王國棟:鋼鐵、重機、信息行業協同創新 共同推進鋼鐵裝備的數字化轉型
2026-04-16 10:08:10
王國棟
我們現在所處的時代是數字時代,數據是當今時代的核心資源。就像農業時代的土地、工業時代的能源一樣,數據已成為數據時代全球新一輪產業競爭的製高點、改變國際競爭格局的新變量。隨著數字時代的來臨,人們認識客觀世界的方法論也發生了重大改變。由過去的“理論推理”“實驗驗證(試錯法)”“模擬擇優”發展為數字時代的“海量數據+數據分析”的新方法。在這一階段,人們依賴於海量數據的獲得,計算、存儲資源的低成本和高效利用,實現數據驅動價值創造,高效率、低成本地解決了各領域、各行業的難題,實現了人類認識領域的巨大跨越。

鋼鐵行業的發展依靠重型裝備製造業、信息行業提供的裝備與技術的支撐。在共同麵臨數字化轉型宏偉任務的今天,三個行業必須協同創新、融合發展,將數字技術與鋼鐵行業與裝備製造業深度融合,充分發揮鋼鐵工業海量數據和豐富應用場景優勢以及數據分析的放大、倍增、疊加作用,賦能鋼鐵行業和裝備製造業轉型升級,共同打造出鋼鐵行業、重型裝備製造業的數字化新天地。
麵對這種形勢,國內外冶金裝備製造廠家和鋼鐵行業的設計部門,已經提出了全麵貫通“數字化設計—數字化製造—數字化交付—數字化運維—全生命周期數字化管理”的冶金裝備數字化轉型的思想。在設計階段,他們通過建立“冶金裝備+被加工物料”的數字孿生,模擬冶金加工生產過程,設計、建造數字化冶金與加工裝備,並在用戶廠進行安裝、調試及投產。
這些設備以及安裝於設備上的傳感器與執行機構,在生產廠的工業互聯網的架構下投產運行,並在服役的全生命周期內進行數字化、智能化的生產活動。為了生產最優產品,還需對設備進行嚴格的管理,實現智能化的預測性的診斷、檢查、維護、保bao養yang和he維wei修xiu,防fang患huan於yu未wei然ran,保bao證zheng設she備bei無wu故gu障zhang地di安an全quan運yun轉zhuan。因yin此ci,設she備bei上shang配pei備bei包bao括kuo多duo維wei感gan知zhi的de傳chuan感gan係xi統tong在zai內nei的de感gan知zhi係xi統tong。這zhe些xie傳chuan感gan器qi分fen為wei兩liang類lei,一yi類lei傳chuan感gan器qi用yong於yu采cai集ji設she備bei生sheng產chan過guo程cheng中zhong的de大da數shu據ju,並bing將jiang這zhe些xie信xin息xi傳chuan送song到dao設she備bei邊bian緣yuan處chu的de數shu字zi孿luan生sheng分fen析xi係xi統tong,經jing過guo數shu字zi孿luan生sheng係xi統tong的de數shu據ju分fen析xi、jingzhunjuece,zaifankuidaoshengchanguochengzhongqu,xingchengbihuanfuneng,qudongjichuzidonghuaxitongdezhixingjigouwanchengxiangguandekongzhirenwu。lingyileichuanganqiyongyuceliangshebeidefuyixinxi,tigonggeishebeideyunweixitong,jinxingshebeikekaoxingfenxi、設備狀況預測與故障診斷以及必要的預維修等工作,使設備始終處於健康、正常的狀態,精準、安全地完成生產任務。這樣一來,鋼鐵生產過程將由響應製造向預測製造轉變,由事後處置向事前預防預判轉變,由自動化向數字化、智能化轉變。
這些裝備在冶金廠工業互聯網大平台的管理下,建立起更高效的企業運營與管理模式。位於邊緣處的數字孿生發揮其自學習、自zi適shi應ying的de能neng力li,不bu斷duan依yi據ju實shi時shi大da數shu據ju所suo反fan映ying出chu的de客ke觀guan條tiao件jian變bian化hua對dui自zi身shen進jin行xing修xiu正zheng。數shu字zi孿luan生sheng與yu生sheng產chan線xian上shang的de物wu理li裝zhuang備bei相xiang互hu映ying射she,反fan饋kui循xun環huan,指zhi揮hui基ji礎chu自zi動dong化hua係xi統tong的de執zhi行xing機ji構gou進jin行xing各ge種zhong高gao保bao真zhen度du的de控kong製zhi操cao作zuo,精jing準zhun地di實shi現xian自zi動dong化hua係xi統tong的de各ge種zhong功gong能neng,賦fu能neng鋼gang鐵tie生sheng產chan過guo程cheng。
