冶金自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

仇 龍

（北京科技大學(xué)，北京 100083）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，冶金工業(yè)也取得了重大成就，近年來，我過冶金技術(shù)不斷創(chuàng)新和升級(jí)，大大提高了產(chǎn)能，成為出口世界的鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)，滿足世界鋼鐵需求，讓很多國(guó)有冶金企業(yè)站上國(guó)際舞臺(tái)，拓寬了市場(chǎng)。當(dāng)前，高新自動(dòng)化技術(shù)在冶金生產(chǎn)領(lǐng)域也取得了較大進(jìn)步，通過自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用有效實(shí)現(xiàn)了我國(guó)鋼鐵品種多元化。冶金自動(dòng)化技術(shù)在冶金生產(chǎn)中起到了積極促進(jìn)作用。

1 冶金自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀分析

我國(guó)的冶金企業(yè)也在大力發(fā)展冶金自動(dòng)化技術(shù)，并加大對(duì)冶金自動(dòng)化技術(shù)的投入，在人員上培養(yǎng)了大量自動(dòng)化技術(shù)操作人員，保證自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備的使用；在技術(shù)升級(jí)上積極引進(jìn)高新技術(shù)研究人員，創(chuàng)新冶金生產(chǎn)技術(shù)，改善自動(dòng)化技術(shù)在運(yùn)用過程中存在的不足，不斷完善冶金自動(dòng)化技術(shù)。冶金自動(dòng)化技術(shù)是我國(guó)目前工業(yè)快速發(fā)展的重要方式，在運(yùn)用的過程中，需要嚴(yán)格把控科學(xué)發(fā)展的價(jià)值觀，并與冶金行業(yè)當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)以及生產(chǎn)模式相適應(yīng)，積極推動(dòng)我國(guó)冶金行業(yè)走向科學(xué)可持續(xù)發(fā)展。

1.1 冶金自動(dòng)化技術(shù)的過程控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

冶金自動(dòng)化技術(shù)減少了在生產(chǎn)管理過程中人力資源的投入，也大大提高了在生產(chǎn)過程中的精確度和產(chǎn)量，有利于冶金企業(yè)未來的發(fā)展。而冶金自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用需要一套全面的控制系統(tǒng)來控制在冶金過程中的各個(gè)流程，保證冶金生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。因此過程控制系統(tǒng)在冶金自動(dòng)化技術(shù)中有著極為重要的作用，冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的控制依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)，所有的過程控制系統(tǒng)也都是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行操控的。通過計(jì)算機(jī)編輯好生產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)檢測(cè)過程的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)有效。過程控制系統(tǒng)有效的提升整個(gè)冶金生產(chǎn)的效率，獲得的數(shù)據(jù)改變了傳統(tǒng)冶金依賴于人工，大大提高了生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)的過程中，員工只需要在自動(dòng)化作業(yè)時(shí)觀察整個(gè)生產(chǎn)流程，記錄和整理計(jì)算機(jī)中保留下來的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，大大減輕了人員的體力勞動(dòng)，減輕了工作的困難度。

然而過程控制系統(tǒng)主要依賴于電腦，計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)冶金自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化和升級(jí)都有著極為重要的影響，在調(diào)查研究的過程中可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)的配置率是人為調(diào)整的，在計(jì)算機(jī)控制整個(gè)冶金自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)的過程中，計(jì)算機(jī)只是一種工具，通過計(jì)算機(jī)處理所有的生產(chǎn)過程中的多個(gè)問題。在冶金自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)中的時(shí)候，過程控制系統(tǒng)只是起到了將數(shù)據(jù)總結(jié)以及過程監(jiān)視的作用，并不能促進(jìn)冶金自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)，也不能有效提高自動(dòng)化技術(shù)的生產(chǎn)效率。因此在當(dāng)前的冶金自動(dòng)化技術(shù)過程控制系統(tǒng)中，還需要將影響冶金自動(dòng)化技術(shù)的因素整合起來。并進(jìn)行更新和優(yōu)化，提高整個(gè)控制系統(tǒng)對(duì)冶金生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)過程中的功能把控。

