廣州番禺珠江鋼管有限公司

3352熱軋廠

智能制造方案

目錄

1項(xiàng)目背景........................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

2智能制造行動(dòng)方案...............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.1珠江鋼管公司3352熱軋智能工廠行動(dòng)方案...................錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.2智能工業(yè)機(jī)器人...........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.3掌上工廠..................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

1項(xiàng)目背景

國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)制造2025》提出，將來十年，中國(guó)將緊密環(huán)繞重

點(diǎn)制造領(lǐng)域核心環(huán)節(jié)，開展新一代信息技術(shù)與制造裝備融合的集成創(chuàng)

新和工程應(yīng)用。支持政產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)，開發(fā)智能產(chǎn)品和自主可控

的智能裝置并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。依托優(yōu)勢(shì)公司，緊扣核心工序智能化、核

心崗位機(jī)器人替代、生產(chǎn)過程智能優(yōu)化控制、供應(yīng)鏈優(yōu)化，建設(shè)重點(diǎn)

領(lǐng)域智能工廠/數(shù)字化車間。在基本條件好、需求迫切的重點(diǎn)地區(qū)、行

業(yè)和公司中，分類實(shí)行流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、新業(yè)

態(tài)新模式、智能化管理、智能化服務(wù)等試點(diǎn)示范及應(yīng)用推廣。建立智

能制造原則體系和信息安全保障系統(tǒng)，搭建智能制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)。

珠江鋼管公司3352熱軋產(chǎn)線配備了國(guó)際領(lǐng)先水平的工藝設(shè)備和電氣自

動(dòng)化系統(tǒng)，控制水平較高，運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定，下階段要實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶個(gè)性化需求

的迅速反映和全面服務(wù)，從而形成有特色的智能制造差別化運(yùn)營(yíng)服務(wù)

模式，發(fā)明新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，提高賺錢能力。

2智能制造行動(dòng)方案

2.1珠江鋼管公司3352熱軋智能工廠行動(dòng)方案

2.1.1珠江鋼管公司3352熱軋智能工廠總體架構(gòu)

珠江鋼管公司3352熱軋生產(chǎn)線配備了國(guó)際領(lǐng)先水平的工藝設(shè)備和電氣

自動(dòng)化系統(tǒng)，控制水平較高，運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定。為將3352熱軋進(jìn)一步打造為

世界一流板帶生產(chǎn)基地，應(yīng)把握老式制造業(yè)智能化革新的機(jī)遇，建設(shè)

成智能化示范工廠。從而提高產(chǎn)品附加值，穩(wěn)定質(zhì)量、減少消耗，擴(kuò)大

行業(yè)影響力。

智能工廠架構(gòu)如圖3.1-1所示。智能工廠將涉及硬件設(shè)施、基本平臺(tái)、

生產(chǎn)控制層、智能管控層等四個(gè)層級(jí)，并實(shí)現(xiàn)與集團(tuán)智能管控運(yùn)營(yíng)平臺(tái)

的信息交付。

集團(tuán)運(yùn)營(yíng)智能管控平臺(tái)

高級(jí)計(jì)劃排產(chǎn)

產(chǎn)品在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與全流程質(zhì)量管關(guān)鍵設(shè)備

智能物流智能管控

與質(zhì)量評(píng)估工藝優(yōu)化控與在線優(yōu)化監(jiān)測(cè)

設(shè)備資產(chǎn)管理廠級(jí)能源管理廠級(jí)成本評(píng)估虛擬工廠掌上工廠

智能精準(zhǔn)控制

生產(chǎn)控制

基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化

工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)仿真平臺(tái)移動(dòng)互聯(lián)平臺(tái)基礎(chǔ)平臺(tái)

冶金智能裝備工業(yè)機(jī)器人智能傳感器可視化設(shè)備

--------------------------------------------------------------硬件設(shè)施

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備等）

圖3.1-1珠江鋼管公司3352熱軋智能工廠架構(gòu)圖

2.1.2硬件設(shè)施

完善既有工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線等有線通信網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)無線通信網(wǎng)絡(luò)，

