冶金自動化技術(shù)(五)
冶金行業(yè)的自動化與信息化
冶金自動化技術(shù)在自動化技術(shù)的推動和冶金行業(yè)技術(shù)需求的拉動雙重機(jī)制作用下,必將取得更大進(jìn)展。
一、過程控制系統(tǒng)
冶金流程在線連續(xù)檢測和監(jiān)控系統(tǒng)。采用新型傳感器技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、軟測量技術(shù)、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)處理技術(shù)、冶金環(huán)境下可靠性技術(shù),以關(guān)鍵工藝參數(shù)閉環(huán)控制、物流跟蹤、能源平衡控制、環(huán)境排放實(shí)時控制和產(chǎn)品質(zhì)量全面過程控制為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)冶金流程在線檢測和監(jiān)控系統(tǒng),包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預(yù)報,鋼水純凈度檢測和預(yù)報,鋼坯和鋼材溫度、尺寸、組織、缺陷等參數(shù)檢測和判斷,全線廢氣和煙塵的監(jiān)測等。
冶金過程關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制?;跈C(jī)理模型、統(tǒng)計分析、預(yù)測控制、專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、支撐矢量機(jī)(SVM)等技術(shù),以過程穩(wěn)定、提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目標(biāo),在上述關(guān)鍵工藝參數(shù)在線連續(xù)檢測基礎(chǔ)上,建立綜合模型,采用自適應(yīng)智能控制機(jī)制,實(shí)現(xiàn)冶金過程關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制。包括高爐順行閉環(huán)專家系統(tǒng)、鋼水成分和溫度閉環(huán)控制、鑄坯和鋼材尺寸和組織性能閉環(huán)控制等。
二、生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)
冶金流程的全息集成。實(shí)現(xiàn)鐵-鋼-軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞,實(shí)現(xiàn)管理-計劃-生產(chǎn)-控制縱向信息集成,同時,整合生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)倉庫,采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提供生產(chǎn)管理控制的決策支持。
計算機(jī)全流程模擬,實(shí)現(xiàn)以科學(xué)為基礎(chǔ)的設(shè)計和制造。采用計算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和計算力學(xué)技術(shù),基于各種冶金模型,進(jìn)行流程離線仿真和在線集成模擬,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織優(yōu)化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、新生產(chǎn)流程設(shè)計和新產(chǎn)品開發(fā)優(yōu)化。
提升鋼鐵生產(chǎn)制造智能。在生產(chǎn)組織管理方面,基于事例推理、專家知識的生產(chǎn)計劃與運(yùn)籌學(xué)中網(wǎng)絡(luò)規(guī)則技術(shù),提供快速調(diào)整作業(yè)計劃的手段和能力,以提高生產(chǎn)組織的柔性和敏捷化程度;根據(jù)各工序參數(shù),自動計算各工序的生產(chǎn)順序計劃及各工序的生產(chǎn)時間和等待時間,實(shí)現(xiàn)計劃的全線跟蹤和控制,并能根據(jù)現(xiàn)場要求和專家知識,進(jìn)行靈活的調(diào)整;異常情況下的重組調(diào)度技術(shù)以及在多種工藝路線情況下,人機(jī)協(xié)同動態(tài)生產(chǎn)調(diào)度。在質(zhì)量管理方面,基于數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計計算與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù),對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行預(yù)報、跟蹤和分析;根據(jù)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù),判定在生產(chǎn)中發(fā)生的品質(zhì)異常。在設(shè)備管理方面,采用生產(chǎn)設(shè)備的故障診斷與預(yù)報技術(shù),建立設(shè)備故障、壽命預(yù)報模型,實(shí)現(xiàn)預(yù)測維護(hù)。在成本控制方面,采用數(shù)據(jù)挖掘與預(yù)報技術(shù),建立動態(tài)成本模型預(yù)測生產(chǎn)成本;利用動態(tài)跟蹤控制技術(shù),優(yōu)化原材料的配比、能源介質(zhì)的供應(yīng)、產(chǎn)線定修制度、生產(chǎn)的調(diào)度管理,動態(tài)核算成本,以降低生產(chǎn)成本。
三、企業(yè)信息化系統(tǒng)
企業(yè)信息集成到行業(yè)信息集成。信息化的目的之一是實(shí)現(xiàn)信息共享,在有效競爭前提下趨利避害,在企業(yè)信息化編碼體系標(biāo)準(zhǔn)化、企業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)/信息集成基礎(chǔ)上,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)協(xié)作制造企業(yè)信息集成,全行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng),直至全球行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng)。
管控一體化,實(shí)現(xiàn)實(shí)時性能管理(Real Performance Management)。協(xié)調(diào)供產(chǎn)銷流程,實(shí)現(xiàn)從訂貨合同到生產(chǎn)計劃、制造作業(yè)指令、到產(chǎn)品入庫出廠發(fā)運(yùn)的信息化。生產(chǎn)與銷售連成一個整體,計劃調(diào)度和生產(chǎn)控制有機(jī)銜接;質(zhì)量設(shè)計進(jìn)入制造,質(zhì)量控制跟蹤全程,完善PDCA質(zhì)量循環(huán)體系;成本管理在線覆蓋生產(chǎn)流程,資金控制實(shí)時貫穿企業(yè)全部業(yè)務(wù)活動,通過預(yù)算、預(yù)警、預(yù)測等手段,達(dá)到事前和事中的控制。
知識管理和商業(yè)智能。利用企業(yè)信息化積累的海量數(shù)據(jù)和信息,按照各種不同類型的決策主題分別構(gòu)造數(shù)據(jù)倉庫,通過在線分析和數(shù)據(jù)挖掘,實(shí)現(xiàn)有關(guān)市場、成本、質(zhì)量等方面數(shù)據(jù)-信息-知識的遞階演化,并將企業(yè)常年管理經(jīng)驗和集體智慧形式化、知識化,為企業(yè)持續(xù)發(fā)展和生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)營管理各方面創(chuàng)新奠定堅實(shí)的核心知識和規(guī)律性的認(rèn)識基礎(chǔ)。
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