謝聰敏

　　我國鋼企智能製造目前主要以“少人化”“集控化”為核心

　　2018年普鋼上市公司智能製造情況概述

　　《中國製造2025》是我國實施製造強國戰略的行動綱領，智能製造作為五大工程之一被列入其中。《中國製造2025》對智能製造工程提出的具體要求是：緊(jin)密(mi)圍(wei)繞(rao)重(zhong)點(dian)製(zhi)造(zao)領(ling)域(yu)關(guan)鍵(jian)環(huan)節(jie)，開(kai)展(zhan)新(xin)一(yi)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)與(yu)製(zhi)造(zao)裝(zhuang)備(bei)融(rong)合(he)的(de)集(ji)成(cheng)創(chuang)新(xin)和(he)工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)。支(zhi)持(chi)政(zheng)產(chan)學(xue)研(yan)用(yong)聯(lian)合(he)攻(gong)關(guan)，開(kai)發(fa)智(zhi)能(neng)產(chan)品(pin)和(he)自(zi)主(zhu)可(ke)控(kong)的(de)智(zhi)能(neng)裝(zhuang)置(zhi)並(bing)實(shi)現(xian)產(chan)業(ye)化(hua)。依(yi)托(tuo)優(you)勢(shi)企(qi)業(ye)，緊(jin)扣(kou)關(guan)鍵(jian)工(gong)序(xu)智(zhi)能(neng)化(hua)、關鍵崗位機器人替代、生產過程智能優化控製、供應鏈優化，建設重點領域智能工廠/數字化車間。在基礎條件好、需求迫切的重點地區、行業和企業中，分類實施流程製造、離散製造、智能裝備和產品、新業態新模式、智能化管理、智能化服務等試點示範及應用推廣。建立智能製造標準體係和信息安全保障係統，搭建智能製造網絡係統平台。

　　實現《中國製造2025》的目標，“兩化”深度融合是主線，智能製造是主攻方向，“互聯網+製造業”是行動的路徑，而實體經濟是行動的主體。鋼鐵行業作為實體經濟的代表，在多年來行業“兩化”融合的基礎上，向這片“兩化”融合的新高地——智能製造，進行了積極探索和實踐。2018年
，23家普鋼上市公司中，共有16家上市公司在年報中對本企業智能製造領域工作進行了較為詳細的論述，從目前了解到的情況來看，其餘7家上市公司也對智能製造領域進行了積極探索。

　　綜合來看，鋼鐵上市公司在智能製造方麵還存在以下3點共性問題：第(di)一(yi)
，企(qi)業(ye)內(nei)部(bu)及(ji)企(qi)業(ye)間(jian)差(cha)異(yi)較(jiao)大(da)。以(yi)寶(bao)鋼(gang)股(gu)份(fen)為(wei)例(li)，在(zai)經(jing)曆(li)了(le)若(ruo)幹(gan)輪(lun)重(zhong)組(zu)後(hou)
，寶(bao)鋼(gang)股(gu)份(fen)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)擴(kuo)大(da)，生(sheng)產(chan)基(ji)地(di)較(jiao)多(duo)且(qie)分(fen)布(bu)在(zai)全(quan)國(guo)各(ge)地(di)，各(ge)基(ji)地(di)間(jian)自(zi)動(dong)化(hua)、xinxihuashuipingcanchabuqi。dier，xitongzhijiancunzaijiaoduobilei。woguogangtieshangshigongsijingguojishiniandefazhan
，zhubucongdianqihuashengjidaoxinxihua
，danyexingchenglechejian、工廠、企業層麵，以及研發、生產、銷售、caigoudenggecengjizonghengjiaocuo，qianyifaerdongquanshendefuzajumian，nanyidazaotongyideshujupingtai。disan，zhinenghuachengdujiaodi。muqian，woguogangtieshangshigongsizidonghua、信息化水平不高，智能化改造仍在試點之中，且多以產線為主，實現全流程智能化仍然任重道遠。

