近年來(lái)，鋼鐵企業(yè)面臨的外部競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境發(fā)生著翻天覆地的變化。在能耗方面，鋼鐵工業(yè)耗能量占我國(guó)總能耗的11%左右，對(duì)比世界先進(jìn)水平，噸鋼能耗就高出10%；在客戶服務(wù)方面，客戶對(duì)鋼材的品種、規(guī)格等需求越來(lái)越多樣化，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和交貨期要求也越來(lái)越苛刻。加之金融危機(jī)為國(guó)內(nèi)的冶金行業(yè)發(fā)展又增添了許多變數(shù)，冶金企業(yè)的發(fā)展可謂是“內(nèi)憂外患”。
國(guó)家最近出臺(tái)的相關(guān)政策顯示，鋼鐵企業(yè)信息化的發(fā)展已經(jīng)為我國(guó)政府部門與冶金行業(yè)企業(yè)高度重視。在這種情況下，國(guó)內(nèi)一些大型鋼鐵冶金企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始考慮實(shí)施先進(jìn)的生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)管理模式和系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)外界競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的變化。
鋼鐵企業(yè)需求拉動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展
70年代以前，我國(guó)鋼鐵企業(yè)普遍采用單回路控制，控制設(shè)備為常規(guī)儀表，控制水平簡(jiǎn)單。90年代以后，我國(guó)冶金行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展較快，在過(guò)程優(yōu)化與信息化的要求下，控制裝備方面以PLC、DCS、FCS等為主，控制水平也已經(jīng)達(dá)到準(zhǔn)無(wú)人化水平。近年來(lái)，我國(guó)部分大型鋼鐵企業(yè)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)全廠信息化，控制系統(tǒng)方面出現(xiàn)了BPS/MES/PCS的三級(jí)結(jié)構(gòu)。凌源鋼鐵公司中寬冷帶廠副廠長(zhǎng)劉偉表示，中國(guó)加入WTO的第一場(chǎng)世界貿(mào)易大戰(zhàn)就在鋼鐵業(yè)中爆發(fā)，加之金融危機(jī)的影響以及國(guó)際市場(chǎng)的萎縮，鋼鐵企業(yè)受到的考驗(yàn)要高于其他行業(yè)。在這樣的開(kāi)放環(huán)境下，國(guó)內(nèi)鋼鐵廠自動(dòng)化水平的提升也是大勢(shì)所趨。
目前，國(guó)內(nèi)外的電氣自動(dòng)化公司除了生產(chǎn)各種不同類型的自動(dòng)化產(chǎn)品與裝備外，一體化的裝備已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)的首選。據(jù)了解，西門子、ABB、施耐德、GE等公司提供產(chǎn)品的同時(shí)，還會(huì)為冶金企業(yè)提供個(gè)性化的解決方案。劉廠長(zhǎng)介紹說(shuō)：“自動(dòng)化儀表、傳感器、電控裝置與技術(shù)、包括智能控制的自動(dòng)化系統(tǒng)都有很大的發(fā)展空間。”
據(jù)了解，冶金行業(yè)中基礎(chǔ)自動(dòng)化是生產(chǎn)過(guò)程中最基礎(chǔ)的部分，生產(chǎn)工藝越復(fù)雜，基礎(chǔ)自動(dòng)化的程度也就越高，在高爐系統(tǒng)甚至達(dá)到100%，連鑄、軋鋼也達(dá)到接近99%；生產(chǎn)過(guò)程控制自動(dòng)化技術(shù)方面也取得顯著提高，生產(chǎn)過(guò)程控制自動(dòng)化是提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制的重要環(huán)節(jié)，大量數(shù)學(xué)模型和人工智能技術(shù)等在這一級(jí)廣泛應(yīng)用；車間管理級(jí)或生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)近年來(lái)得到鋼鐵企業(yè)的普遍關(guān)注，國(guó)內(nèi)已有部分企業(yè)在新建或改造生產(chǎn)線上引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)。劉廠長(zhǎng)解釋道：“生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)主要由區(qū)域管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成在線作業(yè)計(jì)劃和生產(chǎn)調(diào)度管理、質(zhì)量跟蹤控制等許多功能。”
信息化推廣進(jìn)程加快
