張明軒

中冶長天國際工程有限責(zé)任公司，中國·湖南 長沙 410007

1 引言

當(dāng)下，世界各個(gè)國家的政府以及企業(yè)已經(jīng)開始充分且深刻的認(rèn)識(shí)到工業(yè)與ICT技術(shù)相結(jié)合的重要意義，自從德國率先提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略之后，工業(yè)4.0技術(shù)就已經(jīng)開始迅速成為全球所關(guān)注的熱點(diǎn)。至于怎樣在市場競爭激烈的背景下保障自身始終擁有較高的產(chǎn)品競爭力，已經(jīng)成為當(dāng)下每個(gè)鋼鐵制造企業(yè)發(fā)展過程中的重中之重。面對(duì)當(dāng)前日益競爭的全球化市場環(huán)境，對(duì)于生產(chǎn)線的要求正在不斷的提高。鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場需要更加智能化的發(fā)展目標(biāo)，真正融合工藝過程先進(jìn)原理以及現(xiàn)代化的測控技術(shù)，形成一條高擴(kuò)展性、高效率以及高可靠性的流水線，確保每一個(gè)用戶的不同需求都能夠得到充分的滿足。推動(dòng)鋼鐵工業(yè)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新以及發(fā)展的根本動(dòng)力就是信息自動(dòng)化技術(shù)，而工業(yè)4.0技術(shù)無疑能夠?qū)F(xiàn)代測控技術(shù)與先進(jìn)的冶金原理進(jìn)行高度的整合，奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)以保障鋼鐵工業(yè)得到可持續(xù)的發(fā)展動(dòng)力。

2 鋼鐵工業(yè)兩化融合現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，在鋼鐵工業(yè)進(jìn)行冶煉控制自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，技術(shù)方面除了應(yīng)用大型高爐和轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)平臺(tái)，并且需要以來其他國家直往外，已經(jīng)基本上都能夠?qū)崿F(xiàn)自給自足[1]。就軋制過程的自動(dòng)化，尤其是帶鋼冷熱軋過程的自動(dòng)化，由于其自身需要相對(duì)龐大的系統(tǒng)，有著較好的通信速度以及控制速度要求，因此很多大型的企業(yè)為了保障生產(chǎn)效率還會(huì)引用除中國外其他國家的系統(tǒng)，其中只有一小部分是通過自主研發(fā)，并且自主開發(fā)控制模型以及各項(xiàng)控制功能。

作為鋼鐵工業(yè)信息化體系中的重要組成部分之一，生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)能夠充分連接企業(yè)經(jīng)營管理與生產(chǎn)工作。中國半數(shù)以上的企業(yè)都開始進(jìn)行能源管理系統(tǒng)的建設(shè)，并且很多企業(yè)也都建設(shè)了環(huán)保檢測系統(tǒng)。但是這些系統(tǒng)還沒有形成十分完善的業(yè)務(wù)范圍，數(shù)據(jù)采集是其功能范圍的主體，缺乏有效的支撐，促使分析、優(yōu)化、執(zhí)行以及智能模型等方面的順利開展。

3 鋼鐵工業(yè)兩化融合過程中存在的問題

3.1 核心技術(shù)以及智能系統(tǒng)創(chuàng)新能力匱乏

現(xiàn)階段中國鋼鐵工業(yè)在信息系統(tǒng)以及物理系統(tǒng)的開發(fā)、管理以及集成等方面還沒有形成十分完善的創(chuàng)新能力[2]。鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)與智能管理決策支持系統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及綜合集成已經(jīng)開始向著產(chǎn)業(yè)鏈的前端進(jìn)行延伸，一些成熟的行業(yè)解決方案還相對(duì)匱乏。當(dāng)下，中國很多鋼鐵工業(yè)軟件以及集成技術(shù)并不先進(jìn)，沒有形成較高的產(chǎn)品附加值、技術(shù)水平、工業(yè)附加值以及勞動(dòng)生產(chǎn)率。除此之外，對(duì)于業(yè)務(wù)流程創(chuàng)新以及企業(yè)系統(tǒng)創(chuàng)新是中國當(dāng)下很多鋼鐵企業(yè)都應(yīng)當(dāng)著重強(qiáng)化的內(nèi)容之一，要大規(guī)模的改造企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)以及經(jīng)營流程，保障量化融合的潛在效益得到充分釋放。

3.2 政府財(cái)政支持缺乏

站在政府的層面，要真正實(shí)現(xiàn)兩化的融合還需要繼續(xù)努力，而當(dāng)下并沒有太多推進(jìn)兩化融合的途徑[3]。作為推動(dòng)企業(yè)信息化建設(shè)的重要力量，政府部門還應(yīng)當(dāng)通過示范帶動(dòng)、資金扶持以及政策引導(dǎo)等多種方式促使兩化融合的進(jìn)程得到提速，而其中更應(yīng)當(dāng)重視資金扶持的重要作用。但是，面對(duì)當(dāng)下信息化的時(shí)代背景，鋼鐵工業(yè)能夠爭取到的財(cái)政支持并不多，因此難以充分體現(xiàn)出政府對(duì)于鋼鐵工業(yè)兩化融合的推動(dòng)作用。

