智能化无人钢厂炼铁炼钢轧钢宝钢内部资料

1、工程背景分析1.1 概述近年来,随着互联网、移动通讯、物联网、云计算、大数据、智能机器人等技术的发 展,以德国为代表的欧美兴旺国家提出了 “智慧工厂的概念,给传统制造业带来了革命 性的变革与挑战.2 0 1 3年德国政府制定并大力推进工业4 . 0 ,将其作为德国?高技 术战略2 0 2 0? 确定的十大未来工程之一, 并已上升为国家战略； 学术界和产业界认 为,工业4. 0概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命.工业4. 0概念包含了由集中式限制向分散式增强型限制的根本模式转变,目标是建 立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与效劳的生产模式.在“工业4 . 0的愿景下,制造业将通过充分利用

2、传感技术、信息通讯和网络虚拟技术形成的信息物理系统C P S , 通过价值网络实现横向集成、通过物联网与效劳网实现纵向集合,强调基于知识的人、智 能产品、智能设备实时沟通机制,建立可重构的智能制造体系,将对传统制造业带来革命 性的变化,也将引导制造业向智能化转型.根据德国电子电气工业协会的预测, 工业4. 0 将使工业生产效率提升3 0%.美国通用电气公司也提出了与之相同的概念一工业互联 网；日本各企业目前大力推进的M 2 M (machine to machine)也与工业4 . 0有异曲同工 之妙,并已有了许多应用成果.面对国际先进国家主导下的互联智能工厂的开展趋势,中国要保住世界制造中央

3、的地 位,增强工业数字化进程,构建工业集成化的平台,无疑成为中国制造业应对工业变革的 重要举措.在工业时代,中国的工业生产已不能仅满足于劳动密集型和资源密集型产品的 生产,只有将新技术与工业生产密切结合,优化工艺流程,进行数字化、智能化生产.同 时,培育新的商业模式,在国内形成供应链、价值链体系,以供应链的形式进入国际市场, 才能在国际化制造业竞争中立于不败之地.国务院总理李克强2 0 1 4年1 0月访德期间,发表了?中德合作行动纲要?,宣布两国将开展“工业4. 0合作；国家工信部、发改委、科技部和国资委等多个部门一起正 在研究起草的 ?中国制造2 0 2 5?战略规划纲要,是我国制造业未来

4、开展顶层设计的重 要纲领性文件,纲要提出到2 0 2 5年我国力争从工业大国转型为工业强国,它也是以德国工业4. 0为根底的.作为宝钢来说,如何迎接工业4. 0对未来企业转型带来颠覆性的挑战,对宝钢未来 开展至关重要.工业4. 0是当今世界智能制造的一种整合,对制造业今后更有效生产有 积极作用,工业4. 0在宝钢的应用会产生现代信息化对宝钢生产的价值.为此,宝钢集 团公司战略开展部在编制2 0 1 6 2 0 2 1宝钢战略开展规划前,下达了开展宝钢智慧 制造专项课题研究的要求,以探寻以工业4. 0为核心的智慧制造到底对未来宝钢整个供 应链治理、生产制造、营销、研发、办公、决策带来哪些深刻的变

5、化对宝钢企业转型带来哪些革命性影响 同时,明确宝钢股份智慧制造的定位,研究未来宝钢股份智慧制造聚焦的 重点、实现的目标、重大举措、技术难点及应对的举措.1.2 国外同行先进企业开展动态近年来,以德国蒂森、日本新日铁、韩国浦项为代表的国外先进钢铁企业投入了大量 的人力、物力和财力进行信息化建设,提升了核心竞争力和持续开展的后动力,代表了当 今钢铁行业信息化最先进水平.同样,在智慧工厂的研究与实践上,也走在了同行业的前列1.2.1 韩国浦项实现智慧制造情况韩国浦项早在2 0 1 2年就开始了智慧工厂的研究,并对什么是智能企业已给出了明 确的定义,并从顶层设计,有组织的进行推进.通过应用智能 、无线

6、通讯、无所不在 的传感器网络、射频识别RFID、智能图像处理、全球定位系统GP S、地理位 置系统LBS、智能监测和分析、机器对机器M2M等技术,从制造、工程、材料、 供应链、工作环境等各个方面,将工人从单调、程序化的工作中解放出来,把精力集中在 创新和增值业务上.为了改善恶略的工作环境,减轻作业负荷,使操作者更好地摆脱事故的危险,提升生 产效率,2 0 1 1年浦项成立了机器人开发小组,专门研究和推广使用工业机器人.浦项 还将GI S引入设备、物流、环境、能源及平安等治理体系中,实现智慧制造.1-1韩国浦项智慧制造概念图1.2.2 德国钢铁工业智慧制造情况德国工业协会对钢铁企业集成智慧制造进

