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以智能制造为引擎 驱动钢铁工业三大变革

2022年2月15日              
关键字:钢铁工业  
      近日,工信部等三部委联合印发《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》(以下简称《指导意见》)。《指导意见》作为指导钢铁工业“十四五”发展方向的重要政策文件,对智能制造推动钢铁工业高质量发展提出了示范推广、数据共享、需求引导、标准引领等具体要求,与此前出台的智能制造、原材料等相关重要政策文件协调一致,进一步明确了智能制造作为创新发展的强力引擎,承担着驱动钢铁工业提高产品质量、提高生产效率、降低生产成本、降低安全环保压力、释放人力资源活力的重要使命。

一、《指导意见》提出智能制造的量化目标和主要任务

      《指导意见》提出钢铁工业“十四五”智能制造创新发展的量化目标,即到2025年,钢铁行业关键工序数控化率达到80%左右,生产设备数字化率达到55%,打造30家以上智能工厂。主要任务包括:

      (一)示范推广。在铁矿(738, -39.00, -5.02%)开采、钢铁生产领域突破一批智能制造关键共性技术,遴选一批推广应用场景,培育一批高水平专业化系统解决方案供应商,打造一批智能制造示范工厂。

      (二)数据共享。建设钢铁行业大数据中心,提升数据资源管理和服务能力。依托龙头企业推进多基地协同制造,在工业互联网框架下实现全产业链优化。

      (三)需求引导。鼓励企业大力推进智慧物流,深入推进以用户为中心的服务型制造,开展规模化定制、远程运维服务、网络化协同制造、电子商务等新业态,提升产品和服务附加值。

      (四)标准引领。构建钢铁行业智能制造标准体系,积极开展基础共性、关键技术和行业应用标准研究。

二、钢铁智能制造的发展现状和关键问题

      “十三五”期间,钢铁工业把智能制造作为“两化深度融合”的主攻方向, 一批智能制造关键共性技术在钢铁生产场景的应用取得显著成效,多个智能制造、工业互联网项目入选工信部试点示范和新模式专项,行业智能制造标准化工作全面启动,供需两侧对智能制造关键技术的认知程度和应用水平得到显著提升。

(一)发展现状

      “十三五”期间,钢铁企业纷纷聚焦智能装备、大数据、人工智能、数字孪生、移动物联、工业网络安全等技术的研究,并积极探索新的智能制造技术在设计研发、能源管控、质量控制、生产运行等场景中的应用。钢铁生产企业进一步完善了基础自动化、过程控制、制造执行、企业管理、决策支持五级信息化系统建设;提升了企业全流程各工序数字化、智能化程度;推进了工业互联网、工业大数据平台的研发和实施;推广了环境恶劣、安全风险大、操作重复性高的岗位采用机器人技术。

      宝武、沙钢、南钢等企业建立了“黑灯工厂”和智能车间,已实现24小时无人化少人化运转,新冠疫情期间,复产复工和生产效率明显高于其他企业。宝钢股份制定了以“四个一律”为目标的智能制造实施路径,即现场操控一律集中、操作岗位一律采用机器人、运维监测一律远程、服务环节一律上线,在整体架构方面形成了智能工厂、智慧运营、协同生态三个层次,其宝山基地工厂于2020年1月入选世界经济论坛发布的全球“灯塔工厂”名单。

(二)重要成果

      在“十三五”期间,我国钢铁领域智能制造相关的专利申请数量达到1516项;项目成果获得冶金科学技术奖一等奖5项、二等奖6项;鞍钢矿业的冶金数字矿山、宝钢股份的钢铁热轧智能车间等9个项目被工信部评为智能制造试点示范项目;宝信软件的《钢铁行业工业互联网平台》、中天钢铁的《“5G+工业互联网”试点示范项目》等10个项目被工信部评为工业互联网试点示范项目。

      随着“十三五”期间智能制造关键技术在钢铁行业中不断深化应用,2020年钢铁行业全面启动智能制造标准化工作,全国钢标准化技术委员会冶金智能制造标准化工作组正式成立,形成了较为完善的《钢铁行业智能制造标准体系》建设方案,并按照“共性先立、急用先行”的原则,启动了国行团标的申报与研制工作。

(三)关键问题

      钢铁生产具有工艺体系复杂、生产过程不确定因素多、制造过程中间产品及最终产品性质形态多样化的产业技术特点,而且由于产业集中度低,各企业发展阶段不同,生产指标和管理水平参差不齐,对信息化、智能化的投资成本压力存在很大差异,造成企业之间的两化融合水平不均衡,推动全行业的智能化升级需要制定差异化的发展路径。

      由于缺乏智能制造样板工厂和行业智能制造标准体系的引领,导致钢铁行业在智能制造发展过程中缺乏清晰的路径,不少企业对于智能制造的认识还停留在表面,没有明确的发展规划和目标,项目质量良莠不齐。

三、“示范推广、标准引领”将成为钢铁智能制造发展的双驱动

      钢铁生产企业通过实施智能制造项目,可以提高产品质量、提高生产效率、降低生产成本、降低安全环保压力、释放人力资源活力,进而提升钢铁企业全局的市场竞争力。在“十四五”期间,钢铁行业应按照《指导意见》的建议,充分发挥智能制造的引擎作用,积极参与“智能工厂示范推广”和“智能制造标准制修订”两项重点工作。

(一)示范推广

      钢铁行业应充分发挥智能工厂标杆示范引领作用。智能工厂是智能制造的实现载体,钢铁行业要积极推进5G、工业互联网、人工智能、商用密码、数字孪生等关键技术的场景应用,提升工业控制系统安全防护水平,实现产业链上下游的数据共享。通过评价遴选一批智能化改造成效突出、智能化水平高、具备复制推广价值的标杆工厂,为提升全行业的智能制造水平总结提炼标杆经验模型。建议行业企业积极参与工信部组织的智能制造试点示范、工业互联网试点示范、智能制造标杆企业等项目申报,积极参与行业、区域工业互联网平台的建设行动,发挥领军企业的标杆效应。

(二)标准引领

      标准是参与国际治理、推进国家治理的重要手段。截止目前,钢铁行业智能制造领域已有7项团标发布、2项行标和67项团标在研。建议供需两侧与全国钢标准化技术委员会冶金智能制造标准化工作组协同合作,将项目经验、优秀案例转化为钢铁行业智能制造标准,重点围绕关键技术场景应用、智能工厂建设、生产智能管理三方面提出国行团标的立项申请,积极参与在研的69项智能制造标准,共建钢铁行业智能制造标准体系,为推动行业智能制造整体水平的提升贡献力量。(冶金工业信息标准研究院 作者:全国钢标委智能制造标准化工作组秘书长 刘斓冰)
责任编辑:王阳
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