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中國鐵合金網(wǎng)訊：目前，我國鋼鐵工業(yè)正處于發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)型期，智能制造是實(shí)現(xiàn)行業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要抓手。隨著“工業(yè)4.0”時代的來臨，制造技術(shù)正逐步從自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)智能化制造是對企業(yè)經(jīng)營理念、組織模式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等深層次的改革和轉(zhuǎn)型。當(dāng)前，我國鋼鐵行業(yè)正在制定《鋼鐵行業(yè)智能制造三年行動計劃》、《鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》,這將有力地激發(fā)行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的新動能。

 

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前言

 

智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)等制造過程的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。加快發(fā)展智能制造技術(shù)，是培育我國經(jīng)濟(jì)增長新動能的必由之路，對于推動我國制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，打造我國制造業(yè)競爭新勢態(tài)，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國具有重要的戰(zhàn)略意義。

 

與離散制造業(yè)有著顯著差別,流程制造業(yè)是一類由不同功能但又相互關(guān)聯(lián)、相互支撐、相互制約的多種工序和多種裝備及相關(guān)設(shè)施構(gòu)成的、工序串聯(lián)并集成運(yùn)行的復(fù)雜過程系統(tǒng)。鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造需根據(jù)流程制造業(yè)的特征，其智能制造的涵義應(yīng)該是以企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全局的制造過程智能化、制造流程綠色化、產(chǎn)品質(zhì)量品牌化為核心目標(biāo)研發(fā)出來的信息物理系統(tǒng)（CPS）。隨著全球范圍內(nèi)智能制造技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)外大型鋼鐵企業(yè)都將智能制造作為行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向，以期通過智能制造達(dá)到為企業(yè)提質(zhì)增效、減員增效、節(jié)能減排、轉(zhuǎn)型升級、增強(qiáng)競爭力的目的。

 

目前，我國鋼鐵工業(yè)在“兩化深度融合”方面領(lǐng)先于其他行業(yè)，為推進(jìn)智能制造奠定了良好基礎(chǔ)。在取得卓越進(jìn)步的同時，也應(yīng)看到我國鋼鐵行業(yè)面臨的“大而不強(qiáng)”及產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品同質(zhì)化、新產(chǎn)品研發(fā)周期長、勞動生產(chǎn)率低、質(zhì)量不穩(wěn)定及企業(yè)整體微利等新的挑戰(zhàn)。實(shí)現(xiàn)鋼鐵智能制造需解決工業(yè)大數(shù)據(jù)分析和信息物理系統(tǒng)在智能決策和智能工廠中的廣泛應(yīng)用，管理理念與體制機(jī)制也需要進(jìn)一步改革，以適應(yīng)智能制造的新業(yè)態(tài)。

 

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智能制造標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的必要性

 

“十三五”期間，鋼鐵行業(yè)把智能制造作為“兩化深度融合”的主攻方向,加快推進(jìn)鋼鐵制造技術(shù)與信息化、智能化的融合發(fā)展。一批智能制造關(guān)鍵共性技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)場景的應(yīng)用取得顯著成效，鋼鐵行業(yè)的創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。期間，鋼鐵領(lǐng)域智能制造相關(guān)的專利申請數(shù)量達(dá)到1516項(xiàng)；國家重點(diǎn)研發(fā)計劃專項(xiàng)項(xiàng)目八項(xiàng)；項(xiàng)目成果獲得冶金科學(xué)技術(shù)獎一等獎五項(xiàng)、二等獎六項(xiàng)。冶金數(shù)字礦山、熱軋智能車間等九個項(xiàng)目被工信部評為智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目；五個項(xiàng)目被列入工信部智能制造新模式項(xiàng)目；《鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺》、《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”試點(diǎn)示范項(xiàng)目》、《鋼鐵材料產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用大數(shù)據(jù)平臺》等14個項(xiàng)目被工信部評為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點(diǎn)示范項(xiàng)目。一批優(yōu)質(zhì)鋼鐵企業(yè)品牌脫穎而出，中國鋼鐵的全球競爭力不斷增強(qiáng)。

 