1.2 在生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)中的現(xiàn)狀

隨著我國(guó)冶金業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，在發(fā)展的過程中也充分意識(shí)到了生產(chǎn)管理對(duì)于冶金重要性。有效的管理能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控，包括內(nèi)部管理、生產(chǎn)管理等，需要在冶金行業(yè)建立更好的生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)，全面把控冶金生產(chǎn)的各個(gè)流程，切實(shí)提高冶金生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。目前我國(guó)大部分的冶金行業(yè)都會(huì)采用生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)，收集整個(gè)冶金生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)全面控制，包括冶金生產(chǎn)的日常事務(wù)。在管控后采用統(tǒng)籌規(guī)劃分析、專家系統(tǒng)分析以及生產(chǎn)新型技術(shù)分析等全面調(diào)控冶金生產(chǎn)的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)管理的有效性。然而從當(dāng)前冶金生產(chǎn)管理控制的現(xiàn)狀來看，還有很多不足之處，首先，冶金自動(dòng)化技術(shù)人員對(duì)于生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)的操作還不夠熟練。在以前生產(chǎn)的過程中，主要是半自動(dòng)化人工操作生產(chǎn)的部分環(huán)節(jié)，員工也習(xí)慣于半自動(dòng)化的操作，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用還不夠熟練，沒有充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的最大功效。質(zhì)量管理控制體系運(yùn)用到當(dāng)前大部分企業(yè)中，還會(huì)存在與企業(yè)實(shí)際現(xiàn)狀無法匹配的情況，若生產(chǎn)管理系統(tǒng)無法與企業(yè)容易，則無法良好的提高冶金生產(chǎn)的效率，甚至?xí)绊懸呀?jīng)生產(chǎn)在日常工作中的正常開展。

1.3 企業(yè)信息化系統(tǒng)上的現(xiàn)狀

當(dāng)前社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了信息化時(shí)代，信息化技術(shù)的運(yùn)用越來越廣泛，傳統(tǒng)工業(yè)也在面臨信息化技術(shù)的改革和升級(jí)。冶金自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用離不開互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持。當(dāng)前我國(guó)絕大部分的冶金行業(yè)在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)以及管理各個(gè)環(huán)節(jié)向著自動(dòng)化方向靠近。大部分的冶金企業(yè)也都會(huì)根據(jù)當(dāng)前企業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展的方向，進(jìn)行信息化技術(shù)改革。通過信息化技術(shù)管理冶金生產(chǎn)，能夠建立更完善的生產(chǎn)信息庫(kù)，提高企業(yè)的內(nèi)部管理水平，從內(nèi)突破促使整個(gè)冶金行業(yè)的信息化管理水平提升。企業(yè)的信息化改革也是企業(yè)管理轉(zhuǎn)型升級(jí)的必要途徑，企業(yè)需要投入更多人力物力成本在信息化管理上，也需要企業(yè)管理者充分理解信息化發(fā)展的重要性，從觀念上接受管理信息化，并加強(qiáng)對(duì)信息化管理的多方面的支持，才能夠真正意義上實(shí)現(xiàn)冶金企業(yè)自動(dòng)化管理，否則企業(yè)也很可能陷入對(duì)信息化管理的無效投資上，沒有讓信息化管理產(chǎn)生最大的效果。

2 冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及制約因素

冶金工業(yè)生產(chǎn)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入中占據(jù)著較大的比重，每年我國(guó)的國(guó)民生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)都離不開冶金鋼鐵企業(yè)的支持。隨著冶金鋼鐵技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)鋼鐵的產(chǎn)能也有了大幅度的提高。但當(dāng)前仍然有部分的優(yōu)質(zhì)鋼材需要從國(guó)際上進(jìn)口，在優(yōu)質(zhì)鋼材的生產(chǎn)上國(guó)內(nèi)冶金企業(yè)還有提升的空間。首先，在鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能增值方面，冶金工業(yè)對(duì)資源的消耗較大，按照當(dāng)前的冶金生產(chǎn)能耗水平，我國(guó)現(xiàn)有的冶金礦產(chǎn)資源將在未來無法保證生產(chǎn)的需求。其次，鋼鐵冶金的能耗太高，且目前大部分冶金企業(yè)對(duì)二次能源的利用還不夠嫻熟，高度依賴一次能源。第三，當(dāng)前還有很多的鋼鐵冶金企業(yè)還處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)，在生產(chǎn)中仍然采用陳舊落后的設(shè)備，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的投入，無法做到冶金生產(chǎn)全自動(dòng)化，也無法做到全面的信息化管理。且傳統(tǒng)設(shè)備高耗能、低產(chǎn)能，對(duì)環(huán)境的污染較大，不利于冶金行業(yè)的全面發(fā)展。另外，大部分綠色生產(chǎn)設(shè)備依賴于進(jìn)口，也增加了生產(chǎn)成本，國(guó)有的高效率綠色自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備還需要加大研究力度。

