劉獻東

　　作為歐洲鋼鐵行業數字化轉型的13個重點科研基金項目之一，自組織生產類RFCS（歐洲煤鋼研究基金會）項目關注生產線及設備的自動協調和產出的優化。自組織生產整合了資源、設備和人員，基於它們與主計算機的密切互動
，提高了自動化程度，實現了對生產網絡的實時控製。

　　自組織生產類RFCS項目包括以下7個主要子項目：

　　一是長材產品的網絡物理生產優化係統（CPPS）項目。

　　目(mu)前(qian)，鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)已(yi)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)水(shui)平(ping)，要(yao)想(xiang)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)改(gai)善(shan)
，需(xu)要(yao)對(dui)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)進(jin)行(xing)整(zheng)體(ti)優(you)化(hua)，而(er)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)改(gai)善(shan)單(dan)個(ge)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)。因(yin)此(ci)，鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)必(bi)須(xu)開(kai)發(fa)出(chu)適(shi)合(he)整(zheng)個(ge)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)的(de)技(ji)術(shu)模(mo)型(xing)，以(yi)尋(xun)求(qiu)典(dian)型(xing)、多準則的解決方案。把工藝流程控製模型
、材料質量模型
、物流/調度模型和通信（計算機
、軟件、網絡）等模型整合並用於生產優化
，能夠實現對各種變化的快速反應。

　　為降低能耗、縮suo短duan生sheng產chan時shi間jian並bing提ti高gao產chan品pin質zhi量liang，該gai項xiang目mu為wei網wang絡luo物wu理li生sheng產chan優you化hua係xi統tong設she計ji開kai發fa了le一yi個ge虛xu擬ni仿fang真zhen平ping台tai。該gai項xiang目mu在zai安an賽sai樂le米mi塔ta爾er位wei於yu西xi班ban牙ya和he曼man斯si塔ta德de的de兩liang家jia工gong廠chang中zhong得de到dao了le開kai發fa和he實shi際ji應ying用yong，提ti高gao了le流liu程cheng鏈lian的de靈ling活huo性xing、生產效率，改善了質量並節省了能源。

　　預測性傳感器數據挖掘項目旨在開發新的方法和工具，以提高產品質量
、降低製造成本。該項目的主要功能有：通過識別質量缺陷的主要形成原因，以優化製造工藝、預測產品質量及降低成本。該項目主要關注外觀、內在質量和機械性能3個方麵的指標，一方麵識別質量異常的主要原因，以優化製造工藝
；另一方麵挖掘數據，預測產品質量情況，以更好地表征產品特性。

　　該項目從大量複雜的數據中提取知識
，基於相當長時間內（2年~3年）的高頻（1赫茲~10赫茲）時間序列記錄
，獲取相關數據信息（如平均澆鑄速度）用於統計分析。

　　為了自動大量分析這些時間序列數據，該項目提出了5個圍繞主軸構建的綜合解決方案：設計和管理大數據庫類型；從時間序列中提取特征，開發用於構建高級指標的算法，以更好地表征影響質量的工藝現象；對機器學習進行描述性和預測性分析
，以查明質量不合格的原因並實現更好的預測；開發分析型服務器，以加快模型構建
、優化模型管理
，並為流程專家和數據挖掘專家之間的交流提供支持；實現知識資本化和有價值的統計知識管理，規範和優化工藝知識與統計知識之間的交流。

　　三是通過增強自動程序監控能力檢測鋼結構缺陷項目。

　　該項目旨在開發新穎的設計方法
、係統、chengxuhejishujiejuefangan，tongguojichenggancehezidonghuajishushixiangangjiegoujianzhuwudezidongjiance。gaixiangmujiangyanchanggongyejichusheshideshiyongshoumingbingjiangdijianzhachengben，tongguoshiyongxianjindegongjugaishanrengongzuoyehuanjing
，tigaoshengchananquanxing。

　　該研究的主要內容包括：通過圖像處理

、熱成像和振動測量的數據融合，實現鋼結構的幾何形狀和條件虛擬化；開發機器人和自動係統（如無人機和地麵移動機器人）等用於檢測鋼結構缺陷的軟件；嵌入傳感器係統，采用納米等技術，使鋼結構能進行自評估和自診斷；等等。

　　四是一貫製鋼水溫度控製項目。

　　一(yi)貫(guan)製(zhi)鋼(gang)水(shui)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)項(xiang)目(mu)旨(zhi)在(zai)開(kai)發(fa)一(yi)個(ge)覆(fu)蓋(gai)電(dian)弧(hu)爐(lu)和(he)鑄(zhu)造(zao)工(gong)藝(yi)全(quan)過(guo)程(cheng)的(de)操(cao)作(zuo)專(zhuan)家(jia)係(xi)統(tong)，從(cong)而(er)在(zai)精(jing)確(que)控(kong)製(zhi)鑄(zhu)造(zao)溫(wen)度(du)的(de)同(tong)時(shi)