“智能制造、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)”，標(biāo)準(zhǔn)化工作是實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)智能制造的重要技術(shù)基礎(chǔ)。為了充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)在推進(jìn)鋼鐵行業(yè)廣泛應(yīng)用智能制造成熟技術(shù)的引導(dǎo)性作用，指導(dǎo)當(dāng)前和未來一段時間鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作，解決標(biāo)準(zhǔn)缺失、滯后、交叉重復(fù)等問題，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在2020年5月組織編制完成《鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，并成立了冶金智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作組，通過構(gòu)建先進(jìn)適用的鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，積極引領(lǐng)行業(yè)智能制造水平整體提升。

 

截至目前，工作組已收到百余份鋼鐵智能制造標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目申報建議書。計劃到2022年底，制定100項(xiàng)以上鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)，到2025年，累計制定300項(xiàng)以上鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)，建立起較完善的行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系。“十三五”期間，鋼鐵行業(yè)工業(yè)化與信息化融合的廣度和深度不斷加強(qiáng)，為“十四五”時期高質(zhì)量發(fā)展打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。但在推進(jìn)鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化過程中還存在一些問題和困難，主要包括：

 

1）行業(yè)推動兩化融合、實(shí)施智能制造的水平不均衡。寶武、首鋼等鋼鐵企業(yè)兩化融合水平較高，成為率先推進(jìn)智能制造的典范企業(yè)，但大部分鋼鐵企業(yè)兩化融合水平尚有待提高。

 

2）行業(yè)智能制造基礎(chǔ)相對薄弱，創(chuàng)新能力有待提高。目前鋼鐵行業(yè)智能制造相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)研究較為薄弱，缺乏原始理論與技術(shù)創(chuàng)新，缺少智能制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

 

3）智能制造標(biāo)準(zhǔn)化缺失制約行業(yè)規(guī)范和有序發(fā)展。由于缺乏行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系的引領(lǐng)和指導(dǎo)，行業(yè)在推進(jìn)智能制造過程中缺乏清晰路徑。

 

4）缺乏高端人才培養(yǎng)機(jī)制，智能制造研發(fā)人才不足。受傳統(tǒng)學(xué)科培養(yǎng)體系影響，企業(yè)中大多數(shù)專業(yè)技術(shù)人才是按專業(yè)方向培養(yǎng)的，鋼鐵企業(yè)中缺乏懂鋼鐵工藝流程、先進(jìn)信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、企業(yè)管理等復(fù)合型人才，缺乏專業(yè)人才的培養(yǎng)儲備、績效考核體制機(jī)制。

 

5）缺乏智能制造樣板工廠引領(lǐng)，發(fā)展目標(biāo)有待完善。目前我國鋼鐵行業(yè)仍然缺乏智能制造樣板工廠，大多數(shù)鋼鐵企業(yè)還處于局部探索階段，智能制造給企業(yè)創(chuàng)造的價值和效益還未得到充分體現(xiàn)。

 

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智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的幾點(diǎn)建議

 

鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其核心是制定“質(zhì)量、成本、服務(wù)和績效”四大要素，實(shí)現(xiàn)以多層次、全方位協(xié)同優(yōu)化為目標(biāo)的智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系。鋼鐵智能制造需要站在產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的新高度，做好頂層設(shè)計，構(gòu)建鋼鐵智能制造技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化體系，充分挖掘信息物理系統(tǒng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的潛在優(yōu)勢。

 

建議“十四五”時期，重點(diǎn)開展以下幾方面工作：

 

1）建立健全鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系。2021年將發(fā)布《鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，按照“共性先立、急用先行”原則，以解決實(shí)際問題為切入點(diǎn)，以保障行業(yè)智能制造技術(shù)應(yīng)用為著力點(diǎn)，全面開展基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)研究，構(gòu)建完善的鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系。

 