3 冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 冶金自動(dòng)化過程控制系統(tǒng)

當(dāng)前我國(guó)越來越多的冶金企業(yè)采用冶金自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)工作。在此過程中，要全面采涌檢測(cè)和監(jiān)控的過程控制系統(tǒng)。然而目前我國(guó)過程控制系統(tǒng)還不夠完善，為了更好的推動(dòng)我國(guó)冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。在未來將全面采用傳感技術(shù)、光感一體化技術(shù)等技術(shù)融合，加上先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金生產(chǎn)全過程的檢測(cè)和把控。做好產(chǎn)品的多項(xiàng)質(zhì)量保證工作。包括物流、品控以及工業(yè)廢水、廢渣等，從而促使鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、低能、綠色環(huán)保，滿足鋼鐵冶金企業(yè)未來發(fā)展的需求。同時(shí)，在冶金自動(dòng)化過程控制系統(tǒng)中，還要保證生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，在完善冶金過程控制系統(tǒng)的時(shí)候，要對(duì)也生產(chǎn)過程中面臨的各個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控，包括原材料、設(shè)備設(shè)置的溫度、濕度以及最后出廠的鋼鐵質(zhì)量等等。在冶金生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的污染性物質(zhì)，也都需要在過程控制系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)之下進(jìn)行處理。

過程控制系統(tǒng)能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)和把控整個(gè)冶金自動(dòng)化生產(chǎn)線，采用工藝參數(shù)的閉環(huán)控制、物流跟蹤、能源平衡、廢氣廢水排放等，實(shí)施對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量全過程的控制。

3.2 全面升級(jí)生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)

在冶金自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中，需要充分提升生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)的價(jià)值，這也是冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。通過升級(jí)冶金生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)，能夠有效提高冶金生產(chǎn)過程和管理過程中的可控性，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)以及多媒體技術(shù)的運(yùn)用，可以在冶金生產(chǎn)的過程中建立小型模型，專家在對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以先在模型上進(jìn)行測(cè)試，對(duì)冶金生產(chǎn)的整個(gè)流程進(jìn)行模擬，在模擬的過程中還能夠發(fā)現(xiàn)當(dāng)前冶金自動(dòng)化生產(chǎn)過程中存在問題，方便研究解決問題的方案，從而提高在冶金生產(chǎn)組織過程中的科學(xué)性，為研發(fā)新產(chǎn)品提供更好的條件。其次，在冶金自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用過程中，還要不斷提高冶金生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量。首先，在冶金生產(chǎn)管理過程中，要從過去的經(jīng)驗(yàn)中提取重要的信息，通過專家的分析以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息規(guī)劃等方面來逐步提高冶金生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的水平，從而提升生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。其次，利用冶金行業(yè)中的各個(gè)生產(chǎn)流程所提供的參考數(shù)據(jù)來分析在冶金生產(chǎn)過程中遇到的異常情況，并采取合理的措施進(jìn)行及時(shí)的處理異常的問題。另外，在冶金生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備的管理上，也應(yīng)當(dāng)采用故障診斷和預(yù)報(bào)等相關(guān)的新型技術(shù)。實(shí)現(xiàn)冶金機(jī)械故障設(shè)備的預(yù)報(bào)診斷模式處理并將演實(shí)踐的過程運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，維護(hù)冶金生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備，也降低了在冶金生產(chǎn)管理過程中的成本。如此來建立動(dòng)態(tài)的管理模型，實(shí)現(xiàn)全過程的監(jiān)控管理，提高成本管理的效果。積極優(yōu)化冶金生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的成本控制，不斷降低成本投入，實(shí)現(xiàn)冶金企業(yè)生產(chǎn)效益的最大化。

