng)化的進(jìn)展與鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化

摘要早在2002年，中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)鋼鐵工業(yè)信息及自動(dòng)化推進(jìn)中心便提出了促進(jìn)鋼鐵企業(yè)信息化建設(shè)的思想，并且將工作基礎(chǔ)定位為信息化帶動(dòng)工業(yè)化的方式，信息化的推進(jìn)以工業(yè)化輔助實(shí)現(xiàn)，促使獲得理想的經(jīng)濟(jì)效益，并充分確保優(yōu)質(zhì)的科技含量效果、人力資源優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮以及降低環(huán)境污染等新型工業(yè)化道路。本文針對(duì)信息化以及自動(dòng)化進(jìn)展同鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化相關(guān)內(nèi)容展開(kāi)分析及探究，為實(shí)踐工作提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞信息化；自動(dòng)化；鋼鐵工業(yè)；進(jìn)展探究

當(dāng)前，我國(guó)鋼鐵行業(yè)新型工業(yè)化道路已經(jīng)獲得了新的突破，但是為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，針對(duì)國(guó)內(nèi)外信息及自動(dòng)化的進(jìn)展，實(shí)施嚴(yán)密地分析及研究，同時(shí)依據(jù)國(guó)情需要，有效確保鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化保持較高水平是當(dāng)前急于實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容。信息化、自動(dòng)化進(jìn)展包含諸多方面，從以下內(nèi)容展開(kāi)詳細(xì)的探討與闡述。

1全球化、信息化與電子商務(wù)

當(dāng)今社會(huì)，經(jīng)濟(jì)全球化、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展潮流。信息化的發(fā)展形式諸多，最主要的有企業(yè)內(nèi)部的信息化、企業(yè)同外部信息化和全球化的電子商務(wù)。企業(yè)信息化渠道包含多種，最突出的有計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在線經(jīng)營(yíng)和管理，讓管理層能夠在線獲得清晰以及完整的信息，在獲取最大利益的同時(shí)，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

鋼鐵工業(yè)在采取大型計(jì)算機(jī)組成企業(yè)信息系統(tǒng)的同時(shí)，也不斷地壯大互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)以及個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站等的應(yīng)用，對(duì)于各方面信息進(jìn)行充分的利用。將其特點(diǎn)概括為以下幾方面：實(shí)現(xiàn)了從單個(gè)車間到多個(gè)車間、從個(gè)人到班組以及集團(tuán)、從鋼鐵廠到國(guó)內(nèi)外流通范圍以及從鋼鐵公司到顧客和社會(huì)。

在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)施的商務(wù)活動(dòng)即為電子商務(wù)，通過(guò)實(shí)施訂貨、客戶服務(wù)、貨物遞交等途徑，對(duì)于社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生良好的推動(dòng)作用。當(dāng)前應(yīng)用的電子商務(wù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于國(guó)際大企業(yè)而言主要涵蓋以下幾點(diǎn)內(nèi)容：以網(wǎng)絡(luò)為渠道獲得產(chǎn)品直銷，為患者帶來(lái)豐富的體驗(yàn)以及良好服務(wù)；以電子商務(wù)形式，實(shí)現(xiàn)虛擬運(yùn)作的目的；采取電子商務(wù)功能，科學(xué)合理的集中整合企業(yè)資源。

鋼鐵企業(yè)中電子商務(wù)發(fā)揮的重要功能不言而喻。通過(guò)實(shí)施產(chǎn)品直銷等方案，讓客戶獲得更高的需求并提升滿意度；同時(shí)及時(shí)地了解和獲得客戶需求內(nèi)容并展開(kāi)分析；加強(qiáng)供應(yīng)商以及零售商之間的聯(lián)系；于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)以及生產(chǎn)中，將供需充分結(jié)合；自動(dòng)補(bǔ)貨監(jiān)測(cè)，進(jìn)行物流跟蹤以及庫(kù)存控制；實(shí)施優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。