　　部分普鋼上市公司智能製造項目實踐

　　寶鋼股份

　　2018年3月28日
，寶鋼股份的全球首套多座大型高爐控製中心建成啟用，實現對寶山基地4座高爐的集中化操作控製與生產管理。同年
，寶鋼股份鋼製品無人化倉庫正式投運，該倉庫占地逾6萬平方米
，是目前國內麵積最大、zhinenghuachengduzuigaodewurenhuacangku。shangshugongzuodekaizhan，shibaoganggufenzhihuizhizaoqudeshizhixingjinzhan。zaizhihuigongyinglianfangmian，baoganggufenjixuyiqichebanyonghuweishidian
，jiakuaituijinqichebanzhihuigongyinglianpingtaijianshe，wanchenggongyinglianyonghugongnengtuiguangqingdanshuliheshidianyonghutuiguang，tansuozhihuiyingxiao。zaishenrutansuozhihuizhizaofangmian

，baoganggufenyi2019年~2024年智慧製造專項規劃內容為基礎，重點圍繞2019年勞動效率與管理效率提升的目標，將智能裝備由當前的工序/工廠，逐步拓展為全流程。

　　鞍鋼股份

　　鞍鋼股份目前已全麵應用自動化產線/設備和MES（製造執行係統）、ERP（企業資源計劃）係統
，並不斷加強信息化技術在生產製造、倉儲、物流配送
、產品銷售等方麵的應用，具備了實施數字化車間
、智能工廠的條件。

　　2018年，鞍鋼股份重點實施ERP改造
、大數據平台、數字化車間等信息化項目，加快新冶金流程下的智慧透明工廠建設，實現了鮁魚圈鋼鐵分公司能源集中一體化管控
，5500毫米厚板項目被評為國家智能製造試點示範項目。同時，鞍鋼股份深入推進采購供應管理信息係統、銷售業務管理平台、物流管控平台、生產調度管控中心等重點信息化建設項目，構建高效快捷的信息化運行體係，優化管理流程；應用“互聯網+”、物聯網、大數據、雲計算

、移yi動dong終zhong端duan等deng信xin息xi化hua技ji術shu，增zeng強qiang數shu據ju信xin息xi處chu理li能neng力li和he傳chuan輸shu效xiao率lv，實shi現xian傳chuan統tong產chan業ye與yu信xin息xi化hua技ji術shu融rong合he發fa展zhan。此ci外wai，鞍an鋼gang股gu份fen還hai對dui生sheng產chan經jing營ying全quan流liu程cheng進jin行xing跟gen蹤zong
、控製、分析、優化與指導，提供在線交易
、訂單動態跟蹤查詢、大客戶通道等“全時空”營銷服務，提升經營管理效率和營銷服務質量。

　　首鋼股份

　　首鋼股份遷順基地完成矽鋼—冷軋智能工廠建設
，實現自動拆捆帶、自動貼標、鋼卷內圈點焊、套筒搬運
、自動取樣等工業機器人建設和應用

，先後建成了矽鋼磨輥間
、智能倉儲
、智能實驗室等智能製造單元以及客戶精準服務管理係統、協同製造管理係統等5個軟件平台
；持續推進產銷一體化項目建設
，實現了設備
、能源、項目管理係統的上線運行。京唐基地產銷一體化項目主體模塊
、大da數shu據ju平ping台tai等deng配pei套tao項xiang目mu有you序xu推tui進jin
，球qiu團tuan智zhi能neng控kong製zhi項xiang目mu通tong過guo驗yan收shou並bing穩wen定ding運yun行xing
，高gao爐lu爐lu熱re智zhi能neng監jian控kong係xi統tong實shi現xian爐lu溫wen精jing準zhun控kong製zhi
，煉lian鋼gang鑄zhu機ji澆jiao鑄zhu平ping台tai自zi動dong化hua控kong製zhi係xi統tong實shi現xian無wu人ren值zhi守shou
，能neng源yuan係xi統tong站zhan所suo實shi行xing集ji中zhong監jian控kong，首shou台tai拆chai捆kun帶dai機ji器qi人ren在zai冷leng軋zha2230毫米連退產線投用，運輸產品庫智能倉儲係統投入運行。

