首钢自动化信息化建设的现状与发展趋势.doc

首钢自动化信息化建设的现状与发展趋势首钢自动化信息化建设的现状与发展趋势j呗里(北京首钢自动化信息技术有限公司)摘要首钢自动化信息化建设已发展成了一个”五层”的体系架构.围绕首钢钢铁主业的发展,首自信公司在”一业多地”自动化工程建设,信息化建设及冶金模型自主研发方面成效显着.从首钢自动化信息化建设的发展趋势来看,首自信公司将在自动化技术再升级,首钢集团管控体系创新,能源管理系统研发及探索发展首钢物联网技术等方面开展更深层次的工作.关键词自动化信息化科技创新发展趋势CurrentStatusandDevelopmentTrendofAutomationandInformatizationConstructioninShougangGULiyun(BeijingShougangAutomationInformationTechnologyCo.,Ltd.)AbstractAutomationandInformatizationconstructioninShouganghasdevelopedintoa”Five”architecturesystem.TightlyaroundthemainbusinessofShougang,BeijingShougangAutomationInformationTechnologyCo.,Ltd.hasmadetremendousachievementsinautomationengineeringconstruction,informationconstructionandmetallurgymodelofindependentresearchanddevelopmentin”onebusiness.severalplaces”.Fromthepointofthedevelopmenttrendofautomationandinformatizationconstruction,moredeeperthingswillbedoneinautomationtechnologyupgrade,controlsysteminnovationofShougangGroup,energymanagementsystemdevelopmentandexploringthedevelopmentoftheInternetofthingstechnologyandotheraspects.KeyWordsautomationandinformatization,innovationofscienceandtechnology,developmenttrend自动化信息化是首钢实现跨越式发展的重要载体,是首钢企业战略的重要组成部分.在20世纪8O年代,首钢早期的自动化信息化建设曾为首钢的改革发展和推动中国冶金工业自动化信息化水平的提升起到了很好的引领作用,在国内外也产生了积极的影响.进入21世纪以来,首钢明确了以钢铁为主业的战略定位,并实施地域转移和结构调整.作为首钢自动化信息化建设的专业队伍,北京首钢自动化信息技术有限公司(简称首自信公司)大力推进自动化信息化建设与应用,在促进首钢由传统管理向现代管理转变,由规模效益型发展向品种质量效益型发展转变上起到了重要的作用.1首钢自动化信息化技术的发展现状目前,首钢建设的自动化信息化基础体系是一个”五层”的体系架构,该体系架构包括基础自动化系统(L1级),过程控制系统(L2级),生产制造执行系统(L3级),企业资源管理信息系统(L4级)和企业决策管理系统(1_5顾里云:1998年毕业于北京科技大学,硕士,现任北京首钢自动化信息技术有限公司副董事长兼总经理,高级工程师.收稿/2011-07.25级).该架构支持实现新战略的业务流程,可针对业务流程在原有系统上进行优化和调整,避免信息系统重复建设.首钢自动化信息化基础体系架构如图1所示.图1首钢自动化信息化基础体系架构1.1基础自动化系统目前,首钢主要工艺流程全部实现了基础自动化,检测设备采用了国内先进仪表(关键检测设备采用国内外先进仪表),满足了钢铁企业高速度,高灵敏和高抗干扰的要求,且普遍达到了稳定运行的目标,实现了各流程工艺数据全部可测,可查,可控和可记录.大量的PLC(可编程序控制器)和DCS(集散控制系统)以其性能可靠,程序的可读性,系统便于扩展和维护而在基础自动化系统中占据主导地位,并继续向开放式控制系统方向发展.同时,传动系统的交流供电装置也实现了全数字化装备.1.2过程控制系统随着钢铁产业结构调整,首钢过程控制系统的建设和发展势头迅猛,许多冶金流程过程控制系统随着设备的引进而得到了应用.为加强过程监控和提高控制效果,在很多过程控制系统中引入了模糊控制,神经元网络和专家系统等人工智能技术.