建立持續(xù)的、互相連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)物聯(lián)/物流

網(wǎng)絡(luò)，所有信息有關(guān)者實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。

增長(zhǎng)配備工業(yè)機(jī)器人、無人天車等冶金智能裝備；根據(jù)工藝生產(chǎn)、設(shè)

備監(jiān)測(cè)、質(zhì)量管控、能源管理、成本評(píng)估、物流調(diào)度等規(guī)定，配備智能

傳感器。設(shè)立車間級(jí)通訊與監(jiān)視系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車間管理的

透明化和可視化；建設(shè)網(wǎng)絡(luò)信息安全系統(tǒng)，為整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)營(yíng)提供方

略、技術(shù)、機(jī)制和保障制度，是集數(shù)據(jù)中心環(huán)境安全、安全網(wǎng)絡(luò)邊界、

通信網(wǎng)絡(luò)安全以及安全管理中心于一體的基本支撐系統(tǒng)。信息安全系

統(tǒng)重要涉及計(jì)算環(huán)境安全系統(tǒng)、區(qū)域邊界安全系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)安全系

統(tǒng)、入侵防御系統(tǒng)、防火墻系統(tǒng)、漏洞掃描系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)防病毒系統(tǒng)。

2.1.3基本平臺(tái)

2.1.3.1工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)

運(yùn)用既有各類生產(chǎn)、管理、設(shè)備數(shù)據(jù)，結(jié)合高效的挖掘和分析工

具，用大數(shù)據(jù)的措施解決生產(chǎn)維護(hù)中存在的實(shí)際問題。

工業(yè)制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)涉及大數(shù)據(jù)中間件、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)預(yù)

解決系統(tǒng)和分析應(yīng)用可視化框架等構(gòu)成內(nèi)容。不同的業(yè)務(wù)分析系統(tǒng)均

基于該平臺(tái)搭建，平臺(tái)為業(yè)務(wù)分析系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)支撐。工

業(yè)制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)是多種智能系統(tǒng)的基石，是后續(xù)智能工廠有關(guān)系統(tǒng)

（如機(jī)器人、無人值守等）的孵化器。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的

背景下，工業(yè)制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以有效地消除公司內(nèi)部的數(shù)據(jù)孤島，

可以高效地接駁公司多種信息系統(tǒng)，建設(shè)工業(yè)制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)是公司

實(shí)現(xiàn)降本增效的必然手段。

基于工業(yè)制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)，開發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量診斷分析優(yōu)化系統(tǒng)。對(duì)

產(chǎn)品質(zhì)量缺陷進(jìn)行離線診斷，分析缺陷成因；進(jìn)行在線診斷，預(yù)測(cè)缺

陷故障。保障生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。

基于工業(yè)制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)，開發(fā)能源成本診斷分析優(yōu)化系統(tǒng)。動(dòng)

態(tài)診斷生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中的成本狀況、能源消耗，制定降本增效措施,

為管理層提供有效的輔助生產(chǎn)決策。

基于工業(yè)制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)，開發(fā)設(shè)備故障診斷分析系統(tǒng)。研究設(shè)備故

障規(guī)律，形成故障規(guī)則和模式，從海量的設(shè)備數(shù)據(jù)中挖掘與這些規(guī)

則、模式匹配的數(shù)據(jù)，尋找設(shè)備數(shù)據(jù)的可疑異常，縮小診斷范疇，提

高診斷效率，提前預(yù)

2.1.3.2仿真平臺(tái)