2檢測(cè)技術(shù)與儀表的進(jìn)展

在技術(shù)檢測(cè)與儀表的進(jìn)步中，包含以下5個(gè)方面內(nèi)容。

第一，虛擬化。在自動(dòng)化領(lǐng)域之中，將硬件聯(lián)合軟件形成的虛擬儀器儀表具有廣泛的應(yīng)用。其優(yōu)勢(shì)如下：系統(tǒng)功能能夠經(jīng)修改軟件而增減，技術(shù)更新靈活；方便作者簡(jiǎn)介：郭文斌，太原鋼鐵集團(tuán)不銹鋼股份公司焦化廠。網(wǎng)絡(luò)連接于其他設(shè)備；通過(guò)實(shí)施軟件集成技術(shù)，方便解決復(fù)雜算法；因?yàn)檐浖Y(jié)構(gòu)，所以維護(hù)較方便。虛擬儀器儀表實(shí)施數(shù)據(jù)采集，展開(kāi)檢測(cè)所需的算法，其應(yīng)用最多的地方為軟測(cè)量領(lǐng)域。對(duì)于軟測(cè)量而言，是一種在線估計(jì)方式。鋼鐵工業(yè)例如煉鐵期間高爐的軟熔帶形狀與位置，采用數(shù)學(xué)模型；連續(xù)鑄鋼過(guò)程的結(jié)晶器鋼坯拉漏預(yù)報(bào)采取數(shù)學(xué)模型及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等，處理的方案均為軟測(cè)量形式。

第二，網(wǎng)絡(luò)化。鋼鐵工業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用領(lǐng)域較多，在原料場(chǎng)原料成分分析、轉(zhuǎn)爐廢鋼和鋼水成分分析等儀器儀表，均涉及到網(wǎng)絡(luò)化元素，進(jìn)而于相應(yīng)分廠的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)把有關(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)施輸送。同時(shí)，在技術(shù)科或者生產(chǎn)科內(nèi)，也是以網(wǎng)絡(luò)作為途徑，對(duì)表格數(shù)據(jù)等實(shí)施下載。

第三，智能化。除傳統(tǒng)應(yīng)用電腦實(shí)施不同運(yùn)算被稱為智能化以外，人工智能的利用也將儀器儀表智能水平顯著提升，更增加精確度。例如，鋼鐵工業(yè)中，通過(guò)邏輯樹(shù)或統(tǒng)計(jì)式模式識(shí)別以及BP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)針對(duì)冷軋板表面缺陷展開(kāi)識(shí)別等。

第四，魯棒化。航天工業(yè)需要檢測(cè)儀表高度可靠，同時(shí)需要具備理想的魯棒性。通過(guò)實(shí)踐各領(lǐng)域技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)舉措，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵工業(yè)中測(cè)量?jī)x表可以發(fā)揮魯棒性優(yōu)勢(shì)，精確度較高。例如，吊車秤全廠房或異廠房不受干擾地準(zhǔn)確測(cè)量問(wèn)題，行走鋼板鋼帶的表面粗糙度和板形測(cè)量問(wèn)題解決等。

第五，機(jī)電一體化、在線化。機(jī)電一體化測(cè)量從兩方面進(jìn)行考慮，一種為機(jī)械問(wèn)題，另一種為電氣問(wèn)題，非電量電測(cè)技術(shù)、工藝設(shè)備以及理論、人工智能技術(shù)等學(xué)科也包含在內(nèi)。鋼鐵工業(yè)中，機(jī)電一體化多功能化檢測(cè)儀表也具有較多表現(xiàn)形式，例如高爐微波料面形狀測(cè)量?jī)x、高爐垂直和水平探測(cè)器等。

3自動(dòng)化裝備、數(shù)學(xué)模型以及機(jī)器人應(yīng)用的進(jìn)展

當(dāng)前工業(yè)控制裝備發(fā)展形勢(shì)，在PCL、DCS的更新演進(jìn)、FCS的產(chǎn)生、不斷拓展IPC應(yīng)用領(lǐng)域、以太網(wǎng)應(yīng)用增加等方面為主要的表現(xiàn)。PLC、DCS、FCS是3大控制系統(tǒng)，特點(diǎn)各異。新型的PLC、DCS均有向?qū)Ψ娇繑n形式，PCL將回路控制的功能提升，以及DCS也加強(qiáng)了順序控制功能。

鋼鐵工業(yè)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建舉措為機(jī)理建模和統(tǒng)計(jì)回歸分析建模、系統(tǒng)辨識(shí)建模、多方式混合建模以及人工智能方式建模幾種類型。

鋼鐵工業(yè)中機(jī)器人早已具有廣泛的應(yīng)用，尤其是在鋼鐵冶煉環(huán)境惡劣狀態(tài)下，以及在渣鐵槽中取樣、打開(kāi)出鐵口和鐵水罐車噴漿等方面應(yīng)用較多。近些年來(lái)，智能機(jī)器人的應(yīng)用甚為普遍，不僅省力，而且提升工作效率。

