煉鋼工程管理系統(tǒng)技術(shù)

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　　在鋼鐵行業(yè)，信息化體系的五級架構(gòu)已經(jīng)得到普遍認(rèn)可，它們分別為一級基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)(BAS)、二級過程控制系統(tǒng)(PCS)、三級車間級制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、四級企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)和五級企業(yè)間管理系統(tǒng)及決策支持系統(tǒng)(DSS)。對于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)來說，MES負(fù)責(zé)生產(chǎn)計(jì)劃的生成、生產(chǎn)指令的下達(dá)、作業(yè)實(shí)績的收集、物料跟蹤、質(zhì)量管理、物料管理和運(yùn)輸管理等功能。通過MES中先進(jìn)優(yōu)化的生產(chǎn)排產(chǎn)系統(tǒng)、產(chǎn)線排序系統(tǒng)、生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)等為整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)過程提供能滿足不同生產(chǎn)先要求的制造執(zhí)行解決方案。如果說ERP關(guān)注的是價(jià)值和結(jié)果，那么MES關(guān)注的則是產(chǎn)成結(jié)果的整個(gè)過程。

　　一、鋼鐵企業(yè)亟待解決的問題

　　1、先進(jìn)的管理理念的引入

　　從1948年鞍鋼成立至今我國鋼鐵行業(yè)已有60多年的歷史，鋼鐵行業(yè)已形成一套根深蒂固、行之有效的經(jīng)營管理模式。但隨著設(shè)備更新改造、自動化水平的提高和信息技術(shù)的引入，原有管理模式已不能適應(yīng)企業(yè)現(xiàn)階段的經(jīng)營管理。鋼鐵企業(yè)需引入國內(nèi)外先進(jìn)的適合鋼鐵企業(yè)的管理理念，通過MES梳理自身業(yè)務(wù)流程并優(yōu)化，通過業(yè)務(wù)流程重組實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部間緊密銜接、扁平化管理，使得供應(yīng)鏈上下游間行程一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)溝通、協(xié)同。

　　2、數(shù)據(jù)采集

　　目前國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)已在主要工序通過MES實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理，中小鋼鐵企業(yè)未來MES的市場不容忽視。但從現(xiàn)場獲取的信息發(fā)現(xiàn)，中小企業(yè)自動化水平相對不高，很多工序沒有二級PCS，重復(fù)繁雜的人為輸入造成人員對系統(tǒng)的抵觸，這對實(shí)施MES并達(dá)到預(yù)期效果提供了障礙。MES系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)采集，直接掌握現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息，減少人為操作。部分工序可實(shí)現(xiàn)管控，操作人員可在操作室對現(xiàn)場進(jìn)行操作，減少響應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)扁平化管理。

　　3、新信息技術(shù)、設(shè)備的引入

　　MES系統(tǒng)不同于PCS，該系統(tǒng)參與部門多、參與人員多、流程相對較長，如何提高M(jìn)ES參與人員即時(shí)獲取相關(guān)有價(jià)值的信息已成為鋼鐵企業(yè)所關(guān)注的問題。MES不僅關(guān)注于生產(chǎn)管控，也關(guān)心原燃料、備品備件、在制品和成品庫的管理，如此龐大的物料管理只是通過人工與信息化來解決的效果并不是特別理想。因此，MES系統(tǒng)可引入系統(tǒng)即時(shí)通訊工具、手持終端、短信、WAP等來提高參與人員獲取信息的及時(shí)性。MES也可通過采集條碼數(shù)據(jù)、RFID數(shù)據(jù)、手持終端的數(shù)據(jù)獲取物料庫區(qū)庫位和物料數(shù)量信息，避免人為輸入帶來的錯(cuò)誤、使其更加準(zhǔn)確對物料等進(jìn)行管理。

　　4、系統(tǒng)模擬仿真

　　MES從ERP接收訂單與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備生產(chǎn)能力制訂生產(chǎn)計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)通過生產(chǎn)管控、調(diào)整生產(chǎn)來保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。但現(xiàn)場出現(xiàn)的情況比較復(fù)雜，生產(chǎn)調(diào)度的結(jié)果往往達(dá)不到最優(yōu)調(diào)度效果。鋼鐵行業(yè)同樣需要系統(tǒng)模擬仿真，在制定作業(yè)計(jì)劃后，通過模擬仿真測試工序間是否平衡、能源供給量是否充裕、生產(chǎn)節(jié)奏是否合適等。