建立虛擬的仿真平臺(tái)，以車間全流程的生產(chǎn)過程建模，綜合考慮

車間的設(shè)備布局、工藝路線、物流走向、生產(chǎn)參數(shù)、空間避讓等所有

參與并影響生產(chǎn)過程的因素，統(tǒng)籌決策對(duì)生產(chǎn)組織予以指引。

采用模擬生產(chǎn)仿真技術(shù)手段，在面對(duì)復(fù)雜的訂單需求時(shí)，通過仿

真模擬可以協(xié)助制定出更優(yōu)化的生產(chǎn)籌劃，通過將生產(chǎn)籌劃輸入仿真

模型，迅速模擬目前訂單下的生產(chǎn)狀況，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，通過度析核心

數(shù)據(jù)和整個(gè)虛擬生產(chǎn)過程，調(diào)節(jié)生產(chǎn)籌劃并規(guī)避不合理狀況的產(chǎn)生，

反復(fù)多次優(yōu)化訂單籌劃。

采用模擬生產(chǎn)仿真技術(shù)手段，在柔性制造需求下可以更有效的減少生

產(chǎn)成本。柔性制造下產(chǎn)品的多樣性和訂單的復(fù)雜性會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的空閑

或擁堵、在制品或半成品的增長(zhǎng)、原料庫和產(chǎn)品庫的高庫存、物流設(shè)

備擁堵干涉、產(chǎn)品的多次吊運(yùn)等，從而導(dǎo)致占用大量資金并減少生產(chǎn)效

率，大幅提高生產(chǎn)成本。通過定制化的生產(chǎn)仿真模型，可以迅速地模擬

目前訂單下的生產(chǎn)狀況，在規(guī)避生產(chǎn)瓶頸的同步，大幅減少原料、半成

品、成品庫存，提供合理的原材料的外購(gòu)籌劃，減少資金的占用；提供

合理的調(diào)度運(yùn)送籌劃，減少運(yùn)送設(shè)備的閑置或擁堵。

基于仿真平臺(tái)，對(duì)的產(chǎn)品各環(huán)節(jié)制造過程進(jìn)行模擬，指引設(shè)備工藝參

數(shù)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量性能預(yù)判，為新產(chǎn)品開發(fā)提供指引。

2.1.3.3移動(dòng)互聯(lián)平臺(tái)

通過建立移動(dòng)互聯(lián)平臺(tái)，在此平臺(tái)上建設(shè)智能巡檢系統(tǒng)、掌上工廠等、

遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理等應(yīng)用功能。移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)見圖4.3-2。

用戶端移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

IPHONEz

))

IPAD

Android?？低笕A

的IPC、NVR

圖3.1-2移動(dòng)互聯(lián)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.1.4生產(chǎn)控制

在既有生產(chǎn)線基本自動(dòng)化、過程自動(dòng)化系統(tǒng)基本上，實(shí)現(xiàn)智能制造精確

控制。

2.1.4.1智能制造精確控制

板材生產(chǎn)精確控制完善及優(yōu)化：對(duì)有關(guān)的工藝控制系統(tǒng)則進(jìn)行完善與

優(yōu)化，開發(fā)新工藝控制模型，并根據(jù)新技術(shù)發(fā)展對(duì)既有軋制模型系統(tǒng)

優(yōu)化，全面提高板材產(chǎn)品的平面形狀、厚度、寬度、板形、性能等指標(biāo)

的精確控制水平。

板材生產(chǎn)精確控制智能化：開發(fā)在線控制新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各工序控制模型

系統(tǒng)的橫向集成以及跨工序的協(xié)調(diào)，提高產(chǎn)品質(zhì)量的動(dòng)態(tài)精確控制水

平和制造環(huán)節(jié)的柔性，支撐個(gè)性化規(guī)模定制生產(chǎn)。運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器

學(xué)習(xí)技術(shù)，減少控制系統(tǒng)對(duì)人工維護(hù)和干預(yù)的依賴，提高其智能化限

度和精確控制水平。

2.1.5智能管控

2.1.5.1高檔籌劃排產(chǎn)

高檔籌劃排程(APS)的目的是彌合鋼鐵公司公司級(jí)ERP籌劃和

分廠級(jí)MES籌劃之間在籌劃目的、粒度、單位等方面的斷層。特點(diǎn)涉

及：

1）一體化的籌劃和排程管理

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初衷即彌合鋼企目前的信息化系統(tǒng)架構(gòu)中ERP和MES