7、行了定义,他们认为,钢铁企业的集成智慧 制造是一种对包含所有工艺、制造过程、供应链进行集中监控和治理的、具有附加智慧的、 先进的制造方式.它根据工业4. 0的概念,提出了钢铁企业智慧制造概念图如图1 2,图1-2德国钢铁企业智慧制造概念图来源于德国钢铁协会图1-3德国钢铁企业集成智慧制造总体架构图来源于德国钢铁协会1.3 宝钢现状分析从30年前宝钢工程建设开始,信息化建设走“引进学习 -优化集成-自主创新 之路,整个信息化经历了四个开展阶段：表1-1宝钢的信息化开展历程经过三十多年宝钢人的不懈努力,建设产供销一体化系统,成为国内制造企业信息化 的排头兵图1-4宝钢股份产销系统架构图但是,比照国

8、外先进同行企业,在大数据的智能化应用以及智能机器人的使用等方面 还存在很大的差距,具体表现在以下几个方面：1、在大数据分析方面2、工厂虚拟仿真应用3、高级优化排产4、工艺优化模型研究方面5、远程设备监控与故障诊断方面6、绿色环保及资源利用方面7、本钱限制方面等因此,研究基于互联网、物联网、云计算、机器人、大数据分析等技术的智慧制造模 式,对于进一步缩小与国外同行业先进企业的差距,提升宝钢在国际钢铁市场的核心竞争力,具有重要的意义.二、宝钢股份智慧制造的定位宝钢股份的智慧制造应定位于满足国际上制造业全球化、精益化、协同化、效劳化、 绿色化的开展趋势,能够为实现宝钢“从钢铁到材料,从制造到效劳,从

9、中国到全球的 战略目标起到重要的作用.实现目标与总体思路实现目标以工业概念为指导,通过物联网、互联网、移动互联网、云计算、大数据及智能优化 模型技术等技术的应用,开展宝钢智慧制造关键技术、技术难点的攻关以及示范应用,使 宝钢制造领域内的资源、信息、物品和人之间相互关联,形成“虚拟网络一一实体物理相 互映射的系统CPS,最终实现包括智能制造、智慧设备、智慧平安、智慧物流、智慧 能源、智能机器人、智慧工作环境在内的预测式智能制造系统,推动宝钢生产制造进一步 由自动化向智能化和网络化方向升级,以降低制造本钱、提升运营效率、提升产品质量, 从而提升宝钢在全球钢铁领域的核心竞争力.总体思路在宝钢现有信息

10、系统根底上,通过物联网、互联网、云计算、大数据及智能优化模型 技术等技术的应用,构建宝钢自己的虚拟网络一一实体物理相互映射的系统 CPS 如图 1-5所示,实时同步地采集宝钢实际制造过程所有的信息产品、物料、设备、平安、环 境、能源等,在CPS台上形成宝钢制造实体物理系统的映射-虚拟工厂,通过大数据 分析,实时地支持宝钢制造过程的优化生产.其应用场景如图1-6所示.图3-1宝钢智慧制造信息物理系统CPS设想图图3-2未来宝钢智慧制造应用场景设想图未来宝钢智慧制造总体架构设想宝钢智慧制造由物联感知、远程监控、智能优化以及虚拟制造四个层次构成.通过建立在宝钢信息物理系统CPS平台上的可插拔式效劳应

11、用,支持制造现场的智慧制造.图3-3 未来宝钢智慧制造总体架构图四、实施内容、路径和举措宝钢智慧制造系统构建在宝钢信息物理系统 CPS平台上,采用类似于App. Store的可插拔式云应用效劳的方式,所有应用效劳可随时参加,同时,由于工业概念在德国也是作为2021年后才开始实施的国家开展战略,而我国那么将其纳入2025年制造开展纲要中,许多新技术的应用还处于探索阶段,所以,在宝钢 2021-2021年规划阶段,不建议规划太多的内容,而是希望通过一些应用示范,取得成功经验后再拓展、铺开.基于此思路,本次研究的宝钢智能制造内容第一期,主要包括智能制造、智慧设备、智慧平安、智慧物 流、智慧能源、智能

12、机器人、智慧工作环境等七局部.智慧制造治理(业务部门编写)实施目标和内容从业务角度描述智慧制造治理各子项的实现目标和实施内容例如在智慧制造的要求和规划下,要在原有的过程化思维和连续性的产品创新方面形成突 破,用大量的信息和数据,使生产过程、设备状态和产品性能更加透明.将先进的计算和 信息物理融合系统结合起来,形成大数据环境；限制智能传感器或检测技术的稳定性,保 证这些器件及数据是否在正确时间、为正确的目的、提供了正确的信息；实现结构化和非 结构化大数据的存储和关联性分析.实施路径例如(1)基于设备、产品和生产过程的大数据表示和分析方法研究,实现结构化和非结构 化数据和信息的提取技术；(2)基于