4設(shè)備診斷技術(shù)的進(jìn)步與人工免疫系統(tǒng)的進(jìn)展

首先，將以狀態(tài)為基礎(chǔ)的預(yù)報(bào)維護(hù)（BCM）獲得大力發(fā)展，一方面提升作業(yè)率，在備品消耗上也可顯著降低，因此減少了實(shí)施維護(hù)的成本；其次，大規(guī)模信息網(wǎng)絡(luò)化，應(yīng)用大規(guī)模全廠性設(shè)備，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施診斷；再次，利用模型展開(kāi)故障的診斷以及預(yù)報(bào)，包括基于信號(hào)及其處理的方法展開(kāi)故障診斷以及相關(guān)函數(shù)和自動(dòng)回歸滑動(dòng)平均值分析等形式診斷故障；接下來(lái)，為大力發(fā)展過(guò)程診斷技術(shù)；最后，為人工免疫系統(tǒng)，包含免疫系統(tǒng)模型、免疫學(xué)習(xí)算法等。

5綜合管理控制系統(tǒng)的發(fā)展與MES的廣泛化進(jìn)展

對(duì)于CIMS而言在流程工業(yè)也稱作CIPS，鋼鐵工業(yè)稱其綜合管理控制系統(tǒng)。CIMS具有6個(gè)級(jí)別，數(shù)學(xué)模型構(gòu)成包括豐富的系統(tǒng)軟件、CMA、CAT以及CAD等諸多技術(shù)。在流程工業(yè)CIMS內(nèi)，制造執(zhí)行系統(tǒng)即MES發(fā)揮至關(guān)重要的作用，例如可以把從生產(chǎn)期間出現(xiàn)的信息、經(jīng)營(yíng)管理或者生產(chǎn)管理期間有關(guān)方面的信息內(nèi)容，在展開(kāi)加工轉(zhuǎn)換以后獲得傳輸。鋼鐵工業(yè)信息化發(fā)展的過(guò)程中，作為熱門技術(shù)，MES的應(yīng)用獲得肯定。

6可視化技術(shù)的出現(xiàn)和監(jiān)控系統(tǒng)的革新

近些年來(lái)，高爐重大技術(shù)中的一種就是利用傳感器群數(shù)據(jù)建立容易觀察以及操作的畫面，同時(shí)實(shí)施多媒體虛擬技術(shù)把高爐內(nèi)部密封的信息內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)高爐的開(kāi)放性。并且，內(nèi)部情況通過(guò)三維畫面以及異樣顏色的形式展示，使得操作人員對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容詳細(xì)掌握和獲得?？梢暬夹g(shù)的產(chǎn)生以及廣泛應(yīng)用和發(fā)展，也相繼帶來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)的變革，適應(yīng)當(dāng)代自動(dòng)化發(fā)展大潮。

7優(yōu)化、無(wú)人化與準(zhǔn)無(wú)人化工廠的進(jìn)展

首先，優(yōu)化生產(chǎn)從2個(gè)方面介紹，一為全公司性的優(yōu)化生產(chǎn)，二為工序優(yōu)化生產(chǎn)。將數(shù)學(xué)模型作為基礎(chǔ)的形式為公司性的優(yōu)化生產(chǎn)，采取人工智能技術(shù)舉措實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化是其主要的目標(biāo)。通過(guò)此模型的應(yīng)用，能夠?qū)ιa(chǎn)產(chǎn)品的成本、計(jì)算過(guò)程環(huán)節(jié)的能力于整體上控制，對(duì)于各產(chǎn)品產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算，提升企業(yè)最大利益；生產(chǎn)工序的優(yōu)化生產(chǎn)，例如，高爐到轉(zhuǎn)爐的成本優(yōu)化期間，針對(duì)硅的最佳分配、怎樣分配各工序主要工藝指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本最低，以優(yōu)化模型建立的舉措實(shí)施處理。

其次，無(wú)人化與準(zhǔn)無(wú)人化中，在國(guó)外為實(shí)現(xiàn)降低成本以及提升產(chǎn)品質(zhì)量，獲得較高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位。準(zhǔn)無(wú)人化的應(yīng)用，例如進(jìn)行出鐵過(guò)程一人控制；局部無(wú)人化的應(yīng)用，例如利用連鑄機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)連鑄平臺(tái)無(wú)人化以及全無(wú)人化工廠。

8結(jié)論

當(dāng)前，面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的大環(huán)境，為了提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，嚴(yán)密的分析信息化、自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程，從整體上不斷提升和超越鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和水平，取得更高的經(jīng)濟(jì)效益是未來(lái)需要不斷研究的內(nèi)容。endprint