層級(jí)、公司級(jí)和分廠及籌劃之間的斷層。使得公司級(jí)籌劃對(duì)分廠而言

更具可操作性；使得分廠級(jí)籌劃排程對(duì)公司而言更具透明度。使得事

前對(duì)工序銜接進(jìn)行有效籌劃和干預(yù)成為也許。APS產(chǎn)品功能的重點(diǎn)之

一即是通過規(guī)則和規(guī)則集的定義，以及運(yùn)用合理的規(guī)則引擎使熱軋?jiān)?/p>

編制軋制規(guī)程時(shí)為煉鋼提供更對(duì)熱裝熱送機(jī)會(huì)的空間；并運(yùn)用合理的

材料和能力籌劃算法在制定生產(chǎn)籌劃時(shí)統(tǒng)一考慮軋鋼和煉鋼籌劃，做

到可操作級(jí)（件次級(jí)）別的熱裝熱送籌劃。

2）圖形化籌劃和排程、調(diào)度界面

提供圖形化的籌劃和排程界面，在材料籌劃層次，提供所見即所

得的材料籌劃操作界面，為籌劃員提供更為直觀和以便的籌劃編制和

修改界面；能力籌劃和調(diào)度層次，為籌劃員提供甘特圖等圖形化的操作

界面，界面更為和諧、直觀。

3）智能化

運(yùn)用選擇合理的APS等算法并根據(jù)鋼鐵行業(yè)的特性進(jìn)行裁剪和設(shè)

計(jì)，在材料籌劃、能力籌劃及排程調(diào)度三個(gè)層次提供籌劃的自動(dòng)計(jì)算和

調(diào)度功能，充足變化鋼企籌劃重要依賴經(jīng)驗(yàn)人工線外計(jì)算的現(xiàn)狀，有

效提高籌劃的精確性、及時(shí)性和交互能力。

4）可擴(kuò)展性

以生產(chǎn)籌劃、排程調(diào)度為核心，兼顧考慮質(zhì)量管理.、能源籌劃、設(shè)備管

理、能源籌劃及成本分析、優(yōu)化的接口。

2.1.5.2智能設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)

設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)面向公司廠級(jí)/車間級(jí)執(zhí)行層、管理層和決策層各層

面，針對(duì)某一特定資產(chǎn)的跟蹤管理，能為執(zhí)行層提供設(shè)備方面的多種

靜、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并為管理層和決策層迅速、精確、高質(zhì)量地提供多種優(yōu)

化的設(shè)備管理信息。系統(tǒng)重要涉及重點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)捽、一般設(shè)備點(diǎn)檢

巡檢、設(shè)備臺(tái)帳管理、設(shè)備備件管理、設(shè)備工單管理等功能。重點(diǎn)設(shè)

備狀態(tài)監(jiān)控對(duì)產(chǎn)線上的重要設(shè)備，如電氣、液壓、機(jī)械等元器件，將其

重要的設(shè)備信號(hào)，進(jìn)行遠(yuǎn)程集中顯示，并提供全流程的產(chǎn)品與設(shè)備狀

態(tài)監(jiān)控，便于監(jiān)控與維護(hù)的實(shí)行；一般設(shè)備點(diǎn)檢巡檢可根據(jù)公司車間的

具體狀況，制定有關(guān)的點(diǎn)檢原則、點(diǎn)檢籌劃，并自動(dòng)生成點(diǎn)檢記錄項(xiàng),

同步可根據(jù)點(diǎn)檢歷史信息，進(jìn)行有關(guān)的趨勢(shì)與數(shù)值分析；設(shè)備臺(tái)帳管理

構(gòu)建與生產(chǎn)布局有關(guān)的設(shè)備功能位置樹，構(gòu)建相應(yīng)的設(shè)備層次構(gòu)造，

并涵蓋設(shè)備的靜態(tài)信息、動(dòng)態(tài)信息和非構(gòu)造化信息，提供涉及設(shè)計(jì)、購(gòu)

