工業4.0技術對鋼鐵工業的推動作用

張明軒

中冶長天國際工程有限責任公司，中國·湖南 長沙 410007

1 引言

當下，世界各個國家的政府以及企業已經開始充分且深刻的認識到工業與ICT技術相結合的重要意義，自從德國率先提出工業4.0戰略之后，工業4.0技術就已經開始迅速成為全球所關注的熱點。至于怎樣在市場競爭激烈的背景下保障自身始終擁有較高的產品競爭力，已經成為當下每個鋼鐵制造企業發展過程中的重中之重。面對當前日益競爭的全球化市場環境，對于生產線的要求正在不斷的提高。鋼鐵工業的生產現場需要更加智能化的發展目標，真正融合工藝過程先進原理以及現代化的測控技術，形成一條高擴展性、高效率以及高可靠性的流水線，確保每一個用戶的不同需求都能夠得到充分的滿足。推動鋼鐵工業產業化創新以及發展的根本動力就是信息自動化技術，而工業4.0技術無疑能夠將現代測控技術與先進的冶金原理進行高度的整合，奠定堅實的基礎以保障鋼鐵工業得到可持續的發展動力。

2 鋼鐵工業兩化融合現狀

現階段，在鋼鐵工業進行冶煉控制自動化系統設計的過程中，技術方面除了應用大型高爐和轉爐系統平臺，并且需要以來其他國家直往外，已經基本上都能夠實現自給自足[1]。就軋制過程的自動化，尤其是帶鋼冷熱軋過程的自動化，由于其自身需要相對龐大的系統，有著較好的通信速度以及控制速度要求，因此很多大型的企業為了保障生產效率還會引用除中國外其他國家的系統，其中只有一小部分是通過自主研發，并且自主開發控制模型以及各項控制功能。

作為鋼鐵工業信息化體系中的重要組成部分之一，生產制造執行系統能夠充分連接企業經營管理與生產工作。中國半數以上的企業都開始進行能源管理系統的建設，并且很多企業也都建設了環保檢測系統。但是這些系統還沒有形成十分完善的業務范圍，數據采集是其功能范圍的主體，缺乏有效的支撐，促使分析、優化、執行以及智能模型等方面的順利開展。

3 鋼鐵工業兩化融合過程中存在的問題

3.1 核心技術以及智能系統創新能力匱乏

現階段中國鋼鐵工業在信息系統以及物理系統的開發、管理以及集成等方面還沒有形成十分完善的創新能力[2]。鋼鐵工業產品工藝設計與智能管理決策支持系統的業務系統以及綜合集成已經開始向著產業鏈的前端進行延伸，一些成熟的行業解決方案還相對匱乏。當下，中國很多鋼鐵工業軟件以及集成技術并不先進，沒有形成較高的產品附加值、技術水平、工業附加值以及勞動生產率。除此之外，對于業務流程創新以及企業系統創新是中國當下很多鋼鐵企業都應當著重強化的內容之一，要大規模的改造企業的組織結構以及經營流程，保障量化融合的潛在效益得到充分釋放。

3.2 政府財政支持缺乏

站在政府的層面，要真正實現兩化的融合還需要繼續努力，而當下并沒有太多推進兩化融合的途徑[3]。作為推動企業信息化建設的重要力量，政府部門還應當通過示范帶動、資金扶持以及政策引導等多種方式促使兩化融合的進程得到提速，而其中更應當重視資金扶持的重要作用。但是，面對當下信息化的時代背景，鋼鐵工業能夠爭取到的財政支持并不多，因此難以充分體現出政府對于鋼鐵工業兩化融合的推動作用。

4 工業4.0對于鋼鐵工業發展的推動作用

近些年來，中國鋼鐵工業的發展已經到了深度調整的階段，同時面對當下如此嚴苛的市場環境，中國很多鋼鐵企業都開始出現質量品質低、環境污染嚴重、管理方式粗放以及運營效率低下的情況，這些因素都在很多方面的限制了中國鋼鐵工業的發展。而工業4.0技術的應用能夠真正推動中國鋼鐵工業的發展。

4.1 以市場化需求為核心，面向鋼鐵工業提供全方位的服務以及個性化的產品

鋼鐵工業除了可以應用客戶關系管理以及電子商務等平臺，還可以在信息物理網絡手段，針對市場需求信息以及產品使用信息進行實時的全天候跟蹤，促使產品的工藝、質量更加的規范，保障個性化產品目錄的內容得到充分的拓展[4]。同時應當真正站在客戶的角度進行深入的分析，以客戶的需求為基本目標，對自身產品研發、生產、銷售以及售后等環節進行產品全周期的信息集成與跟蹤，確保能夠形成一個真正以服務為核心的整體解決方案以及產品設計方法，保障網上支付結算、工控系統安全監控、遠程故障診斷以及在線實時監控等全方位的增值服務得到拓展。保障整個鋼鐵工業商業模式的轉型得到有效的推進，進而盡快的從材料制造商向著材料服務商的方向轉變。

4.2 以實時性數據分析為根據，保障鋼鐵企業運行效率得到充分的提升

生產者掌握的生產資源能夠決定傳統鋼鐵工業生產要素的配置，一般情況下生產者都會根據自身已經掌握的生產資料對生產要素進行配置，真正實現生產資料與勞動力在質上相適應和量上呈比例[5]。但是在工業4.0大背景下，信息資源決定了生產要素的配置。當下社會的信息物理網絡十分發達，鋼鐵企業能夠對市場需求、勞動力市場、原材料市場等信息資源進行充分的把控，進而針對市場實際情況的變動配置生產要素，對采購、調度相對應的生產資料以及勞動力進行調整，確保生產資料配置的科學性以及合理性。例如，鋼鐵企業能夠針對客戶合同信息、合同結算狀態、物流發運的狀態、原材料供應的狀態以及設備的生產狀態進行充分的分析，調整自身的各種生產計劃，保障庫存的周轉率、綜合成材率、能源利用率、設備利用率以及質量合格率都能夠得到充分的提升，提升客戶的滿意程度，為自身的發展提供源源不斷的動力。

5 結語

總而言之，工業數據集成以及數據鏈技術用于鋼鐵工業全過程的數據采集、整理、應用、存儲與發布，形成了十分完善的數字化工業流程技術，真正為計算機集成制造系統提供良好的先天條件。鋼鐵工業數據集成以及數據鏈通信組件支持廣泛范圍的傳感器高速測量能夠充分保障不同制造商的控制設備以及其他自動化設備之間的實時工廠數據通信，真正實現端到端的工程集成，確保高端工業數據鏈技術的應用水平。對于鋼鐵企業而言，廣義范圍上的冶金工藝理論由鋼鐵流程先進的控系統開發平臺實現，而高級的定制算法以及精確控制由高級功能模塊實現。因此，應用平臺開發模型能夠真正實現冶金高級算法以及用戶功能的定制，確保冶金的全過程得到高效控制。