13、某一生产过程,开展大数据的存储和关联性分析研究工作,实现基于大数据 的过程描述模型；(3)以某一生产过程为例,开展非线性时变系统的大数据建模方法研究、开展非线性 系统数据与知识的混合建模方法研究以及模型验证方法研究与实施；(4)以某一设备或生产过程为例,开展闭环非线性系统微小故障的诊断方法研究、开展多重微小故障的别离方法以及强扰动下微小故障的诊断方法与预测方法研究等;5开展综合复杂系统的平安性实时评估与预测方法研究、闭环限制的整体品质评估方法等研究；6以某一产品为例,开展全流程的数据筛选与分析,开展产品质量与性能的综合性 研究,建立过程监控模型.7以某一类设备治理为例,开展全过程的设备数据状态

14、分析,开展性能动态监测分 析与预测研究工作.存在技术难点和应对策略例如如何以大数据分析应用为背景,在允许运行时间内完成多目标的面向数据并行计算的 工作流调度研究；智慧设备治理业务部门编写同上智慧平安治理业务部门编写同上智慧能源治理业务部门编写同上智慧物流治理业务部门编写同上智能机器人同上智能工作环境同上五、附录以下内容为智能制造、智慧设备、智慧平安、智慧物流、智慧能源、智能机器人、智 慧工作环境等方面相对技术化的描述,作为业务部门编写第四局部内容的参考智慧制造治理智慧制造治理在合同排产、物料匹配、作业排程、生产调度等方面,提升信息系统的 自动化和智能化程度,支撑生产治理人员从单调、程序化的工作

15、中解放出来,把精力集中 在创新和增值业务上,将有效降低库存、增加产出、平衡物流、降低本钱、改善准时交货, 成为企业优化生产组织,提升制造治理水平和水平的强力引擎.智能合同排产基于有限产能的合同排产,对整个工厂范围内的合同、机组、库存进行整体优化平衡, 包括产能的平衡、物流的平衡、库存的平衡.确定合同在整个生产工艺路径中各工序的计 划加工日期,动态跟踪工厂各机组产能的占用情况以及物流状况,预测合同交货期和库存 趋势,对生产的异常波动、市场的变化迅速调整生产方案.智能物料匹配针对合同与物料需要进行脱挂或匹配关联操作的业务需求,基于匹配规那么及优化匹配策略,实现自动的合同与物料匹配.通过向导式操作、

16、规那么与策略动态维护、自动匹配等 功能,降低匹配难度,提升匹配结果的正确性、合理性和效率.智能作业排程强调上下游工序生产方案的工序紧密衔接,将各工序相对独立的见料编排方案转变成 工序作业方案一体化编制,从而精确平衡物流,提升热装热送比,实现资源的均衡分配, 提升资源利用率,有效降低生产本钱,缩短生产制造周期,降低在制品库存,为实现按周 交货提供有力的保证.智能炼钢调度支持多种优化策略、满足多种炼钢生产约束的出钢方案自动编制,尽可能减少每一炉 次的等待时间,保证各炉次在同一工序上时间不冲突、实现连连浇的顺行.以甘特图方式 直观展示出钢方案,并支持图形中直接编辑交互,可使调度人员快速掌握方案信息和

17、产能 安排,便于快速进行出钢方案调整,从而提升炼钢调度人员工作效率.虚拟仿真以主要产线工序和仓库为背景,分析工序和仓库中涉及到的物流形态及相关工艺、规 程等信息,建立多智能体工厂仿真系统,研究不同智能体之间的关系,建立智能体间的通 信机制.对产线工序和仓库的运作效率进行仿真和评估,找出生产薄弱环节和运作过程中 可能出现的瓶颈设备,并根据仿真结果对作业方案进行完善,使得生产过程更稳定,物流 更平衡,从而提升运作治理水平,降低运作本钱.工序质量一贯分析与限制构建纵向集成L0、L1、L2、L3到L5,收集结构化缺陷数据及非结构化图像数据,集 中存储大数据、深度挖掘分析、移动平台展示；横向贯穿炼钢、热

18、轧、冷轧的 3条机组产 线及宝钢国际剪切中央,满足上下工序间的缺陷数据传递,在线进行产品的质量限制和管 理.构建外表及性能等产品特性的一贯分析改进应用系统,提升缺陷工序别离及成因分析 效率；构建过程PFME酚析及CP应用平台；通过实时采集制造全过程的质量数据, 对从原料 直至成品出厂全过程所涉及的人、机、料、法、环等关联性因素进行监控、分析和治理, 到达提升产品质量、符合客户及行业的合规治理要求及提升质量治理效率的目的如图4-1所示.图4-1集中式BPC示意图.全流程物流跟踪及盈利分析构建一个面向市场的产品本钱预测与管控体系,提升本钱精细化管控水平.具体工作 内容包括：1、物流跟踪及现货归户物