2）推進(jìn)行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的進(jìn)程。針對鋼鐵生產(chǎn)流程連續(xù)、工藝體系復(fù)雜、產(chǎn)品中間態(tài)多樣化的流程制造業(yè)特點(diǎn)，制定鋼鐵行業(yè)智能制造術(shù)語與定義、標(biāo)識、數(shù)據(jù)分類與編碼、智能工廠評價等基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)；5G技術(shù)應(yīng)用、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)軟件、邊緣計算、人工智能、數(shù)據(jù)治理等關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；無人行車、框架車無人駕駛控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用等智能裝備標(biāo)準(zhǔn)；工廠設(shè)計與數(shù)字化交付、智能工廠參考架構(gòu)、數(shù)字孿生模型、產(chǎn)品與工藝數(shù)字化研發(fā)設(shè)計、產(chǎn)品全生命周期管理、全流程一體化協(xié)同管控、物料與物流調(diào)度、工藝參數(shù)在線檢測與預(yù)測、全流程產(chǎn)品質(zhì)量與成本管控、能源監(jiān)控與平衡調(diào)度、環(huán)保與生產(chǎn)安全等智能工廠標(biāo)準(zhǔn)；網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)維、供應(yīng)鏈全局優(yōu)化決策等智能服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。

 

3）發(fā)揮標(biāo)桿引領(lǐng)作用，提升智能制造水平。“十三五”期間，鋼鐵行業(yè)承接了20余項(xiàng)工信部智能制造試點(diǎn)示范和智能制造新模式等項(xiàng)目，這些項(xiàng)目多數(shù)已完成了項(xiàng)目驗(yàn)收。2021年，工信部將遴選一批智能化改造成效突出、智能化水平高、推廣應(yīng)用價值大的標(biāo)桿項(xiàng)目和工廠，總結(jié)試點(diǎn)示范經(jīng)驗(yàn)和新模式。

 

4）推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同，突破關(guān)鍵共性技術(shù)。依托行業(yè)骨干企業(yè)，聯(lián)合高校、科研院所、下游用戶、智能制造公共服務(wù)平臺等多方資源，推進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新，提升鋼鐵工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。

 

5）構(gòu)建行業(yè)智能制造協(xié)同發(fā)展的生態(tài)體系。探索以柔性、遠(yuǎn)程、協(xié)同、共享為特征的新型制造模式，在設(shè)計、研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)等方面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理的模式創(chuàng)新，通過EVI、戰(zhàn)略合作伙伴等形式提升產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈的協(xié)同創(chuàng)新能力。

 

6）推動行業(yè)智能制造與環(huán)保、安全協(xié)同發(fā)展。通過智能制造技術(shù)的深入應(yīng)用，提升鋼鐵行業(yè)綠色制造、安全保障能力建設(shè)。支持企業(yè)通過大數(shù)據(jù)分析、智能感知技術(shù)、精準(zhǔn)控制等手段，實(shí)現(xiàn)事故預(yù)測預(yù)警、事故風(fēng)險評估，避免重大事故發(fā)生。

 

7）加強(qiáng)人才培養(yǎng)建設(shè)，打造一流研發(fā)團(tuán)隊。通過智能制造能力提升工程，打造鋼鐵行業(yè)智能制造人才隊伍，鼓勵有條件的企業(yè)和科研單位依托重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目和示范應(yīng)用工程，培養(yǎng)一批鋼鐵工業(yè)智能制造領(lǐng)軍人才和青年拔尖人才。

 

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結(jié)語

 

在“十三五”和“十四五”交替的重要時間節(jié)點(diǎn)上，我們當(dāng)前面臨難得的機(jī)遇。我們要聚焦鋼鐵行業(yè)面臨的新形勢，定位新的創(chuàng)新發(fā)展目標(biāo)和任務(wù)，抓住智能制造和綠色制造兩大關(guān)鍵要務(wù)。深入實(shí)施鋼鐵行業(yè)智能制造工程，推動產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈深度融合，促進(jìn)各類創(chuàng)新要素向企業(yè)集聚，打造從標(biāo)準(zhǔn)、工藝、裝備、產(chǎn)線、產(chǎn)品到系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商的完整生態(tài)環(huán)境，提升供給體系的創(chuàng)新力和關(guān)聯(lián)性，解決各類“卡脖子”和瓶頸問題。鋼鐵行業(yè)深入推進(jìn)高端化、智能化、綠色化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)由大到強(qiáng)的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變，要將鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)作為一項(xiàng)重要工作，加快鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)研制，完成鋼鐵行業(yè)智能工廠評價導(dǎo)則等系列指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新發(fā)展與國際化，積極參與甚至主導(dǎo)智能制造相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用。 （徐鋼 徐金梧 劉斕冰 ）

 

內(nèi)容來源：世界金屬導(dǎo)報