鋼鐵智能制造技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的發(fā)展和展望

潘金柱

摘? ?要：在科學技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的大背景下，鋼鐵行業(yè)也逐漸呈現(xiàn)出智能化的發(fā)展方向?；诖?，智能制造技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中得到了廣泛應用，不僅能夠降低經(jīng)濟成本的投入，還能夠優(yōu)化鋼鐵生產(chǎn)流程。文章對此進行了分析。

關(guān)鍵詞：智能制造技術(shù);鋼鐵制造行業(yè);發(fā)展現(xiàn)狀分析;未來發(fā)展趨勢

近年來，隨著我國鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，鋼材質(zhì)產(chǎn)品的質(zhì)量在不斷提高，相關(guān)的制造工藝和制造設備都已經(jīng)達到了國際化水平，提高了鋼鐵企業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟指標。但是同質(zhì)化競爭和產(chǎn)能過剩導致鋼鐵企業(yè)的經(jīng)營發(fā)展面臨困境，從而降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

現(xiàn)階段，我國鋼鐵企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢主要體現(xiàn)在價格優(yōu)廉、連續(xù)生產(chǎn)、批量生產(chǎn)、規(guī)模生產(chǎn)等。客戶對鋼鐵產(chǎn)品的需求逐漸呈現(xiàn)出多樣化和個性化的特點，導致鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)和組織管理方面，與客戶對鋼鐵產(chǎn)品實際需求之間的問題日益突出。

為了有效解決上述問題，鋼鐵企業(yè)積極采取全新的生產(chǎn)制造技術(shù)，但是受到煉鋼工序復雜化的影響，鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都在不斷提高。因此，鋼鐵企業(yè)需要采用全新生產(chǎn)模式來滿足客戶對鋼鐵產(chǎn)品價格低、質(zhì)量高、個性化的要求，從而提高鋼鐵企業(yè)的行業(yè)競爭實力。

1? ? 鋼鐵企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和改進方向

近年來，鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中，主要是以力學性能預測為基礎，進行集約化的生產(chǎn)加工。在合適的范圍內(nèi)，利用控軋控冷工藝能夠?qū)⑾嗤瘜W成分的板坯，生產(chǎn)出不同強度和不同用途的鋼鐵產(chǎn)品，或者將不同化學成分的板坯生產(chǎn)出相同強度和相同用途的鋼鐵產(chǎn)品，從而簡化煉鋼過程和連鑄操作，有利于維持這兩個工序的穩(wěn)定生產(chǎn)，在降低整體生產(chǎn)復雜程度的同時，簡化鋼鐵生產(chǎn)的監(jiān)督管理工作，從而實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)。鋼鐵生產(chǎn)制造如圖1所示。

鋼鐵企業(yè)可以利用優(yōu)化熱軋工藝、軋后冷卻工藝、熱處理生產(chǎn)工藝，來生產(chǎn)出不同性能的鋼鐵產(chǎn)品，滿足客戶對鋼鐵產(chǎn)品的實際需求。這種生產(chǎn)技術(shù)具有明顯的應用優(yōu)勢，首先，可以減少鋼鐵產(chǎn)品的種類以及簡化生產(chǎn)材料的使用，增強企業(yè)的行業(yè)競爭實力和實際經(jīng)濟效益。其次，對生產(chǎn)過程進行有效控制，靈活地進行生產(chǎn)制造。最后，有利于對鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化控制，降低產(chǎn)品生產(chǎn)的不合格率。

現(xiàn)階段，雖然我國的鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)了集約化的生產(chǎn)，但是在信息技術(shù)廣泛應用的今天，鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)工藝和加工流程都已無法滿足社會的發(fā)展要求。鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，雖然已經(jīng)建立起企業(yè)資源計劃（Enterprise Resourse Planning，ERP）系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉庫，但這些系統(tǒng)都較為分散，僅是用作生產(chǎn)加工過程的記錄，缺少全面化的分析研究。同時，鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中會涉及諸多參數(shù)，客戶對產(chǎn)品規(guī)格的要求不同，導致加工參數(shù)的確定存在較大爭議，嚴重制約了集約化生產(chǎn)的發(fā)展。

2? ? 智能制造技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應用展望

2.1? 研究大數(shù)據(jù)在生產(chǎn)制造過程中的應用

智能制造技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應用，離不開大數(shù)據(jù)的支撐，不僅能夠從戰(zhàn)略角度來預見未來發(fā)展方向，還能夠指導鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟生產(chǎn)方式。鋼鐵企業(yè)是典型的傳統(tǒng)制造行業(yè)，具有流程化、網(wǎng)絡化的產(chǎn)品制造體系，覆蓋生產(chǎn)制造、銷售服務等諸多環(huán)節(jié)。雖然鋼鐵企業(yè)的數(shù)據(jù)倉庫中積累了大量的數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)都分散在各個環(huán)節(jié)中，無法實現(xiàn)對生產(chǎn)制造整個過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的分析。從大數(shù)據(jù)來看，這些積累的數(shù)據(jù)對鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)的鋼鐵產(chǎn)品的銷售具有積極的指導意義。同時，在制造企業(yè)的集約化生產(chǎn)過程中，可以利用大數(shù)據(jù)進行協(xié)同制造，在實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)內(nèi)部資源合理利用的同時，實現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新和質(zhì)量提高。

2.2? 研究建立鋼鐵產(chǎn)品的智能化生產(chǎn)方式

建立鋼鐵產(chǎn)品的智能化生產(chǎn)方式，主要是以產(chǎn)品標準化設計為基礎，以力學性能預測為依托。為了實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的智能化生產(chǎn)，需要對產(chǎn)品性能進行有效預測，其中，物理冶金學模型的精準程度較差，對單因素的變化規(guī)律和機理分析具有重要意義，適合離線模型。網(wǎng)絡模型的精確程度較高，無法體現(xiàn)出鋼材性能的整體變化規(guī)律，適合在線使用。在力學性能預測模型的支撐下，建立起“工藝—組織—性能”的逆向優(yōu)化模式，并且在進行熱軋工藝的優(yōu)化時，需要充分考慮到屈服強度、抗拉強度、延伸概率這3個性能指標。因此，熱軋工藝的優(yōu)化設計工作是進行多個目標優(yōu)化設計，在這個過程中，實現(xiàn)了鋼鐵企業(yè)數(shù)據(jù)信息的實時采集和實時分析。

3? ? 結(jié)語

綜上所述，科學信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，使計算機、大數(shù)據(jù)、云計算等諸多信息技術(shù)得到了廣泛的應用。基于此，ERP技術(shù)在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)制造過程中得到了有效應用，能在計算機設備上完成相關(guān)鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程，對整個過程進行全面分析和科學預測，便于實際生產(chǎn)制造過程中的管理控制。

[參考文獻]

[1]王春梅，周東東，徐科，等.綜述鋼鐵行業(yè)智能制造的相關(guān)技術(shù)[J].中國冶金，2018（7）：1-7.

[2]李歡，莫欣岳.智能制造技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應用[J].企業(yè)管理，2017（3）：104-107.

[3]王新東，閆永軍.智能制造助力鋼鐵行業(yè)技術(shù)進步[J].冶金自動化，2019（1）：6-10.