19、流跟踪：跟踪物料全流程合同信息、物流信息、质量信息和生产工艺等信息,构建 全流程物料树,实现全流程物流跟踪.成材率分摊：实际钢水量分摊,工序投入量分摊,板坯全流程分摊,将最初投入量分 摊到每一个材料上,真实反映每一个物料、品种、用户等多维度成材率情况.现货归户：按谁产出谁负责的主原那么将现货材料进行追溯,合理分摊到相应期货物流分析：在全流程物流追踪和现货归户的根底上,进行多维度分析展现,支持用户 深入分析、挖掘,及时发现制造过程中的薄弱点,为全流程本钱盈利分析提供物流数据基 础,进一步提升公司价值化治理水平.2、全流程本钱测算数据预处理：基于本钱对象的要求,重置材料的投入产出关系及投入产出量,

20、将扩展 工序关联到相应的主工序.本钱对象生成：基于对象定义,将实际物流工艺路径和工艺信息转化为全流程根本成 本对象和扩展本钱对象,计算本钱对象的实际成材率和铁水比,对废次品材料进行分摊.本钱结转计算：按平行结转、综合结转和工序结转三种方式计算全流程实际路径下的 标准本钱.合同物料本钱匹配：基于本钱对象计算出来的本钱结果,生成、匹配到当月明细合同 物料的本钱信息.3、全流程盈利分析全流程本钱盈利分析：以合同的投入、产出跟踪为根底,从准发、结算、结案三个统 计点分别计算盈利,实现质量现货和合同现货的全流程追溯,揭示现货归户对产品盈利水平 的影响,重点关注对本钱影响较大的工序的追加本钱,真实、完整地

21、反映产品盈利水平水平.T+1预测：以全流程本钱计算结果为依据,预测次月的本钱和盈利情况,为公司产品定 价、资源安排、合同接单等提供支撑.4、方案值与本钱标准拓展、完善指标体系,包括热轧、厚板、冷轧、薄板、硅钢等工序的根本标准和扩展 标准；追加工艺的方案值与本钱标准生成、修订功能；5、新产品目标本钱预测参考CE及预算系统产品标准,设计新产品工艺路径及钢铁料和合金成分构成, 并根据 各机组成材率和小时产量目标要求,测算新产品目标本钱.通过审核和授权机制监控设计 的合理性.其旨在将技术人员的产品设计转换为本钱设计,识别出“本钱差异 如不同精 炼方式、机消/手清、不同热处理方式等,并辅助技术人员在产品

22、设计环节进行本钱优化.6、原料质量本钱实现全方位掌控炼铁主原料一一煤和矿的各类质量及使用情况、计算分析从采购原材料到高炉用料之间生产环节各类本钱损失情况, 实现原燃料质量本钱分析丰富化和精准化, 为降低质量损失提供有效帮助,实现降本增效目标.智能工厂在线限制随着生产、限制、治理水平和用户要求越来越高,这些生产现场的实时数据对于生产、 设备等治理来说就显得尤为重要,随着计算机容量越来越大,以及云平台技术的出现,这 样的数据采集和存储就成为了可能.在线工艺限制包括以下内容1、实时大数据采集本子工程将研究哪些生产、设备等实时数据可以采集,并以何种方式进行传输,以及 以大数据存储方式放置在云平台上.存

23、储的数据如何提取,需要提供方便的数据存储、提取、统计、展现等工具2、自动化集成平台对于智能限制来说,需要将全流程的限制系统紧密结合起来,实现数据的全面关联和 共享.在整合数据的根底之上,使用分布式部署的方式,融合所有的限制系统,使不同的 限制模型之间可以相互协作,不断优化,持续提升生产工艺水平,提升产品质量.在iPlature平台的根底上,研究可以实现全面集成的自动化集成平台. 通过自动化集 成平台,可以结合大数据云平台所提供的生产优化指导信息,在生产过程中,充分调用现 场的限制系统水平,真正将大数据的分析结果,使用相互协作的智能限制应用及模型系统 进行生产限制,在生产限制层级进行智能制造的精

24、细限制和最优实现.3、基于大数据技术的数模分析宝钢每个生产线根本都设置了数学模型,这些数模对于宝钢的产品质量、产量发挥了 重要的作用,近30年来宝钢积累了大量的生产数据、材料数据和操作数据,这些大数据对 于分析宝钢产品质量、数模限制精度、以及其他的需求分析,有着重要的作用,积累的数 据应好好使用,从中能挖掘出大量有用的信息.对于模型精度的提升,产品生产优化等有 重要作用.4、视频、PDAZ及过程数据的链接为了建设数字化宝钢的目标,视频与实时数据具有很强的关联性,在分析实际的生产 过程故障或质量问题时,往往需要结合各方面的信息,但是这些信息又是别离存储、存储 的方式又不相同,因此需要研究一套具有