買、安裝、使用、報(bào)廢等全生命周期的設(shè)備明細(xì)管理，從而實(shí)現(xiàn)全廠/

車間設(shè)備的精細(xì)化、透明化管理；設(shè)備備件管理實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廠級(jí)層面的

備件庫管管理，涉及備件籌劃生成、備件合同建立、備件入庫/出庫，以

及庫存信息記錄等功能，從而便于理清目前庫存的真實(shí)狀況，并可輔

助制定庫存方略；設(shè)備工單管理可根據(jù)公司的實(shí)際生產(chǎn)狀況，制定涉及

設(shè)備檢修等有關(guān)的工單流程以及實(shí)現(xiàn)過程，可定義常用的故障及解決

方案，并與避免性籌劃和點(diǎn)檢成果相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工單自動(dòng)化生成。

公司級(jí)計(jì)劃系統(tǒng)、報(bào)表系統(tǒng)、KPI指標(biāo)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、……L3/L4)

產(chǎn)線/廠級(jí)

生產(chǎn)級(jí)卜生產(chǎn)狀態(tài)、物料跟蹤、歷史數(shù)據(jù)、運(yùn)行參數(shù)、……（L1/L2.

圖3.1-3智能資產(chǎn)管理總框架圖

2.1.5.3核心設(shè)備監(jiān)測(cè)

通過對(duì)核心設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的檢測(cè)和分析,判斷機(jī)械設(shè)備的健康狀態(tài)，對(duì)

設(shè)備的初期故障實(shí)時(shí)預(yù)警，避免發(fā)生惡性事故；通過采集的檢測(cè)信息，

對(duì)設(shè)備的故障因素進(jìn)行分析，找到引起故障的因素，避免類似故障反

復(fù)發(fā)生。本系統(tǒng)既涉及與設(shè)備自有故障診斷的接口，也可集成多種核心

設(shè)備信號(hào)進(jìn)行集成分析，并可根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)反饋的產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)設(shè)備狀

態(tài)進(jìn)行優(yōu)化預(yù)測(cè)分析，重要涉及如下功能：1）設(shè)備監(jiān)控鋼鐵生產(chǎn)全流程

核心設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械電機(jī)有關(guān)的壓力和溫度等。2）設(shè)

備實(shí)時(shí)診斷：根據(jù)采集的設(shè)備狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)反映設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀態(tài)、磨損

狀況、健康狀況等。3）故障分析與預(yù)知維護(hù)：運(yùn)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析服務(wù)

器，收集設(shè)備運(yùn)營(yíng)的歷史狀態(tài)信息，與生產(chǎn)過程相結(jié)合，對(duì)設(shè)備發(fā)生的

故障進(jìn)行分析，建立故障分析庫；通過對(duì)采集到的傳動(dòng)設(shè)備頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)

行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的初期征兆，安排籌劃停機(jī)，進(jìn)行避免維修；構(gòu)

建獨(dú)立的B/S架構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)與外部信息系統(tǒng)的接口，運(yùn)用設(shè)備實(shí)時(shí)狀

態(tài)和故障分析庫，進(jìn)行預(yù)知維護(hù)。

2.1.5.4車間智能物流系統(tǒng)

建設(shè)基于可無人天車的車間智能物流系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)天車

的全自動(dòng)駕駛，全程無人干預(yù)，可以實(shí)現(xiàn)與工廠MES系統(tǒng)的無縫對(duì)接,

實(shí)現(xiàn)庫區(qū)物料的實(shí)時(shí)跟蹤和數(shù)據(jù)同步。

無人天車及智能庫管系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)智能庫管系統(tǒng)、天車位置跟蹤