　　南鋼股份

　　南鋼股份在建及建成信息化項目達47個。其中
，煉鐵實現高爐生產過程自動化
、可視化，燒結智慧化生產控製，行車無人化和自動檢化驗；特鋼MES係統成功上線，對特鋼事業部的生產質量和效率提升及品種優化起到了重要促進作用；板材智能製造示範線（包括板坯庫自動化係統
、結晶器加保護渣機器人的應用）一期工程如期上線。南鋼股份獲“2018年江蘇省智能工廠”稱號
，第二煉鐵廠、中厚板卷廠、特棒廠
、寬厚板廠4個單位被評為“江蘇省示範智能車間”。此外，南鋼股份財務信息係統實現“一日關賬”
，提高了成本效益預測與分析的及時性和準確性；銷售信息係統實現客戶網上自助查詢庫存、建立訂單、訂立合同
、生產進度跟蹤
、資金查詢劃撥、自助開單等功能。

　　下一步，南鋼股份將以工業互聯網為抓手，打造供產銷研用一體的可視化
、開kai放fang性xing大da數shu據ju平ping台tai，對dui鋼gang鐵tie生sheng產chan全quan流liu程cheng數shu據ju進jin行xing集ji中zhong管guan理li和he分fen析xi，實shi現xian數shu字zi共gong享xiang，以yi數shu字zi驅qu動dong生sheng產chan經jing營ying與yu決jue策ce，推tui動dong數shu字zi化hua智zhi能neng運yun營ying水shui平ping提ti升sheng。

　　包鋼股份

　　包鋼股份積極推進管理流程再造和智能製造
，推動行車無人化操作、智慧泵站、撈渣機器人等項目建設，通過智能製造項目的實施，減輕了員工勞動負荷，優化了崗位人員，降低了人工成本。

　　華菱鋼鐵

　　華菱鋼鐵已完成一號和二號空壓站合並改造、四中央和五中央操控合並改造等25個智能製造項目。華菱衡鋼180PQF無縫鋼管智能工廠改造試點示範項目成為鋼管行業首個國家級智能製造試點示範項目。此外
，華菱衡鋼自動堆垛打包稱重
、智能外表檢測等改造有序進行，並首次投用大管坯端麵噴標機器人。

　　三鋼閩光

　　三鋼閩光重點推進連鑄

、中板智能製造技術應用
，促進連鑄自動開澆、自動加渣、大包油缸自動裝卸、鋼包下渣自動監測和中板軋區、軋後
、冷床等智能化控製係統應用。目前，三鋼閩光棒材加熱爐二級智能燃燒控製係統
、一棒穿水冷卻溫度閉環智能控製係統、圓棒砂輪鋸片自動更換係統、廢鋼鐵APP智能判定係統等智能係統已投入運行。

　　普鋼上市公司智能製造項目的共同點

　　通過對23家普鋼上市公司年報中介紹的智能製造情況進行梳理可知，目前鋼鐵上市公司在智能製造方麵的共同點主要有以下3個方麵：

　　第一
，智能製造整體尚處於初期階段，已完成的智能製造項目多以獨立產線/工序為主

，尚未貫穿到整個企業運營流程之中。寶鋼股份的大型高爐控製中心，鞍鋼股份的5500毫米厚板項目，包鋼股份行車無人化操作、智慧泵站、撈渣機器人等，三鋼閩光的棒材加熱爐二級智能燃燒控製係統、一棒穿水冷卻溫度閉環智能控製係統、圓棒砂輪鋸片自動更換係統、廢鋼鐵APP智能判定係統等智能係統均如此。

　　第二，已實施的智能製造項目多以“少人化、無人化
、集控化”為切入點
，以實現本質化安全、提升裝備自動化水平、促進人力資源優化、降低勞動強度、提高勞動生產率為目標。