25、不同媒体集结、检索方便的综合监控系统,这对 于设备的维护、故障的分析和质量的监控都具有十分重要的作用.5、工业以太网络建设工业以太网已成熟地应用于各种工业限制系统中,由于工业限制系统对网络可靠性、 平安性的要求,改变原来星型或总线型的网络结构为具有冗余功能的环型结构已是一种必 然的趋势.在限制点多、数据量大、分布广、可靠性要求高的限制系统中应用具有冗余功 能的千兆以太工业环网,对系统性能的提升具有很大意义.宝钢改造系统应采用这种通信 模式,并且要求稍微大些的检测设备都应将采用该链接方法,只有这才能从最高端也能获 得最低端的数据.智慧设备治理以点检定修为特征的设备维修治理模式,结合移动互联、移动

26、定位、移动办公；物联 网、云存储、大数据分析等新兴技术变革,以适应追求更高效率、更低本钱的需求,能更 大力度地推行以把握设备状态为前提的预知维修治理模式,形成智慧设备治理.智能化的设备治理,以提升设备的功能、精度、可靠性,提升运行效率、降低运行成 本、提升劳动生产率、提升产品产能和质量水平、降低能耗为目标,建立智能化的设备无 忧运行的治理体系,实现劳动效率和价值最大化.图4-2 股份公司未来智慧设备治理蓝图移动互联下的智能化设备点检治理1、设备定位技术的运用通过移动互联技术及设备定位技术的运用,细化设备台账中“安装地点对设备的位 置信息的描述及维护,在地图上进一步实时显示设备的位置信息及相应的

27、设备状态信息.到达如下目的：(1)现场设备准确定位、快速查找(2)解决台账与现场实物不匹配不一致的情况(3)设备地理位置移动的跟踪(4)实时掌控设备的位置信息及状态信息2、设备巡检路线的优化及导航功能各点检员每日生成的点检方案,通过跟踪设备定位的信息,在地图上形成巡检路线的 图形化显示.通过GP邻导航功能,使点检员可以根据最优化的路径进行日常巡检,以到达每日点 检的效率最高,同时保证点检的准确性.3、检修方案及实绩登录利用移动终端,点检员对点检方案、委托单进行实绩的登录、确认.治理人员也可以 进行方案、实绩的审批.设备系统中涉及现场操作及治理人员,都可以到达移动办公的目 的.4、检修人力资源平

28、安治理对每个协力检修人员进厂后,利用可穿戴设备的定位跟踪功能,实现如下功能：1)现场行动路线的跟踪,进行平安治理(如危险区域的高危显示)2)对人力资源动态分布实时掌控3)实现对全厂检修人力资源分布的平衡限制4提升对协力供应商,协力班组的平安治理及评价5进一步优化并指导定年方案下达.远程智能化的设备预防性维修治理建立远程设备状态分析决策支持系统以支持智能化的设备预防性维修治理可以先期 结合设备分层分类治理选取双高设备纳入监控的设备.包括各监控系统在线监控数据的采 集治理、离线检测信息的治理、以及相关信息专项诊断分析和综合诊断分析设计,监控系 统的综合展示、异常事件治理及消息推送.到达远程对设备状

29、态进行监控及分析的目的.通过云平台大量存储状态数据,结合对大数据分析技术的运用,帮助设备维护人员对设备状态进行把控并合理安排检修工程.实现以下功能 ：1、根底治理建立消息推送及数据分析规那么和成熟的分析模型,将原有人工对设备状态信息的分析 过程和结果逐渐转化为系统自动分析判定.2、在线点检标准治理以在线设备状态信号采集分析为根底,通过与在线点检标准的自动比对,主动分析出“点检结果.3、消息推送规那么治理设定消息推送规那么的途径和方式,自动将设备状态异常事件信息告知各级设备状态管 理人员.4、异常状态事件捕获设备异常状态事件通过以下场景捕获(1)当在线监控信号值超出正常范围或接近报警阀值时；(2

30、)当离线检测(精密点检)结果出现异常时；(3) TPMR巡检发现设备异.设备发生异常状态事件时,自动向相关设备治理人员发出报警信息.5、倾向治理根据在线采集数据或离线采集数据,自动形成倾向治理分析图表；结合专项、综合解 决方案及历史履历信息,帮助设备维护人员对设备状态进行把控并合理安排检修工程.6、设备健康监测在线设备健康状态的检测有一定的难度, 例如轧机主轴疲劳状态和主轴扭矩情况检测, 大型电机绕组温度状态和绝缘情况.大型关键设备的健康情况关系到整个生产线的是否 顺行,是否需要预先的维护或更换零部件.在线设备健康状态检测需要根据不同的设备采 集不同的设备和工艺参数,将能反映设备状况的信号采集

31、到计算机中,将信号进行处理, 并结合专家经验和设备相关物理信息,结合模型计算其健康度,并进行长期的数据采集和 存储.通过智能化手段和专家经验,实时监测设备的运行状态,可实现设备的健康状态预 报,并在设备裂化之前提前提出设备的维护或更换的信息.根据不同的设备,结合专家经 验建立专家数据库,统计计算出各种信号在各种情况下的设备健康情况,制定健康度指数 计算专家模型.通过移动和本地数据展现和报警.7、综合监控运用直观的展示方式,将大量关键设备的状态信息呈现给设备治理人员.依靠先进的 云计算技术,再结合设备仿真,在一个功能中集成了设备状态治理所需的在线信号、离线 检测结果、相关异常信息等,大幅提升设备