定位系統(tǒng)、無線通訊控制系統(tǒng)、卡車上車三維辨認(rèn)系統(tǒng)、安全連鎖保

護(hù)系統(tǒng)和庫區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成。

2.155產(chǎn)品在線檢測(cè)與質(zhì)量評(píng)估

作為智能質(zhì)量管控系統(tǒng)的核心，產(chǎn)品一體化及質(zhì)量設(shè)計(jì)中心重要

負(fù)責(zé)各工序的工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品原則、質(zhì)量監(jiān)控和鑒定指標(biāo)。根據(jù)訂單

來總體設(shè)計(jì)產(chǎn)品的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)和工藝控制參數(shù)，并逐工序的分解，

擬定每個(gè)工序的工藝控制規(guī)定和質(zhì)量指標(biāo)，以便用于過程參數(shù)監(jiān)控和

鑒定，實(shí)現(xiàn)每工序的質(zhì)量鑒定，以及最后質(zhì)量的鑒定。

針對(duì)目前鋼鐵行業(yè)存在的產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、客戶個(gè)性化需求難以

滿足等問題，運(yùn)用集成計(jì)算材料工程（ICME）、工業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)，借鑒

信息物理系統(tǒng)（CPS）,形成產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)與優(yōu)化共性核心技術(shù)和質(zhì)量

鑒定原則，建設(shè)全流程智能制造過程中所需的多層次跨尺度材料設(shè)計(jì)

與工藝優(yōu)化集成平臺(tái)及數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)材料性能、成分、組織和工

藝整體的設(shè)計(jì)與優(yōu)化以及產(chǎn)品生命周期管理（PLM）,以適應(yīng)規(guī)?；?/p>

制生產(chǎn)、個(gè)性化需求條件下柔性化制造，減少新材料研發(fā)周期和成本，

提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

建立描述不同工序的材料模型庫、算法庫和數(shù)據(jù)庫，形成和完善隨著生

產(chǎn)全流程的材料信息數(shù)據(jù)流體系，建成基于材料基因組工程和集成計(jì)

算材料工程思想的數(shù)字化、集成化材料智能虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)（離線+在線

雙模式），形成鋼鐵材料的成分?工藝—組織-性能全流程一體化智能設(shè)計(jì)

技術(shù)和在線+離線服務(wù)支撐系統(tǒng)。在此基本上，結(jié)合新產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品

個(gè)性化定制生產(chǎn)、已有產(chǎn)品的質(zhì)量及其穩(wěn)定性提高等具體需求，完畢若

干種產(chǎn)品的成分設(shè)計(jì)或優(yōu)化、相設(shè)計(jì)、組織設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的質(zhì)量設(shè)計(jì)、

工藝規(guī)范優(yōu)化等技術(shù)方案，對(duì)鋼鐵材料智能制造提供在線或離線支持

和服務(wù)。

產(chǎn)品一體化及質(zhì)量設(shè)計(jì)中心，根據(jù)工序來進(jìn)行設(shè)立，每個(gè)工序都需要

有過程監(jiān)控點(diǎn)和質(zhì)量鑒定原則，可以沒有過程監(jiān)控點(diǎn)，但是一定要有

質(zhì)量鑒定原則，這是質(zhì)量管控系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的原則?？梢愿鶕?jù)產(chǎn)品的型號(hào)、

種類或者訂單號(hào)進(jìn)行分類。一次設(shè)計(jì)后來，相似訂單類型和產(chǎn)品型號(hào)直

接可以使用同樣的過程和質(zhì)量參數(shù)，不需要再重新輸入。每套過程控制

參數(shù)和質(zhì)量原則均有唯一的索引代碼，可以相應(yīng)一種品種或者訂單，

也可以相應(yīng)多種。

2.156產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化

針對(duì)目前鋼鐵行業(yè)存在的產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、客戶個(gè)性化需求難以滿足

等問題，運(yùn)用集成計(jì)算材料工程（ICME）、工業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)，借鑒信息

物理系統(tǒng)（CPS）,形成產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)與優(yōu)化共性核心技術(shù)，建設(shè)全流