，實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)和(he)減(jian)少(shao)物(wu)料(liao)消(xiao)耗(hao)。操(cao)作(zuo)專(zhuan)家(jia)係(xi)統(tong)可(ke)幫(bang)助(zhu)操(cao)作(zuo)員(yuan)評(ping)估(gu)溫(wen)度(du)信(xin)息(xi)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)，並(bing)提(ti)出(chu)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)測(ce)量(liang)建(jian)議(yi)和(he)餘(yu)下(xia)工(gong)藝(yi)步(bu)驟(zhou)的(de)最(zui)佳(jia)化(hua)操(cao)作(zuo)建(jian)議(yi)，從(cong)而(er)幫(bang)助(zhu)操(cao)作(zuo)員(yuan)以(yi)最(zui)佳(jia)方(fang)式(shi)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)異(yi)常(chang)變(bian)化(hua)。具(ju)體(ti)效(xiao)果(guo)如(ru)下(xia)：提高鑄造溫度命中率精度；優化資源效率
，減少電能消耗

；減少對澆鑄速度的幹擾

，提高鋼的生產率和質量。

　　五是新型自動模型識別和在線參數自適應項目。

　　該項目提出了可擴充係統的概念
，旨在應用自學習方法
，實現基於模型的產品性能在線控製。該項目采用了遺傳算法
、多項式模型、迭代學習控製方法和前饋控製等技術，並在熱軋—層流冷卻、層流冷卻—酸洗—冷軋
、退火線—熱鍍鋅3個作業線上得到了實際應用。

　　六是控製熱軋產品幾何形狀的簡明數據係統項目。

　　該項目旨在開發一個新的工具，對全部工藝路線不同設備的地圖進行客觀說明和分析
，並生成適用於自動控製
、決策係統的簡明數據係統。目前
，熱軋板材、卷帶材的平麵度和尺寸精度的測量係統已得到廣泛應用
，通常采用等高線圖或“地圖”的(de)形(xing)式(shi)向(xiang)軋(zha)機(ji)操(cao)作(zuo)員(yuan)和(he)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)提(ti)供(gong)直(zhi)觀(guan)的(de)顯(xian)示(shi)。該(gai)項(xiang)目(mu)試(shi)圖(tu)開(kai)發(fa)的(de)工(gong)具(ju)將(jiang)用(yong)於(yu)集(ji)成(cheng)不(bu)同(tong)測(ce)量(liang)工(gong)藝(yi)及(ji)設(she)備(bei)的(de)幾(ji)何(he)形(xing)狀(zhuang)信(xin)息(xi)，並(bing)進(jin)行(xing)直(zhi)觀(guan)簡(jian)明(ming)的(de)表(biao)達(da)，以(yi)有(you)利(li)於(yu)在(zai)線(xian)控(kong)製(zhi)和(he)技(ji)術(shu)調(tiao)查(zha)。

　　七是鋼鐵生產的集成動態能源管理項目。

　　由於電網在同一天的不同時間內、不bu同tong季ji節jie之zhi間jian都dou存cun在zai波bo動dong，再zai加jia上shang可ke再zai生sheng能neng源yuan的de興xing起qi進jin一yi步bu增zeng加jia了le電dian網wang的de電dian力li波bo動dong，而er鋼gang鐵tie又you是shi用yong電dian大da戶hu，需xu要yao基ji於yu電dian網wang和he價jia格ge的de波bo動dong對dui能neng源yuan進jin行xing動dong態tai管guan理li和he優you化hua。鋼gang鐵tie生sheng產chan的de集ji成cheng動dong態tai能neng源yuan管guan理li項xiang目mu通tong過guo對dui接jie智zhi能neng電dian網wang，引yin入ru靈ling活huo的de負fu荷he控kong製zhi技ji術shu和he程cheng序xu，從cong而er降jiang低di電dian力li成cheng本ben。

　　該項目的目標包括：開發以能源成本為重點的生產計劃；預測能源需求，優化生產流程從而最大程度地減少不平衡（預定功率與實際功率之間的偏差）
；實現最小化峰值負載；對電網異常事件進行合適的處置。

　　該項目的主要開發內容包括：確定預測方法、模型；采用代理係統
；在4種不同生產類型的鋼廠中實現實際應用。