日韩欧美一级特黄大片_日本在线不卡一区二区_91精品国产免费久久久久久婷婷_亚洲av中文aⅴ无码av男同_欧美黄色网址观看互动交流

所在位置:首頁 >> 行業(yè)新聞>> 資訊詳情

信息物理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)智能化的關(guān)鍵技術(shù)

作者:1180發(fā)布時(shí)間:2018-09-18

  目前鋼鐵工業(yè)面臨前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。資源、能源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重;過程與產(chǎn)品穩(wěn)定性不高、一致性差,生產(chǎn)效率低;產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,高端產(chǎn)品自主生產(chǎn)能力不足;供給側(cè)為需求側(cè)服務(wù)不足等問題嚴(yán)峻。因此,構(gòu)建鋼鐵行業(yè)的以市場為導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系,減少鋼鐵生產(chǎn)工藝流程的資源和能源消耗,減少污染和排放,推動(dòng)行業(yè)鋼鐵轉(zhuǎn)型發(fā)展,實(shí)現(xiàn) “工藝綠色化、裝備智能化、產(chǎn)品高質(zhì)化、供給服務(wù)化”,意義重大。

  我國鋼鐵工業(yè)現(xiàn)在迫切需要攻克四座高峰,實(shí)現(xiàn)“四化”:第一是鋼鐵生產(chǎn)資源、能源消耗大,污染排放嚴(yán)重,迫切需要實(shí)現(xiàn)“工藝綠色化”;第二是生產(chǎn)裝備的穩(wěn)定性、均勻性、一致性差,生產(chǎn)效率低,“裝備智能化”的任務(wù)迫在眉睫;第三是產(chǎn)品質(zhì)量不夠高,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)失衡,“產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化”需求強(qiáng)烈;第四是供給側(cè)為需求側(cè)服務(wù)不足,急需加強(qiáng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,與用戶融合發(fā)展,為用戶提供整體解決方案,實(shí)現(xiàn)“供給服務(wù)化”。

  在此,僅就鋼鐵的智能制造與大家探討。

  自1784年第一次工業(yè)革命至今,人類已經(jīng)經(jīng)歷了3次工業(yè)革命,即以機(jī)械化為核心的第一次工業(yè)革命,以電氣化為核心的第二次工業(yè)革命,以自動(dòng)化、數(shù)字化為核心的第三次工業(yè)革命。目前處于第四次工業(yè)革命階段,其核心是智能化,目標(biāo)是建立智能化、數(shù)字化工廠,實(shí)現(xiàn)智能制造。

  鋼鐵行業(yè)是智能化需求最強(qiáng)的行業(yè),也是離智能化最近的行業(yè)。為解決我國鋼鐵行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)失衡、高端產(chǎn)品供給能力不足、產(chǎn)品外形尺寸精度低以及組織性能控制穩(wěn)定性差等問題,需要實(shí)行生產(chǎn)、物流等的智能控制與優(yōu)化協(xié)同,著力開發(fā)與應(yīng)用智能化技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息深度感知、智慧優(yōu)化決策、精準(zhǔn)協(xié)調(diào)控制、自主學(xué)習(xí)提升。信息物理系統(tǒng)(CPS)是實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵技術(shù)。

  目前,我國大多數(shù)鋼鐵企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化與數(shù)字化,基本達(dá)到了工業(yè)2.0的水平。經(jīng)過努力,相當(dāng)一部分鋼廠將基本達(dá)到工業(yè)3.0+的水平。但是,鋼鐵工業(yè)屬于大型復(fù)雜流程工業(yè),我國尚未形成全流程一體化的智能化控制與全局的協(xié)調(diào)優(yōu)化。

  未來應(yīng)以第四次工業(yè)革命的核心技術(shù)CPS為目標(biāo),對(duì)鋼鐵行業(yè)現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造,拓展網(wǎng)絡(luò)功能,強(qiáng)化計(jì)算能力和感知能力,建成可靠的、實(shí)時(shí)的、安全的、協(xié)作的智能化鋼鐵生產(chǎn)信息物理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的智能化發(fā)展。

