前言:本站為你精心整理了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能鋼鐵工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展范文,希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值,我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文,歡迎咨詢。
摘要:隨著新一輪科技革命的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等新一代信息技術(shù)的出現(xiàn),信息技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)不斷集成、融合,促進產(chǎn)業(yè)變革,形成新發(fā)展形態(tài)及模式。不僅要求企業(yè)內(nèi)部各部門、層級系統(tǒng)、設(shè)備之間互聯(lián)互通,也對行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈及資源靈活配置提出更高要求,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺隨之產(chǎn)生。本文介紹了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的背景,并對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢及發(fā)展基礎(chǔ)進行了分析。以鋼鐵行業(yè)為背景,結(jié)合企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)與外部互通,探討鋼鐵企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)必要性。最后對鋼鐵企業(yè)實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提出系統(tǒng)化的建議。
關(guān)鍵詞:鋼鐵行業(yè);工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);生產(chǎn)優(yōu)化;供應(yīng)鏈
當(dāng)前全球正面臨新一輪技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革命,物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)的出現(xiàn),與工業(yè)生產(chǎn)深度融合,促進制造業(yè)由傳統(tǒng)生產(chǎn)運營模式向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變升級。全球各個工業(yè)大國紛紛出臺政策,支持制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,搶占新一輪產(chǎn)業(yè)革命的制高點。作為新興信息技術(shù)和通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的產(chǎn)物,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的連接,有力地促進制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概述
(一)提出背景
2012年美國通用電氣公司的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書》(簡稱《白皮書》)提出工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合,標(biāo)志工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的產(chǎn)生[1]。實際上在學(xué)術(shù)界與工業(yè)界普遍認為物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的雛形,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的具體實踐與升華,不僅是企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)互通,還包括全生產(chǎn)要素、全行業(yè)鏈、全價值鏈的互通。具體來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出基礎(chǔ)是信息及通信技術(shù)發(fā)展,推動力是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需要。
1.新一代信息技術(shù)發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展及實踐中的關(guān)鍵技術(shù)主要包含工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)字孿生、信息物理系統(tǒng)(CPS),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是在這些技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過數(shù)據(jù)采集層獲取工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù),并對這些數(shù)據(jù)進行存儲分析,挖掘其深度價值,因此,對大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)也提出了更高的要求,而云計算、智能芯片等為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了數(shù)據(jù)存儲與算力基礎(chǔ)。