但是,上述基礎自動化操作指令的執行需要生產、設備、能源、物流、安防等方麵高效率的綜合調度、管(guan)理(li)作(zuo)為(wei)支(zhi)撐(cheng)和(he)保(bao)證(zheng)。因(yin)此(ci),工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)大(da)平(ping)台(tai)在(zai)雲(yun)中(zhong)設(she)置(zhi)了(le)資(zi)源(yuan)配(pei)置(zhi)與(yu)管(guan)理(li)平(ping)台(tai),完(wan)成(cheng)機(ji)械(xie)裝(zhuang)備(bei)在(zai)內(nei)的(de)各(ge)類(lei)資(zi)源(yuan)的(de)調(tiao)度(du)分(fen)配(pei)。這(zhe)個(ge)機(ji)械(xie)裝(zhuang)備(bei)的(de)資(zi)源(yuan)配(pei)置(zhi)與(yu)管(guan)理(li)平(ping)台(tai)“拉得動”“轉得穩”“打得準”,可以始終如一,一絲不苟地精準工作,滿足基礎自動化係統的需求,及時、準確、保質、保量地完成規定的生產操作任務。同時,這個機械裝備的資源配置和管理平台利用大數據和“冶金裝備+被加工物料”的數字孿生,對冶金和加工裝備進行各種負荷狀態、變形與力學參數、溫度條件、損傷和腐蝕磨損情況進行強度、疲勞、損傷等方麵分析和可靠性驗證,保證設備的安全、穩定、可靠運行;對重要的變化趨勢,能夠進行分析、診zhen斷duan,確que定ding原yuan因yin,進jin行xing相xiang應ying的de操cao作zuo指zhi導dao,必bi要yao時shi發fa出chu預yu警jing,或huo安an排pai預yu維wei修xiu。對dui於yu各ge類lei產chan品pin出chu現xian的de損sun傷shang缺que陷xian,若ruo分fen析xi認ren為wei涉she及ji設she備bei方fang麵mian的de問wen題ti,也ye要yao及ji時shi警jing告gao,及ji時shi處chu理li。應ying用yong這zhe套tao係xi統tong的deAR、VR等虛擬化技術可以進行產線的虛擬操作、設備虛擬裝配、智能點檢,浸入式培訓、應急事件演練等培訓工作,將增強生產廠員工對智能化、數字化的理解和應用能力,強化設備的數字化管理,提高可靠、精準運維的水平。
由於需求的倒逼和牽引,冶金裝備的數字化轉型目前在冶金企業已經引起了足夠的重視和關切。工業和信息化部發布的《“十四五”信息化和工業化深度融合發展規劃》文件中,針對鋼鐵行業的重點和難點,明確指出:“鋼鐵行業數字化轉型重點是聚焦設備維護低效化、生產過程黑箱化、下遊需求碎片化、環保壓力加劇化等痛點,以工藝優化為切入點,加速向設備運維智能化、生產工藝透明化、供應鏈協同全局化、環保管理清潔化等方向數字化轉型。”許多企業正在建設工業互聯網大數據平台和設備管理與運維係統,他們明確提出“建設鋼鐵工業智慧大腦”。與冶金相關的設計、研究單位和高校也開展了不同程度的研究工作,已經在一些方麵取得進展,甚至突破。當前一項重要的工作是按照工信部的文件,“開展兩化融合度、兩化融合管理體係、數字化轉型、工業互聯網、信息物理係統(CPS)、數字孿生、數字化供應鏈、設備上雲、數據字典、製造業數字化仿真、工業信息安全等重點領域國家標準、行業標準和團體標準製修訂工作。”通過標準的製訂、修訂以及廣泛的學習和理解,進一步明確數字化轉型的方向、目標、路徑、任務、驗收標準,彙聚各方力量,打造集約高效、經濟適用、智能綠色、安全可靠的現代化創新基礎設施體係,推動鋼鐵行業高質量發展。這應當是目前最緊迫的問題。
冶金裝備製造業也正在進行數字化轉型的工作。他們針對冶金裝備的“數字化設計—數字化製造—數字化交付—數字化運維—全生命周期數字化管理”,加強裝備製造業的信息化、數字化技術隊伍的建設,並與鋼鐵行業、信息行業合作,努力提高冶金裝備數字化、自動化水平,實現行業的數字化轉型。

youzhiyugangtiexingyeshuzihuazhuanxingdexinxixingyerenyuan,yaoshenrudaogangtieqiyehezhuangbeizhizaoqiyezhong,yuqiyelizhexielingyudezhuanjiajiehe,buduanxuexizhangwogangtielingyudezhuanyezhishi,jiangzhangwodeshuzijishuyushitijingjijiehe,tuidonggangtieyuzhuangbeizhizaolianggexingyedekuaisufazhan。
鋼鐵、重機、信息行業協同創新,共同推進鋼鐵裝備的數字化轉型,是我們三個行業的共同奮鬥目標。隻要我們遵照國家技術創新體係的要求,堅持“企業為主體,市場為導向,產學研深度融合”,大力實行學科交叉、行業協同、工藝—裝備—產品—服務一體化創新,鋼鐵、重機、信息行業一定會協同發展,共享共榮,共創我們國家的美好未來!
(圖片來自網絡)
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:張雨恬
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