　　二、自動化煉鋼技術(shù)控制要點(diǎn)

　　1、新時(shí)期鋼鐵行業(yè)在發(fā)展當(dāng)中更加強(qiáng)調(diào)將傳統(tǒng)冶煉技術(shù)和信息技術(shù)融合發(fā)展，通過引入更加先進(jìn)的技術(shù)裝備、理念，優(yōu)化和改進(jìn)冶煉行業(yè)的自動化條件。

　　2、自動化技術(shù)可以在冶煉工廠的整體工藝提升和變量控制方面進(jìn)行應(yīng)用。比如在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程當(dāng)中采用自動化煉鋼技術(shù)，就可以對出鋼的溫度有更加準(zhǔn)確地掌握，而且煉鋼時(shí)還能實(shí)時(shí)監(jiān)測冶煉當(dāng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，或者是采用電子信息系統(tǒng)記錄冶煉中的數(shù)據(jù)。由此也能看出，信息化技術(shù)在鋼鐵冶煉行業(yè)中的應(yīng)用，可以促進(jìn)檢測效率的提升，讓生產(chǎn)者及時(shí)得到反饋信息，盡早采取應(yīng)對和防范措施，最大限度降低損失。

　　3、在整體處理工藝方面，自動化技術(shù)的應(yīng)用還能對產(chǎn)品質(zhì)量的提升起到促進(jìn)作用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的完善與優(yōu)化，也能讓生產(chǎn)模式、產(chǎn)業(yè)鏈等得到完善。

　　三 、泛普煉鋼工程管理系統(tǒng)技術(shù)分析

　　1、與模型相關(guān)的研究

　　不管是動態(tài)還是靜態(tài)控制，都是基于控制模型開展。動態(tài)控制方法的使用范圍更廣泛，實(shí)際上是以化學(xué)平衡與熱平衡為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的靜態(tài)模型，對初始的氧槍高度、裝料量和氧流量等進(jìn)行計(jì)算。在后期的吹煉過程中，結(jié)合副槍檢測方法所得到的結(jié)果，對控制策略信息進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)控制轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)節(jié)的目標(biāo)。

　　2、控制技術(shù)研究

　　吹煉終點(diǎn)的含碳量和熔鋼溫度都可以通過控制系統(tǒng)開展準(zhǔn)確且詳細(xì)的估計(jì)和計(jì)算，包含了反饋計(jì)算與動態(tài)控制模型。其中前者是對后者模型估計(jì)中得出的誤差進(jìn)行調(diào)整;后者是對副槍檢測方法所得到的吹煉終點(diǎn)所需的冷卻劑數(shù)量和氧氣需求量進(jìn)行計(jì)算，還可以得到含碳量和鋼水溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。反饋模型在對誤差調(diào)整時(shí)，可以引入專家系統(tǒng)，完成靜態(tài)補(bǔ)償?；蛘呤窃谛拚?jì)算當(dāng)中引入自學(xué)習(xí)模型，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)控制轉(zhuǎn)爐煉鋼整個(gè)過程的目標(biāo)。

　　3、人工智能技術(shù)

　　由于轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程涉及的物理和化學(xué)過程比較復(fù)雜，最終的命中率提升也會受到比較大的限制。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)也開始逐漸適應(yīng)新技術(shù)，成為了主要產(chǎn)鋼國家和地區(qū)的關(guān)注重點(diǎn)。

　　泛普軟件是一個(gè)行業(yè)性特別強(qiáng)的系統(tǒng)，選擇一個(gè)具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的管理思想的MES系統(tǒng)十分重要。泛普軟件16年來具有非常成熟的鋼鐵行業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及成熟的解決方案，泛普軟件可以為企業(yè)提供一套模塊化、基于B/S或C/S架構(gòu)開發(fā)的解決方案，包括倉儲管理、生產(chǎn)計(jì)劃、工藝管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、預(yù)警管理、KPI決策分析等核心功能，從而幫助企業(yè)解決可追溯性、生產(chǎn)控制和企業(yè)級系統(tǒng)集成問題，以確保同時(shí)滿足成本、質(zhì)量、交期等目標(biāo)。