[00121672]冷轧薄板“智能工厂”建设工程

1、课题来源及背景 天津鞍钢天铁冷轧薄板有限公司先后建成了覆盖全公司的网络系统、硬件平台、各层业务的软件系统,有效支撑了企业生产经营活动。但由于冷轧薄板行业的多品种、小批量生产特点,决定了产品的设计工作十分繁重,必须采用信息化、数字化手段来提高产品设计水平和生产制造过程中的信息化程度;同时要求在产业链中的企业与下游客户、上游供应商和合作伙伴间的业务协同等都需要进一步提高信息化数字化程度。打造智能工厂,实现生产工艺与质量的优化改进、生产设备的智能管理、生产的科学管理、仓储物流的合理配置、大数据的分析决策,从各个方面进行优化、挖掘潜力,最大程度地提升企业的生产效率及管理水平、适应市场需求,提高企业的竞争能力。2015年10月,利用市科委的财政经费的支持,与市科委签订任务合同书,启动了科技重大专项与工程计划的冷轧薄板“智能工厂”建设工程项目（课题）的研发。 2、技术原理及性能指标 主要实施的技术原理如下：实现产品设计与生产制造集成;实现设备维护智能化管理;实现管控一体化 、财务与业务深度集成;构建客户关系管理和电子质保书系统,打造电商平台;利用物联网技术,实现物流智能管理;建设能源管控系统。通过这些实现了产品设计智能化,达到设计与制造集成;建立了设备故障预警体系,达到了设备故障智能化管理;实现产销一体化 、财务与业务深度集成 ,达到了经营管理智能化与精细化;建立了电商平台,实现产品协同 、产业链协同。冷轧薄板“智能工厂”项目综合性能指标达到国内领先水平。主要的性能指标如下：排产的计划测算量与实际日产量误差控制在2%以内,生产效能提高10%以上;实现了连退机组和镀锌机组自动涂油和自动分卷;盘库周期缩减到每月1次,确保了因入库、包装、发货等活动导致的质量异议为0;④产品研制生产周期缩短了25%;⑤能源综合利用率提升为20%以上。 3、技术的创造性与先进性 项目的创造性和先进性体现如下：建立冷轧薄板产品规范与制造规范数据库,打通管控一体化关键路径。以客户和市场为导向,以财务和生产为中心,以合同跟踪和卷号跟踪为主线,以产品规范与制造规范数据库为基础,技术质量贯穿始终,实现产供销一体化,完全贯彻按合同组织生产的管理理念。搭建L1/L2/L3/L4互通桥梁。基于以太网技术、现场总线技术、物联网技术、数据库技术、Web技术、SCADA/HMI技术、不同PLC系统接口通讯技术与异构网组网技术完成互联互通。采用设备状态诊断技术对设备故障进行预测,通过在线实时监测重点设备的重点状态参数,及时预警设备异常情况,实现设备维护智能化管理。 4、技术的成熟度,适用范围和安全性 该项目主要建立了冷轧产品模型和冶金模型,基于人工智能、物联网、大数据、云计算技术,形成冷轧薄板产品规范数据库和制造工艺数据库,完成按订单（市场预测）产品研发智能化系统开发,实现从订单-产品工艺设计-自动排产-生产过程优化控制。这些技术的应用都是非常成熟的,可在在钢材加工业具有可复制性与广泛的示范价值,可提高我国钢材加工行业整体实力。通过部署防火墙子系统、在客户端部署桌面安全管控、在防火墙内侧部署入侵防护、布署二级防病毒服务器、外网上部署链路监测控制系统、信息系统服务器采用HACMP集群技术和定时备份策略,即建立了技术防护体系和功能安全保护系统,以及制定了一套完善的信息安全管理体系和信息安全管理制度,具备了网络防护、应急响应等新安全保障能力。 5、应用情况及存在的问题 该项目在天津鞍钢天铁公司成功应用后,确保了产能连续两年超过设计的150万吨（实施前2015年66万吨）;销售收入由24亿连续两年突破60亿大关,制造利润由2015年的-5.2亿元增长到2016年0.79亿元和2017年0.6亿元;设备库存占有资金由1.2亿降到7000万以下;④物流倒运费用每年降低696.5万元;⑤能源管控吨钢综合能耗由2015年的67公斤标煤,下降到50和52公斤标煤。该项目由于受资金限制,其中天车的自动定位和无人驾驶还待实现;设备诊断系统还需要增加振动等关键参数的传感探测设备,完善关键运行参数的监测和收集。