2.制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求。工業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級需求是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的直接推動力。從世界制造業(yè)整體環(huán)境來看,在工業(yè)革命推動基礎(chǔ)上,生產(chǎn)效率逐漸提升,但原料以及勞動力生產(chǎn)成本也在持續(xù)上升。在市場需求方面,客戶對個性化定制和延伸服務(wù)提出了更強烈要求,對產(chǎn)品的設(shè)計參與度逐漸提高,新產(chǎn)品迭代周期縮短。這都要求制造業(yè)企業(yè)對現(xiàn)有生產(chǎn)模式及運營模式進行轉(zhuǎn)型升級。借助于新一代信息技術(shù)和通信技術(shù),對內(nèi)進行流程優(yōu)化、生產(chǎn)優(yōu)化、快速精準(zhǔn)決策,對外要協(xié)同設(shè)計,在產(chǎn)品設(shè)計階段提高用戶參與度。
(二)概念
《白皮書》中提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之后,工業(yè)界對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念沒有形成統(tǒng)一的觀點,但具體的行動方向都是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)采集海量工業(yè)數(shù)據(jù),并提供數(shù)據(jù)存儲、管理、呈現(xiàn)、分析、建模及應(yīng)用的開發(fā)環(huán)境,匯聚制造業(yè)及第三方開發(fā)者,開發(fā)出覆蓋產(chǎn)品全生命周期業(yè)務(wù)及創(chuàng)新性應(yīng)用,形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,鏈接工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈,實現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化過程中,工業(yè)資源的優(yōu)化配置。建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng),塑造互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和制造業(yè)深度融合的生態(tài)體系。
(三)發(fā)展趨勢和推進路徑
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展呈現(xiàn)四個趨勢:一是生產(chǎn)要素的跨部門、跨層級、跨區(qū)域、跨行業(yè)流動,通過工業(yè)技術(shù)整體解決方案,使得資源在更高層次、更大范圍內(nèi)合理優(yōu)化配置。二是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)揮好數(shù)據(jù)這一生產(chǎn)要素的價值,海量的設(shè)備、生產(chǎn)數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能技術(shù),進行分析,獲得制造業(yè)生產(chǎn)過程瓶頸,進行流程再造。三是創(chuàng)新制造業(yè)生產(chǎn)、運營、服務(wù)模式。四是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通用平臺建設(shè),第三方公司或者服務(wù)機構(gòu),通用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺;平臺能夠接入不同行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備。針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀,應(yīng)從國家頂級層面,標(biāo)識解析等;從企業(yè)層面工業(yè)app應(yīng)用及機理模型探索;從互聯(lián)網(wǎng)及通信巨頭方面,采用平臺建設(shè)為企業(yè)賦能。
1.工業(yè)技術(shù)整體解決方案。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)探索中,工業(yè)應(yīng)用建設(shè)多是針對企業(yè)某一具體方面,這是由于企業(yè)信息化建設(shè)的歷史因素造成的。而在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)基礎(chǔ)之上,將企業(yè)內(nèi)設(shè)備及企業(yè)間資源互聯(lián)互通,各個車間設(shè)備、層級系統(tǒng)、供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的信息能夠暢通獲取,在企業(yè)深層次應(yīng)用方案建設(shè)中,借助于人工智能,大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)機理相結(jié)合,從企業(yè)應(yīng)用甚至全價值鏈的整體考慮建設(shè)相應(yīng)的解決方案,做到全流程、全生命周期的整體優(yōu)化,形成工業(yè)技術(shù)整體解決方案。
2.工業(yè)大數(shù)據(jù)深層價值挖掘。工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)等成為重要的生產(chǎn)要素。如何發(fā)揮這一生產(chǎn)要素的價值,成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中必須要考慮的問題。數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)需要采集制造業(yè)多種類型數(shù)據(jù):工藝數(shù)據(jù),不同行業(yè)不同類型產(chǎn)品具有特定的工藝信息,如鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的冶金規(guī)范、質(zhì)量規(guī)范、制造規(guī)范等;設(shè)備數(shù)據(jù),不同行業(yè)需要不同的生產(chǎn)設(shè)備,設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)對生產(chǎn)優(yōu)化有重要影響,通過對設(shè)備數(shù)據(jù)振幅、溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)的采集實時預(yù)測設(shè)備狀態(tài);生產(chǎn)數(shù)據(jù)及經(jīng)營數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的采集為生產(chǎn)服務(wù),通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)和工藝、設(shè)備數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián),挖掘生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素,降低產(chǎn)品的不良率等。