  我們要綜合利用現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)、行業(yè)技術(shù),建立信息物理系統(tǒng),使我們的控制系統(tǒng)具有感知、記憶、思維、學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力以及行為決策能力。在這個(gè)系統(tǒng)中,鋼鐵工業(yè)將利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等最新信息技術(shù)提供的環(huán)境和手段,建立起一體化的管控平臺(tái)。它與全鏈條生產(chǎn)線互聯(lián)互通,構(gòu)成兩層式的系統(tǒng)架構(gòu),對(duì)鋼鐵生產(chǎn)過程全流程實(shí)現(xiàn)扁平化、一體化、一竿子插到底的智能管控,實(shí)現(xiàn)信息采集、處理、監(jiān)控和一體化生產(chǎn)調(diào)度管理的智能、協(xié)調(diào),做到“信息的深度感知、網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通、精準(zhǔn)協(xié)調(diào)控制、優(yōu)化智慧決策、自主學(xué)習(xí)提升”。只有這樣,鋼鐵工業(yè)這個(gè)典型的流程工業(yè),才會(huì)克服過去的孤島式、單工序的“單打獨(dú)奏”的解決問題方式,充分利用一體化的智能制造來解決穩(wěn)定性、均勻性、一致性等方面的問題,提供全流程、一體化的解決方案,做到鋼鐵生產(chǎn)全過程的一體化控制、鋼鐵生產(chǎn)各層次的協(xié)調(diào)優(yōu)化、大規(guī)模定制下產(chǎn)品個(gè)性化與定制化以及裝備、物流、能源的智能控制與協(xié)同優(yōu)化等,大幅提高生產(chǎn)效率,提升企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率。

  應(yīng)當(dāng)特別注意的是,鋼鐵工業(yè)是典型的流程工業(yè),作為全流程主體的高爐、轉(zhuǎn)爐、精煉爐、鋼包、連鑄坯、熱軋軋件、冷軋軋件等均為“黑箱”,即我們無法獲取各個(gè)反應(yīng)器或者軋件內(nèi)部的信息。即使建立起大數(shù)據(jù)管控平臺(tái),仍然無法精準(zhǔn)把握“黑箱”內(nèi)的物理與化學(xué)變化。當(dāng)前,欲實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的智能制造,必須利用可以采集到的大量相關(guān)信息,基于新型的數(shù)字感知技術(shù),“逼真”地描繪出“黑箱”中的變化,建立物理世界的“虛擬映像”或“數(shù)字孿生”,并進(jìn)而進(jìn)行智能決策和控制。這是智能控制的核心環(huán)節(jié),是鋼鐵智能制造的特點(diǎn)和難點(diǎn),是我們?cè)趯?shí)現(xiàn)智能制造過程中必須攻克的制高點(diǎn)。

  在目前由實(shí)體(物理)向數(shù)字(虛擬)的轉(zhuǎn)變與發(fā)展中,如何利用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù),對(duì)生產(chǎn)中物理系統(tǒng)內(nèi)部不可測的物理參數(shù)進(jìn)行數(shù)字感知,是材料人長期以來的夢想,也是材料科學(xué)與技術(shù)發(fā)展面臨的重大問題。數(shù)字感知為我們提供了非常理想的解決方案。數(shù)字感知將虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)及人工智能(AI)結(jié)合,攻克以往無法逾越的“黑箱”障礙,從而建立起CPS的核心部分,即與現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)成鏡面映射并即時(shí)互動(dòng)的虛擬系統(tǒng)。在這個(gè)具有足夠精度的虛擬系統(tǒng)上,再加上精準(zhǔn)、協(xié)調(diào)的智能控制,則鋼鐵生產(chǎn)過程的智能設(shè)計(jì)與實(shí)時(shí)精準(zhǔn)控制將成為可能。

  鋼鐵行業(yè)智能制造可以實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo):建立跨系統(tǒng)、跨工序、跨領(lǐng)域的鋼鐵工藝質(zhì)量大數(shù)據(jù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng);材料組織、性能、表面等關(guān)鍵工藝質(zhì)量參數(shù)的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)與在線狀態(tài)感知;工藝、設(shè)備和質(zhì)量的關(guān)系分析,質(zhì)量在線綜合評(píng)判與異常原因追溯;工藝參數(shù)和制備工序流程的優(yōu)化,質(zhì)量參數(shù)精準(zhǔn)控制與多工序協(xié)調(diào)匹配;基于工藝裝備狀態(tài)的多工序動(dòng)態(tài)排程,產(chǎn)供銷全流程協(xié)同的智能決策。更重要的是,智能制造還能面向用戶進(jìn)行多規(guī)格、小批量、定制化生產(chǎn),使上下游實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的協(xié)同發(fā)展,提高全產(chǎn)業(yè)鏈效益。正如習(xí)近平總書記在2018年兩院院士大會(huì)講話中指出:“要以智能制造為主攻方向推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級(jí),推動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性轉(zhuǎn)變,以‘鼎新’帶動(dòng)‘革故’,以增量帶動(dòng)存量,促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端。”

  (作者系中國工程院院士、河鋼東大產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長。本報(bào)記者高長安根據(jù)作者在河鋼集團(tuán)和東北大學(xué)舉辦的第二屆河鋼東大學(xué)術(shù)國際年會(huì)上所作報(bào)告整理。)

?