張明軒

中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司，中國(guó)·湖南 長(zhǎng)沙 410007

1 引言

當(dāng)下，世界各個(gè)國(guó)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(guó)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的背景下保障自身始終擁有較高的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)的全球化市場(chǎng)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(chǎng)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(cè)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(cè)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(guó)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(guó)外其他國(guó)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(yíng)管理與生產(chǎn)工作。中國(guó)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(cè)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(guó)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(guó)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(guó)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(yíng)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(zhēng)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(guó)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(chǎng)環(huán)境，中國(guó)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(yíng)效率低下的情況，這些因素都在很多方面的限制了中國(guó)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(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。

4.1 以市場(chǎng)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(chǎng)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?chǎng)需求、勞動(dòng)力市場(chǎng)、原材料市場(chǎng)等信息資源進(jìn)行充分的把控，進(jìn)而針對(duì)市場(chǎng)實(shí)際情況的變動(dòng)配置生產(chǎn)要素，對(duì)采購(gòu)、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(kù)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(yǔ)

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(cè)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。