3.3 建立健全企業(yè)的信息化數(shù)據(jù)管理庫(kù)

企業(yè)信息化管理是當(dāng)前每個(gè)企業(yè)都在嘗試的方向。信息化技術(shù)的運(yùn)用能夠大大的提高企業(yè)的生產(chǎn)管理、內(nèi)部管理、效率等多方面的效率。信息數(shù)據(jù)庫(kù)還能夠快速整合公司的大數(shù)據(jù)，將其一一進(jìn)行分類整理，在調(diào)取和使用的時(shí)候也會(huì)更加方便。通過信息化的管理能夠更加精確成本投入，在管理的過程中，對(duì)人力成本的投入也會(huì)更少。因此冶金企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)也是在向信息化技術(shù)不斷靠攏。但傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行信息化的技術(shù)改革要注意做到統(tǒng)籌全方位，考慮全面性。例如在冶金生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要加入信息化技術(shù)的管理。通過信息化技術(shù)去推動(dòng)冶金生產(chǎn)的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展。要做到各項(xiàng)環(huán)節(jié)的調(diào)整和配合，如此才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)信息化技術(shù)管理，若僅僅在某個(gè)部分進(jìn)行信息化技術(shù)的投入和運(yùn)用，則可能會(huì)成為無效的成本投入，無法真正發(fā)揮信息化技術(shù)的價(jià)值和作用。因此，冶金企業(yè)要建立信息化技術(shù)管理庫(kù)，最終的目的是要實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的信息資源共享，增強(qiáng)企業(yè)在整個(gè)行業(yè)中甚至整個(gè)國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力。因此企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極全面促進(jìn)企業(yè)信息化發(fā)展，建立完善的信息管理系統(tǒng)，在推動(dòng)冶金行業(yè)信息化基礎(chǔ)管理，同時(shí)也在收集整個(gè)行業(yè)的信息，實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)的信息共享，有利于實(shí)現(xiàn)公平公正的競(jìng)爭(zhēng)，優(yōu)化和提高整個(gè)行業(yè)的已經(jīng)生產(chǎn)水平。

自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)監(jiān)管控制一體化。在實(shí)現(xiàn)冶金信息化系統(tǒng)管理后，要做到全面對(duì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面升級(jí)，實(shí)現(xiàn)全面信息化管理。包括企業(yè)的生產(chǎn)、供銷、合同訂單、生產(chǎn)規(guī)劃指令以及產(chǎn)品物流信息等等。形成一個(gè)完整的信息系統(tǒng)，做到監(jiān)督管理監(jiān)測(cè)一體化。讓冶金企業(yè)的信息化管理覆蓋到整個(gè)企業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的全面監(jiān)控，做好規(guī)劃和管理。

最后，商業(yè)智能化管理是未來企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)之一。冶金企業(yè)的信息化管理也是長(zhǎng)夜智能化管理的方式。實(shí)現(xiàn)智能化管理，可以充分利用企業(yè)的信息系統(tǒng)收集大量的信息數(shù)據(jù)，根據(jù)企業(yè)未來的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展方向，建立不同的信息庫(kù)數(shù)據(jù)。通過對(duì)整個(gè)行業(yè)的信息數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)行業(yè)市場(chǎng)生產(chǎn)成本以及質(zhì)量等多方面的控制。將企業(yè)多年的管理經(jīng)驗(yàn)也高新技術(shù)相結(jié)合，促使企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)以及生產(chǎn)管理經(jīng)營(yíng)的創(chuàng)新性發(fā)展，從而提高我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)化水平。

4 結(jié)語

綜上，從當(dāng)前冶金生產(chǎn)的實(shí)情來看，自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)成為大部分冶金企業(yè)運(yùn)用的手段，能夠有效提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。冶金企業(yè)應(yīng)該支持加大對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的投入，逐步完善過程管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及信息化系統(tǒng)，利用高新技術(shù)促使傳統(tǒng)冶金行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。