3.創(chuàng)新服務(wù)模式體系探索。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺面向產(chǎn)品全生命周期探索服務(wù)模式體系,涉及產(chǎn)品設(shè)計、上下游供應(yīng)鏈、內(nèi)部生產(chǎn)制造、后續(xù)延伸服務(wù)等。在產(chǎn)品設(shè)計方面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠匯聚制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)信息與客戶對產(chǎn)品的需求信息,提供共享服務(wù)平臺,將客戶參與提前到產(chǎn)品設(shè)計階段,創(chuàng)新產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計模式[2]。在行業(yè)供應(yīng)鏈方面,向全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈互通的趨勢發(fā)展,連通供應(yīng)鏈上下游企業(yè)供應(yīng)數(shù)據(jù),一是可以獲取原料供應(yīng)情況,優(yōu)化采購策略,減少廠內(nèi)存料,降低庫存成本;二是獲取下游客戶對產(chǎn)品的需求情況,預(yù)測未來需求,基于需求預(yù)測制定內(nèi)部生產(chǎn)計劃,并做到精準(zhǔn)生產(chǎn)。在企業(yè)內(nèi)部制造方面,匯聚企業(yè)內(nèi)部和外部的全生產(chǎn)要素,覆蓋全制造流程的數(shù)據(jù)采集體系,通過對數(shù)據(jù)的分析,構(gòu)建工業(yè)機理模型,以此為基礎(chǔ),建設(shè)企業(yè)內(nèi)部深層次行業(yè)應(yīng)用工業(yè)APP。在后續(xù)延伸服務(wù)方面,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基礎(chǔ)之上,裝備制造業(yè)對外不僅僅是單獨銷售產(chǎn)品,而是對后續(xù)產(chǎn)品服務(wù)的跟蹤,在產(chǎn)品設(shè)計時將設(shè)備實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳工業(yè)云平臺,時刻監(jiān)控設(shè)備運行情況,對設(shè)備進預(yù)測性維護。
4.工業(yè)行業(yè)通用平臺建設(shè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、平臺、安全保障三大體系構(gòu)成,網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ),安全是保障,平臺是核心。我國工業(yè)種類繁多,并且涉及到各個行業(yè)的設(shè)備眾多,傳統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用多是針對一個行業(yè)或單部門應(yīng)用,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將是相對全工業(yè)種類而言,需要整合多行業(yè)、多領(lǐng)域的共性知識、工具和模型,工業(yè)行業(yè)通用互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)是一大趨勢。通用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)一方面需要匯聚不同行業(yè)的機理知識與應(yīng)用分析;另一方面要搭建統(tǒng)一的頂級標(biāo)識解析體系,建設(shè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),防止相同設(shè)備采用不同接口協(xié)議,不利于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展。
(四)國家對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展支持
1.政策支持。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代基礎(chǔ)設(shè)施,是企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開政策推動,中央及地方政府都給予了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強有力的政策支持,彰顯了我國政府對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高度重視和布局決心,行業(yè)未來發(fā)展將加速推進。2015年以來,國家陸續(xù)出臺了“中國制造 2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等產(chǎn)業(yè)政策(見表),2020年12月8日工業(yè)和信息化部《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新能力發(fā)展行動計劃(2021-2023)》,指出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)以及當(dāng)前的重點任務(wù)。反映了國家希望以推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線,依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),促進新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合,從而推動制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