目前,首钢各基地烧结一炼铁一炼钢一精炼以及连铸一轧钢的工艺流程中均使用了过程控制系统.其中,烧结一炼铁一炼钢一精炼的过程控制系统已完成消化,吸收和现场应用;连铸一轧钢的过程控制系统也已开始与生产工艺相结合,进行了消化,研发和逐步应用.1.3生产制造执行系统生产制造执行系统是钢铁制造过程的精细化管控平台,是针对某条生产线所对应的车间或分厂范围内的物料,命令和工艺的管控,管理内容主要包括作业计划编制,命令_F达,生产调度,质量控制和实绩收集等.管理的周期以F1,班次,小时和分钟为主,强调现场生产管控的时效性.该系统包括生产指挥中心系统,生产执行系统,仓储及运输系统,实验室管理系统,在线质量判定系统,物资计量远程值守系统,实时数据采集系统,设备管理系统,能源管理系统,?通管理系统和数据分析管理系统等.在首钢“一业多地”信息化建设中,通过先联合,后自主方式完成了首钢北京本部,迁钢,首秦,顺义冷轧和京唐多地生产制造执行系统项目的实施.1.4企业资源计划系统企业资源计划系统(ERP)是企业全方位的管理运营支持平台,是针对整个钢铁企业内人,财,物的管理,以采购,生产,销售,财务,质量,设备和人力资源等企业宏观管理和运营层面的内容为主体.首自信公司以SAP公司的ERP为平台,开发了财务管理,生产管理(MES),销售管理,技术质量管理,供应管理,项目管理,设备管理和商务智能系统(BW)等多个管理功能模块,实现了钢铁主业物流,资金流和信息流的三流合一及首钢集团资源的有效管理和规划,为企业决策层提供了高效的决策管理平台.1.5企业决策管理系统企业决策管理系统包括供应商管理系统,供应链管理系统,电子商务管理系统和企业决策支持系统等,为企业领导层的管理及经营决策提供支持.在首钢信息化架构设计中,始终贯彻”个整体”的原则,即ERP,MES和PCS(过程控制系统)中的各专业模块之间无缝集成,各系统之间紧密衔接.在整体架构设计中又突出以财务为核心,以产销为主线,为各基地提供了一个完整的,基于法人实体的信息系统,为苗钢北京本部提供了跨地域的,多法人实体的集团信息管理平台.2首钢自动化信息化建设的主要成就和发展优势几年来,首自信公司以不断提高首钢钢铁主业核心竞争力为己任,坚持为首钢钢铁主业实施地域转移,产品升级发展提供自动化信息化的有力支撑和可靠保证,在服务过程中不断提高对钢铁主业的支撑能力.2.1已具自主研发能力在冶金自动化控制领域取得重要突破围绕首钢钢铁主业发展需要,首自信公司科研开发取得了显着成果.在炼铁高炉专家系统,烧结智能控制系统,炼钢自动化系统,LF炉过程控制系统,轧钢生产执行系统以及能源管理系统等的研发与应用方面取得了一系列重要突破,在首钢京唐钢铁联合有限责任公司(简称首钢京唐公司),首钢迁钢公司(简称迁钢公司),秦皇岛首秦金属材料有限公司(简称首秦公司)的工程建设中得到推广应用.截至2011年6月,首自信公司共有32项科技开发成果获得首钢总公司或中国钢铁工业协会科学技术奖,l3项专利已获批准授权,36项获得软件着作权.在国家工业和信息化部发布的2010年(第9届)和2011年(第10届)中国软件业务收入前百家企业中,首自信公司连续2届入选,分别名列第66位和第58位.2.2全面完成自动化工程建设和运行服务任务进一步增强与钢铁主业的互动支撑能力2011年首自信公司全面完成了北京首钢冷轧薄板有限公司,首秦公司,迁钢公司,首钢京唐公司,长钢和水钢等公司自动化系统设计,软件编程和调试,设备成套和施工任务,确保了首钢搬迁调整重点工程建设任务的全面完成,进一步增强了承担大型钢铁企业整条生产线自动化“交钥匙”工程的能力.建立和完善了适应首钢“一业多地”钢铁生产需要的自动化系统运行服务体系,确保了首钢钢铁生产自动化设备系统的稳定,顺利运行.2.3自主承担首钢”一业多地”信息化建设重点项目实现首钢信息化建设快速发展首自信公司自主承担了首钢”一业多地”信息化建设重点项目,在首钢北京本部,迁钢,首秦,顺义冷轧和京唐等多地实施了与生产制造执行系统,企业资源管理信息系统配套的IT(InformationTechnology)基础平台建设等信息化项目.其中,在生产制造执行系统建设项目中,自主开发并实施了铁前生产制造执行系统和钢后物流系统,物料跟踪系统,冶金企业实验室管理系统和生产指挥中心系统等多个应用系统;在企业资源管理信息系统建设项目中,自主承担了包括基于SAP平台的供应,生产,销售,质量,财务,项目,设备和商务等信息库以及运营分析系统,大宗物资自动结算系统,自动集中代理采购财务清账系统和自动销售财务清账系统等多个应用系统的建设,为首钢高端信息化建设提供了完整的解决方案,有效提高了首钢钢铁主业的核心竞争力.3首钢自动化信息化建设的发展趋势和未来制造业自动化信息化技术的发展在很大程度上受到制造业本身特点的制约,冶金自动化信息化技术的发展离不开冶金工业的发展.