　　第三，目前我國鋼企智能製造與國際先進水平尚有一定差距。以(yi)美(mei)國(guo)阿(e)肯(ken)色(se)州(zhou)大(da)河(he)鋼(gang)廠(chang)為(wei)例(li)，該(gai)工(gong)廠(chang)為(wei)世(shi)界(jie)上(shang)第(di)一(yi)家(jia)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)學(xue)習(xi)型(xing)鋼(gang)廠(chang)，借(jie)助(zhu)德(de)國(guo)西(xi)馬(ma)克(ke)集(ji)團(tuan)先(xian)進(jin)的(de)特(te)種(zhong)鋼(gang)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)並(bing)融(rong)合(he)美(mei)國(guo)本(ben)土(tu)科(ke)技(ji)公(gong)司(si)Noodle.ai研發的AI（人工智能）算法應用技術
，建成了智能化工廠。大河鋼廠一期總投資為13億美元（於2014年7月份建設、2016年3月份投產），設計年產能為165萬噸，員工為435人，人均產鋼量近4000噸。該鋼廠投產首月實現不間斷生產6.3萬噸熱軋產品

，創造了短流程鋼廠的全球開工紀錄；投產後第2個月及其後的每個月均實現EBITDA（息稅折舊攤銷前利潤）盈利；投產後第4個月產能利用率達到80%。

　　該鋼廠取得驕人成績的原因是通過廣泛分布的傳感器收集數據發送至數據平台，幫助鋼廠在生產線調度、物wu流liu運yun營ying和he環huan境jing保bao護hu等deng領ling域yu取qu得de突tu破po性xing進jin展zhan。同tong時shi
，大da河he鋼gang廠chang還hai與yu眾zhong多duo高gao科ke技ji企qi業ye進jin行xing合he作zuo

，不bu斷duan提ti升sheng科ke技ji能neng力li。大da河he鋼gang廠chang所suo有you的de係xi統tong均jun在zai雲yun端duan運yun行xing，不bu僅jin節jie省sheng了le數shu千qian萬wan美mei元yuan的de網wang絡luo建jian設she費fei用yong，而er且qie提ti高gao了le數shu據ju的de安an全quan性xing。大da河he鋼gang廠chang的de全quan麵mian自zi動dong化hua管guan理li降jiang低di了le管guan理li費fei用yong，大da幅fu提ti高gao了le運yun營ying效xiao率lv。該gai廠chang還hai是shi全quan球qiu首shou家jia獲huo得deLEED（能源與環境設計先鋒）認證的環保型鋼鐵企業。

　　此外，2017年，奧鋼聯在奧地利多納維茨新建了智能化棒線材生產線

，該智能化棒線材生產線僅有14名員工，每年可生產50萬噸棒線材。與上述智能化產線相比
，我國鋼鐵上市公司的智能化水平尚有一定差距。

　　從cong國guo內nei鋼gang鐵tie上shang市shi公gong司si的de實shi際ji情qing況kuang來lai看kan，其qi主zhu觀guan上shang對dui智zhi能neng製zhi造zao有you著zhe迫po切qie的de需xu求qiu，且qie具ju備bei實shi現xian智zhi能neng製zhi造zao的de客ke觀guan條tiao件jian，但dan同tong時shi也ye麵mian臨lin較jiao大da的de挑tiao戰zhan。有you需xu求qiu主zhu要yao體ti現xian在zai國guo內nei鋼gang鐵tie上shang市shi公gong司si多duo以yi長chang流liu程cheng企qi業ye為wei主zhu，生sheng產chan流liu程cheng長chang，影ying響xiang因yin素su多duo