2.組織支持。組織支持是健康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的保障,為加快我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,在工業(yè)和信息化部的指導(dǎo)下,于2016年由互聯(lián)網(wǎng)、通信行業(yè)、工業(yè)界等百余家單位共同發(fā)起成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。依托各工作組和特設(shè)組,與聯(lián)盟成員單位共同努力,先后從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計、技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)研制、測試床、產(chǎn)業(yè)實踐、國際合作等方面開展工作,了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、優(yōu)秀應(yīng)用案例等系列成果,已成為我國具有國際影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)載體。
3.平臺示范。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺項目建設(shè)中,工業(yè)和信息化部在圍繞網(wǎng)絡(luò)化改造集成創(chuàng)新應(yīng)用、標(biāo)識解析集成創(chuàng)新應(yīng)用、“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”集成創(chuàng)新應(yīng)用、平臺集成創(chuàng)新應(yīng)用、安全集成創(chuàng)新應(yīng)用5個方向,遴選一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目,通過試點先行、示范引領(lǐng),總結(jié)推廣可復(fù)制的經(jīng)驗做法,推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展。
二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
鋼鐵工業(yè)是國家經(jīng)濟建設(shè)中的基礎(chǔ)工業(yè),為其他各行業(yè)提供原料,是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐。同時,也面臨鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)能過剩等問題,國家提出鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,離不開借助于新一代信息技術(shù),實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化生產(chǎn)運營。
(一)我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
鋼鐵工業(yè)是典型的流程工業(yè),對于占產(chǎn)能比重較高的長流程燒煉鋼包含焦化、燒結(jié)、球團、煉鐵、煉鋼、熱軋、熱處理等工序,制造裝備種類繁多,并且在生產(chǎn)過程中兼有物理和化學(xué)變化,工藝過程極為復(fù)雜?,F(xiàn)代化的制造工藝流程,高度自動化的產(chǎn)線裝備,基于大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化的制造過程管理體系,可以有效發(fā)揮裝備產(chǎn)能,實現(xiàn)效益最大化并降低成本。而市場對鋼鐵產(chǎn)品的需求呈現(xiàn)出小品種、多批量的趨勢。鋼鐵制造裝備的大型化是高效率、低成本的基礎(chǔ),目前其他制造工藝創(chuàng)新以通過提升制造管理的柔性來適應(yīng)日益快速變化的用戶需求,就顯得極為迫切。因此,有必要找到一種方式和手段,能夠在“鋼鐵制造大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化”固有本質(zhì)和“小批量、多品種”的新特征之間找到一種平衡,從而既能滿足用戶的需求,又使得制造企業(yè)可以獲利,在價值鏈上公平地共享價值。而這主要是通過“軟實力”來實現(xiàn),除了服務(wù)領(lǐng)域的提升之外,最重要的是制造組織管理的智能化。因此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個有效的技術(shù)手段。
(二)信息化與工業(yè)化深度融合
伴隨著鋼鐵基礎(chǔ)自動化的發(fā)展,大多鋼鐵企業(yè)都建立了基本信息化架構(gòu)體系,從基礎(chǔ)自動化到制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP),甚至對于信息化基礎(chǔ)較好的鋼鐵企業(yè)也相應(yīng)地建立了基于數(shù)據(jù)中臺①的商務(wù)智能決策支持系統(tǒng)。并且為MES、ERP等系統(tǒng)提供了相應(yīng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)支撐,一般鋼鐵企業(yè)會搭建相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),一方面能夠支撐業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行,另一方面能夠積累大量工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù),為更深層次的應(yīng)用提供基礎(chǔ)。而在現(xiàn)有的五級信息系統(tǒng)架構(gòu)下,各個層級系統(tǒng)之間有業(yè)務(wù)接口,可以支撐系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互,打通管理的數(shù)據(jù)通道,但生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等仍然分散在各個系統(tǒng),或是工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)沒有相應(yīng)關(guān)聯(lián),無法有效利用。
(三)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能鋼鐵工業(yè)