32、状态治理人员的操作体验.同时还提供设备状 态事件后续处理的快捷入口,实现与原有业务功能无缝衔接.8、图形数据治理定义监控图像区域,治理监控图形区域对应设备编码、标准等根底信息.将图形数据 与具体设备信息进行关联结合,支撑监控画面动态显示,及相关信息勾连.设备故障相关因素分析和故障预测(1)根据设备状态采集数据及设备异常故障数据进行相关性分析,形成故障预测规那么 模型(2)提供设备状态数据到设备厂商,形成设备厂商提供的故障处理及状态分析知识库(3)根据专家分析,结合历史经验形成故障预测及处理专家知识库(4)通过当前设备状态数据采集,结合预测模型及知识库,预测设备状态并给出相应解决方案预防设备故障

33、设备治理关联因素智能分析采集系统内标准类数据(根底数据、标准数据、设定业务流程)、系统内方案类数据、各类业务实际运行数据,通过关联分析、差异分析、趋势分析等找出差异因素以及其分布 特征及开展趋势,提出适宜的治理改进举措1、分析治理因素对设备状态的影响1、采集各类型治理因素变化2、分析各因素变化与设备异常/故障、产品质量之间的关联关系及变化趋势,得出相关因素影响模型3、根据治理因素变化结合影响模型进行影响预测分析4、对影响结果进行预测,给数应对举措或者治理调整方案2、设备标准的合理性分析1、根据根底类数据、设备使用数据进行相关分析,与现有各类标准进行差异分析2、根据设备运行实绩类数据对现有标准数

34、据进行效果分析,得出差异点3、对差异点进行关键要素分析,得出关键影响因素4、通过预测分析,给出标准调整建议3、轧辗性价比综合评价1、关联轧辗上下机数据及轧制实绩数据,得到每块钢的特征属性与其轧制轧辗技术属性的关联数据2、分析各钢种特征属性与轧辗技术属性关联关系,影响程度,得到钢种特征属性与轧辗技术属性二维轧制难度模型3、根据轧辗采购信息价格、效劳等,结合轧制难度模型,得到性价比模型4、通过性价比模型,结合生产方案和轧辗系统可用轧辗数据,再根据各生产单元轧使用规那么模型,可形成优化的轧辗配辗上机方案,实现“因材配辗5、在轧辗性价比分析根底上,采集销售方案、订单信息确定未定生产产品大致情况, 结合

35、采购库存、订单信息,轧辗库存、状态信息和历史轧辗消耗情况,通过预测 分析,可预测轧辗采购量及推荐最优的采购品种及供应商,形成轧辗选型方案.智慧平安治理这里要加一段对智慧平安治理的目标、内容、预期到达效果等的一段总体描述！,如果有未来总体蓝图设想的话,加在后面最好了,参照设备治理远程智能化的平安作业监管构建远程平安监管体系,缩短危险状况的平安处理时间 .主要实施要点如下：1、远程装置基于无线网络,部署简单,随时移动2、现场实时画面监控、远程对话3、远程抓拍,违章即时处理、整改通知单即时下发.4、远程探测,根据进入要求如穿戴装备、人员身份、人员资质,利用RFID穿戴式设备,自动识别,并进行相关推送

36、、报警.5、危险告知,感应到有人员进入危险区域时,播报危险源相关信息,或进行相关推送、报警移动互联下的平安改善活动基于无线网络,拓展智慧平安治理移动应用,缩短平安改善活动所需时间,主要实施要点如下：1、平安检查：利用手持式无线智能设备,检查结果实时反响.2、工作证实：关键检查工作如巡检点、设备到场证实通过RFID感应+拍照,根据工作记录并结合现场滞留时间,分析是否在“走过场.3、隐患排查：现场隐患问题拍照取证,整改任务单即时流转.4、移动督查：平安治理人员、平安治理部门在巡查过程中对发现的违章、隐患,即时处理、整改通知单即时下发.5、信息核实：即时调阅工程信息、相关单位/人员的准入信息、资质信

37、息.6、区域定位：人员数量及定位,不合格或问题推送报警.7、现场画面：将手持式设备拍摄到的实时画面传入中央效劳器.8、无线播送：现场喊话、全体呼叫.9、信息推送：根据现场危险源 RFID标签,自动播报显示危险源相关信息.10、信息调阅：诊断库调阅,为现场处置提供信息支撑.11、LBS效劳：出口/急救站导航、逃生指引、应急资源显示.标出所有危险点灾害点图,并提供智能 实时检索和预警12、平安教育：利用手持式设备进行员工平安教育,发布平安相关的“微课题 .采用电子ID识别和LBS辅助,提升人身平安和厂区平安治理基于物联网,利用人、车、物、料的智能电子身份和识别,实现更加主动的人身平安和智慧厂区安保

