近年來，鋼鐵企業(yè)面臨的外部競爭環(huán)境發(fā)生著翻天覆地的變化。在能耗方面，鋼鐵工業(yè)耗能量占我國總能耗的11%左右，對比世界先進水平，噸鋼能耗就高出10%；在客戶服務(wù)方面，客戶對鋼材的品種、規(guī)格等需求越來越多樣化，對產(chǎn)品的質(zhì)量和交貨期要求也越來越苛刻。加之金融危機為國內(nèi)的冶金行業(yè)發(fā)展又增添了許多變數(shù)，冶金企業(yè)的發(fā)展可謂是“內(nèi)憂外患”。

國家最近出臺的相關(guān)政策顯示，鋼鐵企業(yè)信息化的發(fā)展已經(jīng)為我國政府部門與冶金行業(yè)企業(yè)高度重視。在這種情況下，國內(nèi)一些大型鋼鐵冶金企業(yè)已經(jīng)開始考慮實施先進的生產(chǎn)與經(jīng)營管理模式和系統(tǒng)來適應(yīng)外界競爭環(huán)境的變化。

鋼鐵企業(yè)需求拉動自動化技術(shù)發(fā)展

70年代以前，我國鋼鐵企業(yè)普遍采用單回路控制，控制設(shè)備為常規(guī)儀表，控制水平簡單。90年代以后，我國冶金行業(yè)自動化發(fā)展較快，在過程優(yōu)化與信息化的要求下，控制裝備方面以PLC、DCS、FCS等為主，控制水平也已經(jīng)達(dá)到準(zhǔn)無人化水平。近年來，我國部分大型鋼鐵企業(yè)已經(jīng)基本實現(xiàn)全廠信息化，控制系統(tǒng)方面出現(xiàn)了BPS/MES/PCS的三級結(jié)構(gòu)。凌源鋼鐵公司中寬冷帶廠副廠長劉偉表示，中國加入WTO的第一場世界貿(mào)易大戰(zhàn)就在鋼鐵業(yè)中爆發(fā)，加之金融危機的影響以及國際市場的萎縮，鋼鐵企業(yè)受到的考驗要高于其他行業(yè)。在這樣的開放環(huán)境下，國內(nèi)鋼鐵廠自動化水平的提升也是大勢所趨。

目前，國內(nèi)外的電氣自動化公司除了生產(chǎn)各種不同類型的自動化產(chǎn)品與裝備外，一體化的裝備已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)的首選。據(jù)了解，西門子、ABB、施耐德、GE等公司提供產(chǎn)品的同時，還會為冶金企業(yè)提供個性化的解決方案。劉廠長介紹說：“自動化儀表、傳感器、電控裝置與技術(shù)、包括智能控制的自動化系統(tǒng)都有很大的發(fā)展空間。”

據(jù)了解，冶金行業(yè)中基礎(chǔ)自動化是生產(chǎn)過程中最基礎(chǔ)的部分，生產(chǎn)工藝越復(fù)雜，基礎(chǔ)自動化的程度也就越高，在高爐系統(tǒng)甚至達(dá)到100%，連鑄、軋鋼也達(dá)到接近99%；生產(chǎn)過程控制自動化技術(shù)方面也取得顯著提高，生產(chǎn)過程控制自動化是提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證生產(chǎn)過程優(yōu)化控制的重要環(huán)節(jié)，大量數(shù)學(xué)模型和人工智能技術(shù)等在這一級廣泛應(yīng)用；車間管理級或生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)近年來得到鋼鐵企業(yè)的普遍關(guān)注，國內(nèi)已有部分企業(yè)在新建或改造生產(chǎn)線上引進國內(nèi)外先進技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)。劉廠長解釋道：“生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)主要由區(qū)域管理計算機系統(tǒng)完成在線作業(yè)計劃和生產(chǎn)調(diào)度管理、質(zhì)量跟蹤控制等許多功能。”