隨著國家對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的支持,國內(nèi)各大鋼鐵企業(yè)都開始互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵生產(chǎn)的深度融合探索。鋼鐵工業(yè)作為典型的流程行業(yè),自動化程度相對較高,且生產(chǎn)設(shè)備眾多、工藝復(fù)雜,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵行業(yè)有著廣闊的應(yīng)用空間。在工業(yè)互聯(lián)平臺建設(shè)過程中,需完善頂層設(shè)計,充分利用現(xiàn)有系統(tǒng),縱向從基礎(chǔ)抓起,完善數(shù)據(jù)采集,再到數(shù)據(jù)深化應(yīng)用,最后到多部門多企業(yè)協(xié)同;橫向服務(wù)于鋼鐵生產(chǎn)的全流程、全生命周期,從原料采購、廠內(nèi)生產(chǎn)、物流運輸直至下游供應(yīng)鏈客戶,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈資源配置。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將從智能化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)利用、遠程運維、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能決策等方面賦能鋼鐵工業(yè),促進鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級。
1.智能化生產(chǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)促進鋼鐵企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級,貫穿鋼鐵產(chǎn)品的全生命周期,從最初的產(chǎn)品設(shè)計到最后的服務(wù)。在產(chǎn)品設(shè)計方面,基于廣義工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺橫向連接供應(yīng)鏈上下游,讓下游鋼鐵產(chǎn)品最終用戶參與鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計,提高設(shè)計的效率和質(zhì)量。在智能化生產(chǎn)方面,借助于傳感器等實現(xiàn)生產(chǎn)全流程設(shè)備的智能感知,并且借助于采集歷史數(shù)據(jù)模型分析,在線優(yōu)化控制,在線分析決策,為生產(chǎn)過程全流程提供指導(dǎo),借助于生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的機器人設(shè)備,實現(xiàn)無人化智能生產(chǎn)[3]。
2.挖掘數(shù)據(jù)價值。在國家推進的工業(yè)化和信息化融合的大背景下,鋼鐵企業(yè)紛紛推進信息系統(tǒng)建設(shè),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè),積累了海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù),但是限于技術(shù)因素,往往僅限于存儲以及歷史數(shù)據(jù)查看,或者只局限于某個環(huán)節(jié)的分析。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度發(fā)展,以及存儲分析技術(shù)的進步,為海量數(shù)據(jù)分析提供了可能,實現(xiàn)了對各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的綜合分析,并挖掘生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系,如通過煉鐵階段原料數(shù)據(jù)、煉鋼階段成分數(shù)據(jù)、軋制階段工藝參數(shù)等相關(guān)性挖掘,提高鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量。
3.遠程設(shè)備診斷。遠程設(shè)備診斷和設(shè)備預(yù)防性維護是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)尤其是鋼鐵行業(yè)中最典型的應(yīng)用場景,并且在各個鋼鐵企業(yè)中逐步推廣。對于連續(xù)生產(chǎn)性企業(yè)而言,設(shè)備故障帶來的損失是巨大的,不僅影響產(chǎn)能,而且更換設(shè)備成本高昂。通過借助于智能傳感器收集生產(chǎn)設(shè)備振幅、電流等數(shù)據(jù)信息到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,借助于大數(shù)據(jù)、人工智能分析技術(shù),可提前預(yù)測設(shè)備瑕疵,及時檢修,避免生產(chǎn)性故障。
4.柔性供應(yīng)鏈。鋼鐵企業(yè)處于鋼鐵產(chǎn)品供應(yīng)鏈的中游,上游的原料與下游鋼鐵產(chǎn)品的需求變化都會對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響。鋼鐵企業(yè)提高對供給與需求變化的適應(yīng)能力和敏捷性,對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展至關(guān)重要。借助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,貫通供應(yīng)鏈上下游企業(yè),深度挖掘下游企業(yè)用戶數(shù)據(jù),預(yù)測用鋼用戶的個性需求,用以驅(qū)動生產(chǎn),柔性制造,打造柔性供應(yīng)鏈。
5.協(xié)同制造。隨著國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的兼并重組推廣,未來鋼鐵企業(yè)將會面臨“一企多地”,多基地協(xié)同生產(chǎn),分布式制造成為一種常見的經(jīng)營模式。對于各個基地生產(chǎn)訂單的分配,以及區(qū)域性需求預(yù)測與生產(chǎn)協(xié)調(diào),減少跨區(qū)域調(diào)貨等都將是面臨的問題。借助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、平臺數(shù)據(jù)、模型等,評估各個基地針對不同類型產(chǎn)品生產(chǎn)能力,以及基地周邊的需求預(yù)測,減少各個基地同類產(chǎn)品的重復(fù)生產(chǎn),達到各個基地協(xié)同生產(chǎn)。