，且qie各ge關guan節jie相xiang互hu關guan聯lian
，遵zun循xun常chang規gui方fang法fa難nan以yi達da成cheng走zou新xin型xing工gong業ye化hua的de明ming顯xian效xiao果guo。有you條tiao件jian主zhu要yao體ti現xian在zai鋼gang鐵tie上shang市shi公gong司si所suo產chan生sheng的de海hai量liang數shu據ju為wei智zhi能neng製zhi造zao提ti供gong了le重zhong要yao的de基ji礎chu條tiao件jian。有you挑tiao戰zhan主zhu要yao體ti現xian在zai智zhi能neng製zhi造zao對dui技ji術shu精jing確que性xing
、可靠性和穩定性都提出了很高要求，且國內尚沒有成功案例可以借鑒。

　　鋼鐵智能製造未來發展方向是具備自主學習能力

　　從長遠來看，智能製造未來發展方向主要集中在智能裝備、自學習控製模型、設備預測式維護
、產品特性維護、質量缺陷原因診斷、產品缺陷圖像精準分類等方麵。而上述需求中，設備預測式維護
、產品特性維護、質量缺陷原因診斷、產品缺陷圖像精準分類均與自學習相關聯
，本文重點就搜集到的國外鋼鐵行業智能製造中的自學習相關內容進行簡要介紹。

　　智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)包(bao)含(han)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)和(he)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)。智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)在(zai)實(shi)踐(jian)中(zhong)不(bu)斷(duan)地(di)充(chong)實(shi)知(zhi)識(shi)庫(ku)
，而(er)且(qie)還(hai)具(ju)有(you)自(zi)學(xue)習(xi)功(gong)能(neng)
，並(bing)具(ju)備(bei)搜(sou)集(ji)與(yu)理(li)解(jie)環(huan)境(jing)信(xin)息(xi)和(he)自(zi)身(shen)信(xin)息(xi)，進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)判(pan)斷(duan)和(he)規(gui)劃(hua)自(zi)身(shen)行(xing)為(wei)的(de)能(neng)力(li)。即(ji)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)最(zui)核(he)心(xin)內(nei)容(rong)應(ying)該(gai)是(shi)具(ju)備(bei)自(zi)主(zhu)、深度學習功能（如穀歌研製的Alpha Go智能圍棋機器人）。

　　智能製造的基礎是計算機技術的發展。計算機技術的發展先後經曆了計算、交易、分析、大數據4gejieduan，muqianzhengzaixiangrengongzhinengjieduanmaijin，erzhinengzhizaogainianzhengshisuizhejisuanjijishudejinbuyingyunershengde。muqianguowaiqianyandezhinengzhizaojishuyijingshixianlezizhuxuexi
，bingkaishiyingyongyuzhizaoyexiangguanlingyu。liru：zaitongguochuantongyingxiangfenxifangfalaixiaochubufencailiaohelingbujiandefuzaquexianshi，xuyaorengongjianmo，kenengdaozhiyidingchengdudeloujianhewujian
，shenzhirengxurengongjinxingfuhe。IBM通過其研發的深度神經網絡

，可以實現從曆史樣本中自動提取
、歸gui納na各ge種zhong缺que陷xian特te征zheng，通tong過guo自zi主zhu學xue習xi，從cong新xin產chan品pin圖tu片pian中zhong自zi動dong識shi別bie出chu可ke能neng存cun在zai的de缺que陷xian並bing標biao識shi出chu位wei置zhi，便bian於yu工gong作zuo人ren員yuan及ji時shi發fa現xian和he糾jiu正zheng
，提ti高gao了le產chan品pin質zhi量liang和he工gong作zuo效xiao率lv。

　　隨著計算機技術、AI技ji術shu的de不bu斷duan發fa展zhan，鋼gang鐵tie智zhi能neng製zhi造zao未wei來lai的de發fa展zhan大da趨qu勢shi也ye必bi將jiang是shi具ju備bei自zi主zhu學xue習xi能neng力li。與yu目mu前qian世shi界jie領ling先xian的de智zhi能neng製zhi造zao技ji術shu和he理li念nian相xiang比bi，我wo國guo鋼gang鐵tie智zhi能neng製zhi造zao還hai有you一yi段duan路lu要yao走zou。

　　《中國冶金報》（2019年09月25日 03版三版）