鋼企智能化方向、切入點與工具
2026-04-16 00:24:43
很多人都在討論一個問題:如何衡量鋼鐵企業的智能化水平。今年6月份,在安徽省馬鞍山市召開的鋼鐵行業能源中心建設、運行與升級研討會上,中國金屬學會原常務副理事長王天義提出了一個觀點:與機器人數量這一指標相比,能源利用效率更能反映鋼鐵企業的智能化水平。
為什麼把能源管理智能化作為切入點?
對於盲目提升自動化水平的企業來說,王天義的觀點給他們提了個醒。但也有人認為:能源管理應該服從於生產的需要。與生產組織的順暢相比,能源利用效率是第二位的。為什麼要突出能源利用效率呢?
能源管理服從於生產需要是對的。但能源利用效率不僅重要,而且動態性更強、管理難度更大。如果能把能源利用效率提高到極致,生產管理水平不可能不好。
中國工程院院士殷瑞鈺很久之前就指出:gangtiexingyezuizhongyaodefazhanfangxiangshizhinenghuahelvsehua。shishishang,zhinenghuashibaozhanglvsehuadezhongyaoshouduan,erlvsehuashicujinzhinenghuadezhongyaoqianyinli。congyuanlishangjiang,zhinenghuaqiangtiaokuaisuxiangying,ernengyuanguanliqiaqiayeqiangtiaoshishiyouhua、快速響應;智能化強調跨部門、跨地域的全局優化,而能源的生產與使用恰恰也涉及鋼廠的每個車間、崗位和設備。這種實時性強、複雜且涉及空間麵積大的問題,特別適合用智能化的手段去解決。
在此次會議中,人們對鋼鐵行業未來的發展目標達成了很多共識:能源效率提高的途徑是從單體、單個作業區的節能發展到係統、全quan局ju性xing的de節jie能neng,從cong事shi前qian計ji劃hua發fa展zhan到dao實shi時shi控kong製zhi與yu預yu測ce,從cong以yi遠yuan程cheng監jian控kong為wei主zhu發fa展zhan到dao日ri益yi智zhi能neng化hua的de自zi動dong控kong製zhi。這zhe些xie共gong識shi都dou體ti現xian了le對dui智zhi能neng化hua的de需xu求qiu。特te別bie是shi還hai有you很hen多duo人ren提ti出chu,能neng源yuan管guan理li的de指zhi導dao思si想xiang,應ying該gai從cong服fu務wu於yu生sheng產chan,發fa展zhan為wei實shi現xian與yu生sheng產chan、設備、環保的協同優化。換句話說,能源管理的智能化可以作為鋼鐵企業全麵智能化的切入點。
能源管理智能化麵臨哪些困難?
與此同時,人們對困難也有相當一致的認識。如數據不完整、不準確、不一致,難以建立準確的模型;需求不清晰,各種KPI(關鍵績效指標)矛盾和各種部門之間的矛盾;數據不連接,難以支撐跨工序的優化、能源與生產的協同;設備不具備遠程操控能力等。
筆者注意到:在上述困難中,有些主要是投資問題,如增加測量點、升級設備等。隻要資金到位,這些問題就很容易解決。但是,還有些問題並不是簡單的投資問題。例如,企業各種KPI的矛盾,這是永遠存在的。這些矛盾,不僅涉及部門利益,還會隨著市場、政策、設備狀態等因素動態變化。此外,在數據采集過程中也總會遇到各種各樣的問題,數據的不一致性是永恒的難題。
在互聯網的時代,人們希望把鋼廠的生產、能源、設備、環境進行全局優化。互聯網通過信息傳遞,可以消除不確定性。換個角度,卻是“把不確定性轉化為複雜性”,這導致問題本身變得空前複雜。
我們設想一下,如果動態優化涉及全廠,異常變化因素就會時刻存在——今天這個設備出現故障,明天那個生產廠存在問題,後天原料和能源價格又發生了變化。這樣,今天的KPI可能就不適用於明天。如果用“頭痛醫頭,腳痛醫腳”的辦法解決這些問題,很可能是“按下葫蘆浮起瓢”。要解決這些問題,必須得有新的思路。
殷瑞鈺認為,要解決複雜問題,就要把複雜問題簡單化、模糊問題清晰化。解決上述問題的本質,就是要應對變化。這些變化,可能是市場變化引發的,也可能是現場變化引發的,進而引發KPI的變化,並最終引發決策結果的變化。
過(guo)去(qu)開(kai)發(fa)係(xi)統(tong)時(shi),企(qi)業(ye)對(dui)上(shang)述(shu)變(bian)化(hua)重(zhong)視(shi)不(bu)夠(gou),而(er)在(zai)智(zhi)能(neng)時(shi)代(dai)則(ze)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)並(bing)應(ying)對(dui)這(zhe)些(xie)變(bian)化(hua)。在(zai)筆(bi)者(zhe)看(kan)來(lai),鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)傳(chuan)統(tong)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)已(yi)經(jing)無(wu)法(fa)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)。例(li)如(ru),許(xu)多(duo)企(qi)業(ye)車(che)間(jian)的(de)操(cao)作(zuo)台(tai)上(shang),時(shi)常(chang)出(chu)現(xian)大(da)批(pi)的(de)“聯絡單”,要求工人進行某些特殊操作。從某種意義上說,這些“聯絡單”的存在,就是計算機係統靈活度不夠、無法將知識有效沉澱到計算機係統的表現。在智能化的時代,解決這樣的問題就要提高計算機係統的靈活性。
如何提高係統靈活性?