4 工業(yè)4.0對(duì)于鋼鐵工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用

近些年來，中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)到了深度調(diào)整的階段，同時(shí)面對(duì)當(dāng)下如此嚴(yán)苛的市場環(huán)境，中國很多鋼鐵企業(yè)都開始出現(xiàn)質(zhì)量品質(zhì)低、環(huán)境污染嚴(yán)重、管理方式粗放以及運(yùn)營效率低下的情況，這些因素都在很多方面的限制了中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。而工業(yè)4.0技術(shù)的應(yīng)用能夠真正推動(dòng)中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。

4.1 以市場化需求為核心，面向鋼鐵工業(yè)提供全方位的服務(wù)以及個(gè)性化的產(chǎn)品

鋼鐵工業(yè)除了可以應(yīng)用客戶關(guān)系管理以及電子商務(wù)等平臺(tái)，還可以在信息物理網(wǎng)絡(luò)手段，針對(duì)市場需求信息以及產(chǎn)品使用信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的全天候跟蹤，促使產(chǎn)品的工藝、質(zhì)量更加的規(guī)范，保障個(gè)性化產(chǎn)品目錄的內(nèi)容得到充分的拓展[4]。同時(shí)應(yīng)當(dāng)真正站在客戶的角度進(jìn)行深入的分析，以客戶的需求為基本目標(biāo)，對(duì)自身產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售以及售后等環(huán)節(jié)進(jìn)行產(chǎn)品全周期的信息集成與跟蹤，確保能夠形成一個(gè)真正以服務(wù)為核心的整體解決方案以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，保障網(wǎng)上支付結(jié)算、工控系統(tǒng)安全監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障診斷以及在線實(shí)時(shí)監(jiān)控等全方位的增值服務(wù)得到拓展。保障整個(gè)鋼鐵工業(yè)商業(yè)模式的轉(zhuǎn)型得到有效的推進(jìn)，進(jìn)而盡快的從材料制造商向著材料服務(wù)商的方向轉(zhuǎn)變。

4.2 以實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)分析為根據(jù)，保障鋼鐵企業(yè)運(yùn)行效率得到充分的提升

生產(chǎn)者掌握的生產(chǎn)資源能夠決定傳統(tǒng)鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)要素的配置，一般情況下生產(chǎn)者都會(huì)根據(jù)自身已經(jīng)掌握的生產(chǎn)資料對(duì)生產(chǎn)要素進(jìn)行配置，真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資料與勞動(dòng)力在質(zhì)上相適應(yīng)和量上呈比例[5]。但是在工業(yè)4.0大背景下，信息資源決定了生產(chǎn)要素的配置。當(dāng)下社會(huì)的信息物理網(wǎng)絡(luò)十分發(fā)達(dá)，鋼鐵企業(yè)能夠?qū)κ袌鲂枨?、勞?dòng)力市場、原材料市場等信息資源進(jìn)行充分的把控，進(jìn)而針對(duì)市場實(shí)際情況的變動(dòng)配置生產(chǎn)要素，對(duì)采購、調(diào)度相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)資料以及勞動(dòng)力進(jìn)行調(diào)整，確保生產(chǎn)資料配置的科學(xué)性以及合理性。例如，鋼鐵企業(yè)能夠針對(duì)客戶合同信息、合同結(jié)算狀態(tài)、物流發(fā)運(yùn)的狀態(tài)、原材料供應(yīng)的狀態(tài)以及設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行充分的分析，調(diào)整自身的各種生產(chǎn)計(jì)劃，保障庫存的周轉(zhuǎn)率、綜合成材率、能源利用率、設(shè)備利用率以及質(zhì)量合格率都能夠得到充分的提升，提升客戶的滿意程度，為自身的發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。

5 結(jié)語

總而言之，工業(yè)數(shù)據(jù)集成以及數(shù)據(jù)鏈技術(shù)用于鋼鐵工業(yè)全過程的數(shù)據(jù)采集、整理、應(yīng)用、存儲(chǔ)與發(fā)布，形成了十分完善的數(shù)字化工業(yè)流程技術(shù)，真正為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)提供良好的先天條件。鋼鐵工業(yè)數(shù)據(jù)集成以及數(shù)據(jù)鏈通信組件支持廣泛范圍的傳感器高速測量能夠充分保障不同制造商的控制設(shè)備以及其他自動(dòng)化設(shè)備之間的實(shí)時(shí)工廠數(shù)據(jù)通信，真正實(shí)現(xiàn)端到端的工程集成，確保高端工業(yè)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)的應(yīng)用水平。對(duì)于鋼鐵企業(yè)而言，廣義范圍上的冶金工藝?yán)碚撚射撹F流程先進(jìn)的控系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，而高級(jí)的定制算法以及精確控制由高級(jí)功能模塊實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)用平臺(tái)開發(fā)模型能夠真正實(shí)現(xiàn)冶金高級(jí)算法以及用戶功能的定制，確保冶金的全過程得到高效控制。