我国“两化融合”政策的推出,为今后我国自动化信息化技术的发展与应用在理论层面指明了方向,在操作层面,要求也更加具体和明确.对于冶金自动化信息化技术的发展,目前完全可以定位于高端核心自动化技术与产品的创新与应用.3.1首钢钢铁产业升级和振兴发展蕴含自动化产业的发展目前,首钢钢铁主业在工艺装备上已完成了设备硬件系统建设和升级,同时实现了基础自动化,建立了过程控制系统.随着国内钢铁产业升级和竞争的日益加剧,为提高产品质量和企业效益,钢铁企业对自动化的水平要求将越来越高,尤其是对过程控制系统的改进,对其依赖性将更强.国内钢铁自动化产业的发展也正在由以先进技术的引进,基建为主,向着加大自主创新力度,积极探索以自己为主和合作开发软件的发展模式转变.下一步首自信公司自动化产业发展的重点是实现自动化产业再升级,坚持以冷轧和热轧等过程控制系统为发展重点,全力突破发展瓶颈,提升首钢冶金流程过程控制系统自主集成创新能力和技术水平,确保全面形成具有完整自主知识产权的,能够覆盖首钢钢铁生产全流程的,比较完善的过程控制系统产品体系及服务能力,以满足产品升级,节能减排和发展循环经济的各项需求,打造首钢钢铁主业独特的竞争优势,使首钢冶金自动化水平达到国内一流.3.2推进首钢集团化管控体系的不断创新为首钢信息化建设提供有力支撑随着首钢钢铁主业的搬迁调整及结构优化升级工程的实施,首钢钢铁主业和非钢产业在区域布局,产业结构,技术装备,工艺水平,产品结构和精细化管理水平等方面都将发生巨大转变.首钢集团化管控体系将会不断优化,以适应集团管理模式的持续变革和企业不断发展壮大带来的业务流程调整和组织结构变革的需求,在支持集团财务及业务管理的基础上进一步实现从业务层到决策层的战略管理.同时,还要加快首钢自动化信息化产业的创新发展,在ERP与MES技术开发领域,以实际需求为主导,研究支持总体功能的关键技术和核心功能,以满足现代化钢铁生产管控的各种需求.3.3钢铁企业能源管理系统的研发与市场化应用以首钢京唐公司能源管理系统的建设为契机,在建设具有21世纪国际领先水平的钢铁企业能源中心的工作中,通过对能源生产控制模型的研制与开发,特别在能源预警模型,能源优化管理与调度模型,能源合理利用模型,多种介质能源使用成本分析与预测模型等方面,要取得实质性突破,并在应用过程中进一步完善与提高,最终形成具有自主知识产权的能源产业链,填补国内冶金行业的空白,并且逐步达到国际先进水平.在能源管理系统中,数学模型是核心内容,在能源管理的各个环节要想取得良好效果,就离不开数学模型.其中,多种介质能源使用成本分析与预测模型中的冶金煤气预测模型的开发,在已经完成短期预测分析的基础上,开展中长期预测分析是首自信公司”十二五”期间工作的重点.能源生产管理模型的开发要在实现单一能源介质控制的基础上,实现多种能源介质集中控制.另外,控制模型与管理模型的集成在能源管控一体化平台的开发方面,在”十二五”期间也要取得新的成果,并形成具有自主知识产权的产品与技术,在全国冶金企业范围内推广,在节能减排和环境保护方面做出新的贡献.3.4探索发展物联网技术进行首钢企业级物联网的应用研发“十二五”期间,物联网将是全球继互联网之后的又一个科技创新发展的里程碑,是一个潜在的新的经济增长点,也是国家重点支持的具有自主知识产权的重大项目.通过物联网技术在首钢钢铁产业中的应用,能实现对钢铁主流程设备的精细化管理.通过对在线设备投入率和精度达标率的控制,能有效提高设备工作效率,降低设备故障和隐患,从而降低设备维护成本.更重要的是,通过对在线设备的监控,可预测下一阶段设备的生产能力,为生产计划安排提供科学,有效的依据.物联网的实现离不开大量硬件和软件产品的支撑,如传感器及其接口,网络终端和路由器系列产品,手持设备状态巡检,点检系列产品以及无线网在线检测设备,集中物联网平台产品和与其配套的业务功能系统平台产品(ERP,物流管理,能源管理,MES,设备管理,仓储库存管理和一卡通管理等).首自信公司可以通过自主研发及与其他厂家合作等渠道形成物联网基础硬件,软件产品体系,为钢铁行业用户提供符合行业要求的配套产品,以及向国内其他行业提供符合国家标准的通用产品.4结语随着我国冶金工业的高速发展,会不断地提出新的技术要求与发展目标,这就为冶金自动化信息化产业的发展提供了广阔的发展空间.在“两化”高度融合的今天,如何提高自主创新能力,又快又好地开发出冶金各流程过程控制系统,优化和完善首钢信息化管理系统以及将自动化信息化产品产业化等问题都是首钢今后自动化信息化建设与发展要面临的课题.除上述观点外,首自信公司还应在人才队伍建设上”走出去,引进来”,这样才能促进首钢自动化信息化建设不断向前发展.编辑/高东梅