在解決這一問題時,人們往往忽略掉兩個關鍵點。
一是企業不能寄希望於開發出一套非常完善的係統,一勞永逸地解決現場問題。在現實中,這是不可能做到的,因為智能化的過程非一日之功。正確的思路是通過PDCA(計劃、執行、檢查、處理)持續改進,逐漸提升智能化水平。
為(wei)此(ci),我(wo)們(men)還(hai)需(xu)要(yao)打(da)造(zao)新(xin)的(de)軟(ruan)件(jian)工(gong)具(ju)來(lai)支(zhi)持(chi)這(zhe)種(zhong)改(gai)變(bian),而(er)不(bu)是(shi)指(zhi)望(wang)使(shi)用(yong)前(qian)一(yi)代(dai)的(de)工(gong)具(ju)來(lai)解(jie)決(jue)未(wei)來(lai)的(de)問(wen)題(ti)。這(zhe)就(jiu)好(hao)比(bi)噴(pen)氣(qi)式(shi)飛(fei)機(ji)解(jie)決(jue)不(bu)了(le)登(deng)月(yue)的(de)問(wen)題(ti)。如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)新(xin)的(de)工(gong)具(ju),人(ren)們(men)的(de)期(qi)望(wang)和(he)設(she)想(xiang)就(jiu)沒(mei)有(you)辦(ban)法(fa)落(luo)地(di)。工(gong)業(ye)雲(yun)、工業互聯網平台、大數據等ICT(信息通信技術)就是打造新型工具的基礎材料。
二是要推進全局優化,必須消除信息孤島。工業互聯網平台就起到了這樣的作用。但是,人們需要的是永久地消除孤島,而不是讓新建的係統成為未來的孤島。
任何一個計算機係統都是可以改進的。而我們強調的靈活性,本質上是指能夠實現低成本、高效率、低di風feng險xian的de改gai進jin。例li如ru,工gong業ye雲yun就jiu有you極ji大da的de優you勢shi,但dan僅jin有you雲yun技ji術shu是shi不bu夠gou的de。重zhong用yong數shu據ju和he知zhi識shi才cai是shi提ti高gao靈ling活huo性xing的de關guan鍵jian。重zhong用yong就jiu是shi對dui過guo去qu工gong作zuo的de“繼承”;盡量多的“繼承”才是迅速“發展”的捷徑,才能提高靈活性。通過重用能夠降低數據采集的成本、風險,提高模型開發的效率和質量,減少人工作業和出錯。這樣,靈活性自然就提高了。
按照筆者的理解,目前的工業互聯網平台分為3種:一種是適合特大型及大型企業的,其特點是通過數字孿生、數據中台等技術,解決複雜的工業知識沉澱和協同問題;一種主要針對中型企業的,通過把企業中的一些關鍵技術商品化,實現行業的知識共享;還有一種是麵向小微企業的,其特點是極致簡化和低成本。
從工具角度看,數字孿生為我們提供了一種全新的思想,適用於大型企業的工業互聯網平台。優也信息科技有限公司CTO(首席技術官)林lin詩shi萬wan在zai多duo個ge場chang合he強qiang調tiao,數shu字zi孿luan生sheng是shi一yi種zhong方fang法fa論lun。其qi目mu的de就jiu是shi降jiang低di生sheng產chan係xi統tong的de複fu雜za度du,使shi對dui配pei置zhi和he狀zhuang態tai不bu斷duan變bian化hua的de生sheng產chan係xi統tong的de定ding義yi和he描miao述shu更geng簡jian單dan。同tong時shi,工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai通tong過guo工gong業ye雲yun、工業大數據技術的嵌入,讓係統擴容、增加新功能變得簡單。更重要的是,數字孿生技術可以促進數據采集、處理、建模等工作的分工協作,使每個層次的知識都更加容易複用。這樣就可以顯著提高係統的靈活性。
嵌入數字孿生技術的工業互聯網平台與阿裏提出的數據中台概念是類似的,通過分層來推進數據和知識的共享。比如,基於數字孿生的Thingswise平台就由4個層次構成。從某種意義上說,數字孿生就是適合工業界的數據中台。所以,有人認為,數字孿生是工業互聯網平台進入2.0時代的標誌。
借助新的工具,我們看到了鋼鐵行業未來智能化的曙光。
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