煉鋼工序的主要目的是將來自高爐的鐵水或廢鋼在煉鋼爐中通過氧化、脫碳及造渣等過程降低有害元素，以滿足鋼材軋制的要求。煉鋼的方法主要有三種，平爐煉鋼法、轉(zhuǎn)爐煉鋼法和電爐煉鋼。平爐煉鋼由于爐體龐大、設(shè)備復(fù)雜、熱效率低、生產(chǎn)率低等因素，已經(jīng)被逐步取代。當(dāng)今的主要煉鋼方法為轉(zhuǎn)爐煉鋼法和電爐煉鋼法。作為主要的煉鋼方法，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法有很多特點(diǎn)，如生產(chǎn)率高、原料適應(yīng)性好、冶煉鋼的品種多、原料消耗少、熱效率高等。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對鋼的質(zhì)量要求更高，對品種的要求也越來越多，尤其對特殊性能合金鋼的需求不斷增長。在電力技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的電爐煉鋼法更好的適應(yīng)了這一趨勢。電爐煉鋼法是利用電能轉(zhuǎn)換成熱能進(jìn)行冶煉的方法。電爐煉鋼由于不外加燃料，可以避免從燃料中帶入雜質(zhì)。同時(shí)電爐煉鋼能夠精確控制爐溫和冶煉氣體成分，因此電爐煉鋼的質(zhì)量最好。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電爐煉鋼是增長最快的煉鋼方法。

近50年來，鋼水爐外精煉和鐵水預(yù)處理是鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展起來的兩項(xiàng)重要的工藝技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)解決一些優(yōu)質(zhì)品種的生產(chǎn)和質(zhì)量問題，并逐漸發(fā)展成為對完善和優(yōu)化整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)工藝流程不可缺少的獨(dú)立工藝環(huán)節(jié)，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，優(yōu)質(zhì)高效的鋼鐵生產(chǎn)總體目標(biāo)。

GE針對煉鋼區(qū)的MES解決方案功能模塊如下：

生產(chǎn)排程

煉鋼區(qū)的生產(chǎn)調(diào)度是以連鑄為中心。系統(tǒng)接收ERP下達(dá)的鑄坯生產(chǎn)計(jì)劃、爐次計(jì)劃，并根據(jù)連鑄機(jī)和中間包的工藝要求，依次計(jì)算鐵水包（或鋼水包）到達(dá)鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐（電爐）、二次精煉、連鑄等區(qū)域的時(shí)間，生產(chǎn)出鋼順計(jì)劃，最大程度保證連鑄生產(chǎn)。調(diào)度員還可以在計(jì)劃甘特圖上進(jìn)行人工拖拽調(diào)整，系統(tǒng)會根據(jù)調(diào)整進(jìn)行自動修正甘特圖，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)整。

生產(chǎn)監(jiān)控與實(shí)績

生產(chǎn)監(jiān)控的數(shù)據(jù)來源于生產(chǎn)現(xiàn)場的基礎(chǔ)自動化設(shè)備，如PLC，DCS等，為調(diào)度層面和爐前工提供操作指導(dǎo)。

生產(chǎn)監(jiān)控從對象來看分為三個(gè)層次：設(shè)備層面、訂單層面、物料層面

系統(tǒng)在設(shè)備層面提供所有設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)總覽，對象包括轉(zhuǎn)爐、精煉設(shè)備、連鑄機(jī)以及物流設(shè)備，如行車和鋼水包。信息包括設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)、爐次信息、預(yù)估信息（出鋼溫度，澆畢時(shí)刻等）。

信息從訂單層面提供所有爐次的加工履歷和當(dāng)前位置，并以操作記錄的形式進(jìn)行自動存儲，為成本管理和考核管理提供不失真的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。生產(chǎn)調(diào)度員可以隨時(shí)掌握爐次在各區(qū)域的關(guān)鍵信息，如鋼水重量、溫度、成分等。

系統(tǒng)從物料層面提供各料倉的散裝料、合金料的存儲情況和物料消耗情況，為現(xiàn)場生產(chǎn)的正常運(yùn)行提供物料支持。

鋼包管理

鋼包是煉鋼工藝中爐次的直接載體，功能管理包括鋼包檔案管理、鋼包跟蹤、鋼包計(jì)劃管理。合理周轉(zhuǎn)鋼包可以保證煉鋼物流暢通、降低能耗。

爐次跟蹤

爐次跟蹤對于煉鋼區(qū)的生產(chǎn)調(diào)度十分關(guān)鍵。爐次跟蹤的信息來源于鋼包跟蹤，系統(tǒng)根據(jù)爐次跟蹤記錄自動產(chǎn)生爐次生產(chǎn)履歷，從鐵水預(yù)處理開始直至連鑄機(jī)澆鑄結(jié)束的過程處理信息為質(zhì)量追溯、生產(chǎn)分析、成本管理提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)依據(jù)。

質(zhì)量管理

• 產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理
  

• 產(chǎn)品質(zhì)量判定和跟蹤
  

• SPC分析
  

• 質(zhì)量統(tǒng)計(jì)

能源管理

煉鋼區(qū)是鋼鐵企業(yè)的能耗大戶，通過能源計(jì)劃、能源計(jì)量，實(shí)現(xiàn)對煉鋼廠水、電、風(fēng)、氣的有效管理，并通過能源計(jì)量考核，降低噸鐵能耗。

考核管理

基于實(shí)時(shí)采集的不失真的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，形成基于班組的考核報(bào)表，考核內(nèi)容包括產(chǎn)量、工藝（終點(diǎn)溫度命中率、終點(diǎn)碳含量命中率等）、消耗（氧氣、散裝料、合金料等）等內(nèi)容，為提高產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能降耗提供幫助。

數(shù)據(jù)倉庫

GE的數(shù)據(jù)倉庫采用了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)立方體分析技術(shù)，把已經(jīng)非常強(qiáng)大的報(bào)表處理和分析能力又提升到一個(gè)新的水平上，幫助用戶輕松獲取整個(gè)煉鋼區(qū)的相關(guān)生產(chǎn)信息——通過將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的比特位及字節(jié)轉(zhuǎn)換成關(guān)于訂單、資產(chǎn)、生產(chǎn)、質(zhì)量、產(chǎn)量及更多的有意義智能信息，從而為生產(chǎn)和過程數(shù)據(jù)提供有意義的參考。

通過MES的建設(shè)，能夠?yàn)闊掍搮^(qū)帶來如下效益：

• 通過生產(chǎn)排程和生產(chǎn)協(xié)調(diào)，有效實(shí)現(xiàn)煉鋼區(qū)的爐機(jī)匹配，保證連鑄機(jī)最大限度發(fā)揮能效，提高鋼產(chǎn)量
  

• 通過有效的鋼包周轉(zhuǎn)管理和能源平衡管理，從物流和能源上保證煉鋼區(qū)的有序生產(chǎn)
  

• 通過爐次跟蹤，實(shí)現(xiàn)爐次信息的全程動態(tài)的顯示和加工過程的自動記錄，為產(chǎn)品質(zhì)量追溯和工藝改進(jìn)提供依據(jù)
  

• 通過客觀真實(shí)的管理考核，有效調(diào)動員工的工作積極性，有助于操作工提高操作水平，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗
  

• 通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析挖掘，能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更高層面的管理目標(biāo)，如動態(tài)成本管理，負(fù)能煉鋼等