程智能制造過程中所需的多層次跨尺度材料設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化集成平臺(tái)

及數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)材料性能、成分、組織和工藝整體的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

以及產(chǎn)品生命周期管理（PLM）,以適應(yīng)規(guī)?；ㄖ粕a(chǎn)、個(gè)性化需求

條件下柔性化制造，減少新材料研發(fā)周期和成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)

定性。

建立描述不同工序的材料模型庫、算法庫和數(shù)據(jù)庫，形成和完善隨著生

產(chǎn)全流程的材料信息數(shù)據(jù)流體系，建成基于材料基因組工程和集成計(jì)

算材料工程思想的數(shù)字化、集成化材料智能虛擬設(shè)計(jì)平臺(tái)（離線+在線

雙模式），形成鋼鐵材料的成分-工藝■組織■性能全流程一體化智能設(shè)計(jì)

技術(shù)和在線+離線服務(wù)支撐系統(tǒng)。在此基本上，結(jié)合新產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品

個(gè)性化定制生產(chǎn)、己有產(chǎn)品的質(zhì)量及其穩(wěn)定性提高等具體需求，完畢若

干種產(chǎn)品的成分設(shè)計(jì)或優(yōu)化、相設(shè)計(jì)、組織設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的質(zhì)量設(shè)計(jì)、

工藝規(guī)范優(yōu)化等技術(shù)方案，對(duì)鋼鐵材料智能制造提供在線或離線支持

和服務(wù)。

2.1.5.7全流程質(zhì)量管控與在線優(yōu)化

運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，對(duì)鋼鐵產(chǎn)品制造過程的產(chǎn)品質(zhì)量、工藝參數(shù)、

操作模式等數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集，實(shí)現(xiàn)冶金全流程的實(shí)時(shí)工藝參數(shù)監(jiān)控、

產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測(cè)、產(chǎn)品質(zhì)量在線評(píng)級(jí)與鑒定、產(chǎn)品質(zhì)量追溯分析與異常

定位分析。通過鋼鐵制造全流程大數(shù)據(jù)平臺(tái)，建立基于知識(shí)的質(zhì)量預(yù)

測(cè)、質(zhì)量監(jiān)測(cè)、質(zhì)量診斷模型與措施，建設(shè)鋼鐵全流程質(zhì)量管控與在線

優(yōu)化系統(tǒng)，變化老式“事后”的質(zhì)量控制模式為“事中”、“事前”質(zhì)量

管理模式，以集成化的信息共享平臺(tái)和迅速信息解決技術(shù)推動(dòng)管理的

精細(xì)化，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量批次內(nèi)穩(wěn)定性，減少

批次間差別性，進(jìn)而提高公司產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

圖3.1-4智能質(zhì)量管控總框架圖

2.1.5.8智能成本評(píng)估系統(tǒng)

鋼鐵生產(chǎn)公司通過提高成本管控的合理化水平和精細(xì)化限度，增

強(qiáng)公司競(jìng)爭(zhēng)力，是鋼鐵目前公司急待解決的核心問題和核心任務(wù)。通過

大量調(diào)研與論證，我們將鋼鐵公司成本管控的重心放在了生產(chǎn)加，環(huán)

節(jié)，通過精益化管控，達(dá)到減少產(chǎn)品成本的目的。

智能成本評(píng)估系統(tǒng)是面向車間級(jí)精益管理重要管控系統(tǒng)，通過對(duì)

生產(chǎn)環(huán)節(jié)各類成本、能源有關(guān)數(shù)據(jù)終端采集、在線監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)診斷生

產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中的成本狀況；結(jié)合記錄學(xué)、人工智能措施構(gòu)建成本分析、

評(píng)估模型；制定降本增效措施，進(jìn)一步挖潛并提煉降本潛力。最后為

管理層動(dòng)態(tài)把握生產(chǎn)成本狀況，降本增效提供決策支持。

智能成本評(píng)估系統(tǒng)重要功能涉及：成本