三、鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展建議
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展較為迅速,但由于基礎(chǔ)薄弱,在發(fā)展過程中不可避免會遇到一些問題,如核心技術(shù)自給率低、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)尚不完善等一系列問題[4],因此,建議在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)中還需著重關(guān)注以下四點:
(一)聚焦鋼鐵企業(yè)痛點,實現(xiàn)價值創(chuàng)造
一直以來,鋼鐵行業(yè)都面臨著生產(chǎn)能源消耗大、污染排放高、安全事故頻發(fā)等問題,此外,生產(chǎn)與市場需求的不協(xié)調(diào)問題也較為明顯。因此,在鋼鐵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)中,要著重從能源管理、生產(chǎn)優(yōu)化、計劃調(diào)度、市場需求預(yù)測等方面進行有創(chuàng)造價值的工業(yè)APP的開發(fā)。
(二)突破關(guān)鍵技術(shù)供給,降低對外依賴
區(qū)別于消費互聯(lián)網(wǎng),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底層工業(yè)軟件對平臺發(fā)展起著至關(guān)重要作用。對于鋼鐵企業(yè)而言,要加大關(guān)鍵核心技術(shù)的突破能力,涉及制造產(chǎn)品的全生命周期的產(chǎn)品設(shè)計工業(yè)軟件、控制系統(tǒng)、生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)、生產(chǎn)管理軟件等。目前我國鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和信息管理系統(tǒng)(ERP)方面取得了很大進步,但在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、工業(yè)控制系統(tǒng)等方面,仍缺少能夠引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的巨頭企業(yè)。因此,要加大工業(yè)知識經(jīng)驗的積累,提高工業(yè)軟件的研發(fā)能力,突破關(guān)鍵技術(shù),降低對外依賴程度。
(三)完善頂層標(biāo)識解析,統(tǒng)一平臺數(shù)據(jù)
目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展處于百花齊放狀態(tài),各個行業(yè)甚至是同行業(yè)仍有不同的數(shù)據(jù)接入方式、數(shù)據(jù)解析方式,這不僅不利于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分析,而且會阻礙未來行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展。對于鋼鐵行業(yè)而言存在大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù),并且不同的企業(yè),設(shè)備廠家不同,數(shù)據(jù)的接入方式也存在差異,這對后期的數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一分析帶來了巨大挑戰(zhàn)。因此,亟需完善頂層標(biāo)識解析,對于相同設(shè)備、工藝借助中間服務(wù)形式,進行統(tǒng)一解析、統(tǒng)一存儲,便于后期的數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用。
(四)打造工業(yè)網(wǎng)絡(luò)護盾,保障生產(chǎn)安全
由于大量的工業(yè)控制系統(tǒng)和設(shè)備等都暴露在互聯(lián)網(wǎng)上,且缺乏有效的安全防御及應(yīng)急響應(yīng)機制,導(dǎo)致近年來工業(yè)領(lǐng)域信息安全事件頻發(fā),造成了嚴(yán)重的安全隱患。因此,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)中要建立健全工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)護盾,構(gòu)建平臺安全、網(wǎng)絡(luò)安全,最重要的是保障企業(yè)生產(chǎn)安全,打造多層次全方位的安全保障體系。
參考文獻:
[1]郭朝暉.淺議工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)的關(guān)系[J].自動化博覽,2020,37(09):44-46.
[2]唐蕾,李娜,郭紫晶.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同設(shè)計服務(wù)模式與用戶體驗研究[J].設(shè)計,2019,32(23):68-71.
[3]楊海榮.鋼鐵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實踐[J].冶金自動化,2020,44(S1):193-196.
[4]郭啟光,王薇.我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展研究[J].理論研究,2020(05):68-73.
作者:欒治偉 單位:冶金工業(yè)規(guī)劃研究院工業(yè)智能研究中心
工業(yè)工程 工業(yè)期刊 工業(yè)技術(shù)期刊 工業(yè)設(shè)計 工業(yè)安全論文 工業(yè)工作會議講話 工業(yè)分析論文 工業(yè)廢水論文 工業(yè)大學(xué)學(xué)報 工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