38、治理.主要实施的要点如下：1、物资出入治理：以RFID技术为根底,建立物资出入系统,自动比对、报警.2、车辆违规报警：利用RFID高清卡口、GPSI?手段,对车辆行驶轨迹进行侦测、分析,对于异常行驶路线、异常停留位置、异常滞留时间等情况及时进行报警.3、人员违规报警：对于人员进出异常当天次数频繁、非正常时间范围进出、进 出大门不合常理等情况即时报警.4、重点区域报警：利用RFID红外入侵等手段,对重点区域如：仓库、消防 重点部位、线缆布防,探测到人员活动迹象即时报警,自动追踪.5、移动执勤：对巡视过程中发现的异常人员、车辆,利用手持式设备,信息实时比 对校验,异常情况自动报警.6、危险区域出入

39、人员实时监测,预防平安事故7、智能辅助系统记录和分析员工健康的信息工业限制信息平安工业限制系统信息平安系统指的是 L0-L2层级是一个完整的防护体系,它不同于 简单的防病毒系统或防火墙的区域限制.针对工业限制系统通讯协议的平安威胁特别是威 胁生产限制PLC HMI系统的特定威胁、攻击手段不能通过常规手段有效防护.因此我们 引入了工业信息平安系统设计.通过多层次的隔离防护举措、全面的监控手段、完善的行为审计举措、纵深的防御技 术,实现对工业限制系统的整体平安防护,从而保证整个工业限制系统平安稳定运行.通过对工控网络进行纵向分层、横向分区,同时根据不同区域的特点进行不同等级的防护, 构建工控系统平

40、安防护体系架构.根据国家信息化指导方案,把工业限制系统分为治理信 息系统、SCAD解统、PLC系统三个层次.由于各个层次的功能与作用不同,因此进行不同层次之间平安防护的重点也不同.通 过层次划分,进行两个层次的隔离防护,在治理层与监控层之间,主要进行身份鉴别、访 问限制、入侵检测、行为审计、攻击行为过滤等平安防护；在数采监控层和PLC系统层之问,主要基于工业限制通信协议进行访问限制,并且开发配置针对符合生产环境的工业通 讯特征库白名单,使符合平安标准的通讯信息通过的同时隔离不标准和潜在威胁的通讯数 据,另外还能从工业信息平安平台实时扫描带有隐患的工控操作命令,明确信号来源及时 发现和解决问题.

41、智慧能源治理宝钢已经建设了满足当前生产和治理要求能源治理中央、数据仓库系统、环境监测信 息系统EOP,所有能源动力单元,包括制氧、热力、动力管网、制水厂、循环水都有满 足生产要求的自动化系统DCS/PLC,能源治理系统和环境监测信息系统作为各生产和能源单元共享治理的根底平台,在公司能源生产和治理中发挥了重要作用.但是,随着宝钢对能源环保管控要求的不断提升,现有系统在如下方面已很难适应新 的需求,必须通过新的技术手段进行智能化提升：1、系统之间的独立性过强,协同环节过弱,系统的整体性还不够；2、能源治理系统主要解决的是宏观的平衡和调度问题,没有更多地关注在什么根底 上能耗水平上的平衡和调度问题；

42、3、各能源区域自动化系统主要是满足生产需求,没有考虑区域优化运行,节能减排 关注不够；4、对重点用能装置的能效监测、评价及治理还不够精细和及时；5、能源与环境管控相对独立,协同管控不够；6、各自动化系统的数据重当前使用,收集、备份和分析还根本处于初级阶段,也没 有得到必要重视；7、整体系统对生产变化及设备状态的变化适应水平不强,还不能满足生产、能源、 物流等环节的协同优化和高效调整；8、对人的经验的依赖性强,尤其是调度经验,对系统的使用效果会产生较大影响.9、对按需供能源介质这个已经有局部的工程开展,但是还缺乏全面的研究和部署.针对上述问题,有必要对现有的系统进行智能化升级改造,重点在重点装置

43、管控、区 域智能优化、系统全局优化和能源与环境协同优化、各工艺线工序节能工程的实施上,将 会获得重点用能设备精细化的能源管控,能源治理系统快速应对生产和设备状态的变化,能源与环保系统实现协调管控,实现各工艺线精细化节能生产.为能源系统在宝钢智能制 造开展中作出更大奉献.图4-3宝钢股份智慧能源治理蓝图核心用能设备的智能化管控重点设备占据全厂能源消耗大局部能耗,它的运行状况将直接影响综合能效,智能管 控将综合应用运行监督,状态估计,对系统整体平安的影响进行评估及基于均衡用能目标 的动态负荷配置技术实现对重要负荷的精细、科学的管控,为概述和优化能源系统整体智 能被管控水平和效果创造条件.区域层面智