車間管理級(jí)或生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)在企業(yè)信息化架構(gòu)中的位置非同小可，通過(guò)控制系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)無(wú)縫連接和系統(tǒng)集成，生產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與指令才能順暢傳達(dá)。劉廠長(zhǎng)向記者介紹：“截至2008年，占全國(guó)鋼產(chǎn)量50％的企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化。但目前還有一些鋼鐵廠信息化應(yīng)用的水平還較低，這些工廠僅僅在車間建設(shè)了計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)和少量的生產(chǎn)報(bào)表處理，而大量的生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)還是要通過(guò)人工來(lái)完成。”
他同時(shí)提議，信息化的推廣要考慮到鋼鐵公司自動(dòng)化水平的因素。對(duì)于已經(jīng)具備成套自動(dòng)化生產(chǎn)線的企業(yè)，在信息化方面已經(jīng)積累了許多有益的經(jīng)驗(yàn)，所以工作的重點(diǎn)在于業(yè)務(wù)流程與系統(tǒng)的創(chuàng)新；設(shè)備自動(dòng)化水平較高的企業(yè)，可以將工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到企業(yè)管理層面；而對(duì)于設(shè)備年限長(zhǎng)、老化嚴(yán)重、自動(dòng)化水平較低、資金薄弱的鋼鐵企業(yè)，執(zhí)行大規(guī)模信息化系統(tǒng)的難度很大，那么就應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)備基礎(chǔ)自動(dòng)化，在企業(yè)管理方面引入一些簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。
目前，我國(guó)領(lǐng)先的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)將信息化列為提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的措施之一。MES的應(yīng)用也隨著信息化的發(fā)展成為鋼鐵企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的進(jìn)一步加快，MES的需求也將越來(lái)越迫切。國(guó)家在企業(yè)信息化發(fā)展方面采取了積極、鼓勵(lì)的措施，這也在很大程度上推動(dòng)了鋼鐵企業(yè)信息化的建設(shè)進(jìn)程。
冶金自動(dòng)化趨勢(shì)一覽
在檢測(cè)技術(shù)與儀表發(fā)展方面，網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、高精度化等趨勢(shì)日趨明顯；在工業(yè)控制方面，主要以PLC與DCS的應(yīng)用為主，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用前景看好。劉廠長(zhǎng)介紹，目前在冶金行業(yè)，PLC與DCS都有向?qū)Ψ叫阅芸繑n的趨勢(shì)，也就是說(shuō)，PLC加強(qiáng)了回路控制功能，DCS也在順序控制功能方面得到很大改善。對(duì)于兩者的選擇方面，各大鋼鐵企業(yè)見(jiàn)仁見(jiàn)智，由于價(jià)格因素的考慮，一些企業(yè)更傾向于選擇全PLC系統(tǒng)。
目前，可視化技術(shù)以及監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展也為冶金行業(yè)提供了更多的便利。由于高爐的封閉性，儀表檢測(cè)的重要性就顯得尤為重要。近年來(lái)，由于測(cè)試技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模型化的發(fā)展，多媒體虛擬技術(shù)把本來(lái)模糊的過(guò)程變得更加透明與可視化，這大大方便了鋼鐵員工的實(shí)際操作過(guò)程。另外，為降低成本，國(guó)外已經(jīng)將“無(wú)人工廠”或“準(zhǔn)無(wú)人工廠”的概念引入冶金行業(yè)，全車間無(wú)人化使得鋼鐵公司的工作人員得到最大程度的節(jié)省。
最后，劉廠長(zhǎng)補(bǔ)充介紹道：“由于行業(yè)不同，相應(yīng)的自動(dòng)化產(chǎn)品或技術(shù)差異也比較大，冶金行業(yè)包含著傳統(tǒng)的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的特征，同時(shí)也包括應(yīng)用在電廠的電力領(lǐng)域自動(dòng)化的技術(shù)，如煤氣化聯(lián)合循環(huán)、常壓循環(huán)流化床鍋爐和增壓流化床燃燒鍋爐等先進(jìn)的潔凈煤燃燒技術(shù)在冶金行業(yè)發(fā)展形勢(shì)較為樂(lè)觀。而作為冶金行業(yè)的主體，個(gè)人認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用空間很大。”