信息化推廣進程加快

車間管理級或生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)在企業(yè)信息化架構(gòu)中的位置非同小可，通過控制系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)無縫連接和系統(tǒng)集成，生產(chǎn)的實時數(shù)據(jù)與指令才能順暢傳達(dá)。劉廠長向記者介紹：“截至2008年，占全國鋼產(chǎn)量50％的企業(yè)實現(xiàn)信息化。但目前還有一些鋼鐵廠信息化應(yīng)用的水平還較低，這些工廠僅僅在車間建設(shè)了計算機局域網(wǎng)絡(luò)和少量的生產(chǎn)報表處理，而大量的生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)還是要通過人工來完成。”

他同時提議，信息化的推廣要考慮到鋼鐵公司自動化水平的因素。對于已經(jīng)具備成套自動化生產(chǎn)線的企業(yè)，在信息化方面已經(jīng)積累了許多有益的經(jīng)驗，所以工作的重點在于業(yè)務(wù)流程與系統(tǒng)的創(chuàng)新；設(shè)備自動化水平較高的企業(yè)，可以將工作重點轉(zhuǎn)移到企業(yè)管理層面；而對于設(shè)備年限長、老化嚴(yán)重、自動化水平較低、資金薄弱的鋼鐵企業(yè)，執(zhí)行大規(guī)模信息化系統(tǒng)的難度很大，那么就應(yīng)該加強設(shè)備基礎(chǔ)自動化，在企業(yè)管理方面引入一些簡單的計算機輔助系統(tǒng)。

目前，我國領(lǐng)先的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)將信息化列為提高企業(yè)核心競爭力的措施之一。MES的應(yīng)用也隨著信息化的發(fā)展成為鋼鐵企業(yè)關(guān)注的焦點，隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的進一步加快，MES的需求也將越來越迫切。國家在企業(yè)信息化發(fā)展方面采取了積極、鼓勵的措施，這也在很大程度上推動了鋼鐵企業(yè)信息化的建設(shè)進程。

冶金自動化趨勢一覽

在檢測技術(shù)與儀表發(fā)展方面，網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、高精度化等趨勢日趨明顯；在工業(yè)控制方面，主要以PLC與DCS的應(yīng)用為主，現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用前景看好。劉廠長介紹，目前在冶金行業(yè)，PLC與DCS都有向?qū)Ψ叫阅芸繑n的趨勢，也就是說，PLC加強了回路控制功能，DCS也在順序控制功能方面得到很大改善。對于兩者的選擇方面，各大鋼鐵企業(yè)見仁見智，由于價格因素的考慮，一些企業(yè)更傾向于選擇全PLC系統(tǒng)。

目前，可視化技術(shù)以及監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展也為冶金行業(yè)提供了更多的便利。由于高爐的封閉性，儀表檢測的重要性就顯得尤為重要。近年來，由于測試技術(shù)、計算技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模型化的發(fā)展，多媒體虛擬技術(shù)把本來模糊的過程變得更加透明與可視化，這大大方便了鋼鐵員工的實際操作過程。另外，為降低成本，國外已經(jīng)將“無人工廠”或“準(zhǔn)無人工廠”的概念引入冶金行業(yè)，全車間無人化使得鋼鐵公司的工作人員得到最大程度的節(jié)省。

最后，劉廠長補充介紹道：“由于行業(yè)不同，相應(yīng)的自動化產(chǎn)品或技術(shù)差異也比較大，冶金行業(yè)包含著傳統(tǒng)的自動化產(chǎn)業(yè)的特征，同時也包括應(yīng)用在電廠的電力領(lǐng)域自動化的技術(shù)，如煤氣化聯(lián)合循環(huán)、常壓循環(huán)流化床鍋爐和增壓流化床燃燒鍋爐等先進的潔凈煤燃燒技術(shù)在冶金行業(yè)發(fā)展形勢較為樂觀。而作為冶金行業(yè)的主體，個人認(rèn)為現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用空間很大。”

（凌源鋼鐵公司中寬冷帶廠副廠長劉偉）