工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的关键基础设施、应用模式和工业生态,它通过对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现路径,它是第四次工业革命的重要基石。 党中央、国务院高度重视工业互联网发展,围绕顶层设计、项目试点、集群发展、生态构建等方面开展了一系列工作。在政产学研用各方的共同努力下,我国工业互联网进入快速成长期,基础设施支撑能力不断完善,“5G+ 工业互联网”在重点领域和优势区域进行示范推广,行业融合应用持续深化,平台化设计、智能化制造、个性化定制、服务化延伸、数字化管理、网络化协同六大类典型应用模式初步形成。 钢铁行业是我国国民经济的支柱性产业,是关系国计民生的基础性行业,在我国工业现代化进程中发挥了不可替代的作用。近年来,钢铁行业基于国内外发展形势和自身转型升级需求,不断推进工业互联网建设与实践,提质、增效、降本、绿色、安全发展成效初显,一批数字化车间、智能工厂和“5G+工业互联网”示范标杆不断涌现。但我国钢铁行业的工业互联网融合应用仍以点状探索为主,尚未形成可复制、可推广的经验模式,大量企业在不同程度上还存在对工业互联网价值认识不到位、应用模式不清晰、建设路径待摸索等问题,在“建不建、怎么建、找谁建”等问题上徘徊不前,一套清晰的钢铁行业工业互联网融合应用方法论对行业转型具有重要参考和促进价值。 工业互联网作为新一代信息通信技术与制造技术融合的产物,在钢铁行业数字化、网络化、智能化发展中正逐渐发挥核心支撑作用,助力钢铁行业实现提质、降本、增效,打造绿色、安全的生产体系。 一是提升生产效率。构建一体化生产管控体系,形成以生产计划为主线,贯穿生产制造全过程的业务协同机制,提高各工序、各业务、各基地的生产组织和协同程度,同时提高生产管控智能化水平,形成专家经验与数据相结合的生产操作与生产管理模式。 二是提升产品质量稳定性。推动产品设计标准化和智能化,实现质量缺陷预分析与报警、工艺参数在线监控、产品质量动态改进等全流程控制和一贯制管理,建立事前预防控制、事中过程控制、事后检验把关和反馈优化的产品质量管理体系。 三是降低运营成本。依托工业互联网打通经营管理系统与生产执行系统,打造数据驱动、敏捷高效的精益管理体系,提高市场及时响应、成本精细管控、管理决策等水平,不断优化资源配置效率,降低成本。 四是助力绿色生产。提升钢铁生产流程的整体紧凑程度,减少跨工序协同不足导致的能耗、物耗。同时加强能源集成化和智能化管控,实现能源动态平衡和优化利用,改变原来分散式的能源管理模式,助力钢铁行业实现低碳的绿色化生产。 五是提高安全水平。提高全要素连接能力和数据采集能力,实现对生产现场、产业园区等区域的全方位监控与高精度识别,助力安全管理模式由事后应急处置向事前分析预警转变。 需要注意的是,工业互联网是支撑钢铁行业实现高质量发展的重要路径,但行业全方位转型升级还基于其自身产品、工艺、装备等各领域的发展进步。
案例1:工程数字化设计与交付 工程数字化设计与交付 :传统工厂工程设计均采用以纸介质为主 的交付方式,中冶赛迪重庆信息技术有限公司基于工业互联网平台开发了大量的参数化设计软件,设计师直接输入计算参数,可自动生成相应的三维模型,工程量也可被自动导出。此外,该系统可以集成并存储相应的设计数据,并支持施工单位填报实际工程量。在系统中进行预算工程量和实际工程量比对,进而实现精细化的跟踪和管理,帮助业主和 EPC(设计—采购—施工)方实现合理的工程项目投资控制。 另外,中冶赛迪重庆信息技术有限公司在宝钢集团广东韶关钢铁有限公司、武汉钢铁(集团)公司等项目中使用数字化交付手段,帮助业主把运营数据集成到静态数字孪生系统上,让业主掌握工厂正在发生的一切,以便做出实时、科学的决策。 案例2:能源管理应用 产线级能源介质消耗智能管控 :加强能源管理,推进绿色改造升级是钢铁行业未来发展的重要战略目标和任务,当前多数企业能源消耗预测凭借人工经验进行,能源计划粗放、未形成管理闭环。北京科技大学研发产线能源介质管控系统,从现场获取能源介质仪表数据和生产过程工艺数据,并将数据存储到能源介质数据中心,基于能源介质系统监控分析平台对数据进行集成分析处理,实现能源介质用量的集中监控、趋势分析与预测建模、诊断预警等,在线分析和预测每块轧件在各工序的能源介质消耗及相应成本。整套系统与平台成功应用于鞍山钢铁集团有限公司热轧 1780 产线、河北安丰钢铁集团有限公司热轧 1780 产线,实现产线节能 10%~ 15%。