44、能优化技术能源系统区域定义为具有相对独立的专业系统的综合性智能优化,如电力系统,热力 系统,制氧系统等汇总与区域.其智能优化的目标是实现区域能效最优化,发、供、用区 域平衡,宏观损耗最小化及最经济运行.全局层面智能调度优化及管控在重点设备高效运行,区域综合最优的根底上,通过全局优化技术实现最低能耗条件 下的平衡和优化,实现全系统能效最优,并实现能源调度的智能化,减少对人的过度依赖, 使能源系统真正做到高水平的调控,进一步提升经济调控水平,保证系统更平安、稳定和 经济.能源与环保协同管控全厂能源数据采集和环保数据采集、能源系统架构与环保系统架构有很多的相同之处, 借鉴宝钢能源治理系统已经取得的成

45、果, 建立完善的环保系统.另外,能源系统消耗水平, 运行状态与厂区环境密切相关,本模块可通过综合仿真对一定生产和能源系统运行条件下 的环境状况进行评估和仿真,环保运行系统建立预测模型,在环保监控指标超出预警指标 是进行预警,同时环保系统可以及时了解和掌握厂区及周边地区的环境情况,为生产和能 源系统合理运行提供决策支持.各生产厂智能节能系统能源的危机使得在工业领域采取很多不同的手段进行节能,本工程是基于在线工艺模 型与公辅设施之间建立相应的模型关系,试图采用按需供应的方式进行能源介质的供应. 例如,烧结风机与烧结终点温度挂钩,通过预测烧结矿的终点温度调节烧结风机的风量实 现节能；又如热轧冷却供水

46、系统通过在线模型的每块带钢水量需求预测,告诉冷却供水系 统提前根据要求把这块钢的水量供应给机旁水箱以到达节电的目的.智慧物流治理这里要加一段对智慧物流治理的目标、内容、预期到达效果等的一段总体描述！ 如果有未来总体蓝图设想的话,加在后面最好了,参照设备治理基于移动应用的智能回收物流调度产生回收物资的地点比较分散、往往距离有终端的操作室较远,因此可以采用 移动APP软件实现实时的要车申请,信息系统根据通过规那么判断后将运输指令发送到装车 点区域内的所有车辆,驾驶员进行抢单确认,有人确认后,其他人的指令将被自动删除. 一旦发生,指令长时间无人确认的情况,应该提供超时报警给调度进行人工干预.主要实

47、施要点如下：1、装点采用移动AP我现要车申请2 、根据区域进行运输指令编制下达3 、单车利用车载终端进行指令确认4、指令确认超时报警基于自动化仓库的框架车动态实时调度依托宝钢股份直属厂部各生产厂和运输部仓库自动化、智能化的快速开展,已初步具 备框架车智能实时调度的根本条件.对于后续具备自动化行车系统或配置手持终端的生产 厂仓库,将改变框架车运输作业的调度方式按实时单车次框架运输指令进行作业.框架车 动态实时调度应用实现后,将加快框架车运输作业的响应速度,提升单车运输效能,同时 又能实时获得框架车的实载量.主要实施要点如下：1、治理自动化仓库的信息系统可以实时提供框架装卸信息2、配置手持终端的仓

48、库的信息系统可以实时提供框架装卸信息3、车辆调度采用单车次运输指令模式4、将空框架调度纳入运输指令进行治理成品库智能限制及治理成品库智能限制,主要利用激光成像、无线通讯、电子防摇、精确定位、防碰撞等技 术,实现行车全自动无人作业,同时建立库位治理系统,实现仓库的自动化治理,降低劳 动强度,提升劳动效率,降低人员平安风险,并提升仓库空间利用率,实现物流信息化.在宝钢码头库和冷轧钢卷库实践根底上, 持续完善无人化智能库场系统,针对其它库区如 铁路运输库等的具体特点和要求,技术升级改进,并在宝钢范围内推广应用.主要技术包括:1三维立体成像,包括三维成像扫描、钢卷识别及图形分析、鞍座识别及图形分析,

49、基于图像视觉的社会车辆成像及定位.2出入库智能限制,包括入库限制策略、库位推荐策略、出库限制策略、装车限制策 略、出库倒垛策略等.3行车智能调度,包括行车任务分配、行车避让限制、行车路径优化、负载轨迹优化 限制策略等.散装料堆场智能限制及治理在现有根底上,充分发挥堆取料机的堆取料水平和其它功能根底上,实现堆料取料无 人化,取消机上司机室操作,集中在中央限制室内远程操控完成堆、取料作业,料场实现 无人化,结合原料堆、取料机的作业特点小堆小取,堆型多样,作业效率要求高等,实现限制策略优化,以适应原料作业特点.系统主要包括：1基于机器视觉的堆场三维信息实时采集、实时展示,涉及机器扫描成像、噪声干扰 处理、图像镜像处理、虚拟成像处理、多源数据融合等.2自动堆料智能限制专家系统,涉及多种自动堆积方式,自动堆料过程限制、补垛