昆鋼智能協同調度執行係統的“前世今生”

2026-04-16 05:19:13

　　本報通訊員彭海波

　　近日，昆鋼基於數據流式計算的鋼鐵企業智能協同調度執行係統（Steel-ICSES）科技項目成果喜獲2019年雲南省科學技術進步獎二等獎，同時獲得2020年中國鋼鐵工業協會、中國金屬學會冶金科學技術獎三等獎。經專家鑒定，認為該項目“特點鮮明、設計完整、技術先進、創新性強，經濟社會效益顯著，總體達到國際先進、國內領先水平，具有很高的行業示範和推廣價值”。

　　在數字經濟風起雲湧的時代，企業進行數字化、智能化升級是大勢所趨。昆鋼作為傳統製造企業，也在此次自動化、智能化大潮中不斷地尋求突破。該係統由昆鋼、武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司、雲南昆鋼電子信息科技有限公司和昆明理工大學合作開發，經過研發團隊3年多的奮戰，該係統於2014年10月開始陸續在該集團本部、玉鋼、紅鋼推廣應用，覆蓋燒結、煉鐵、煉鋼、棒材、型材等主體生產工序；於2014年12月底正式上線運行。

　　立項

　　昆鋼是典型的流程型長材生產企業，生產過程既要嚴格依據企業資源計劃執行，又要確保物料及時供配、采購與銷售物流優化、能源有效利用、質量在線控製。在各生產工序與物料、能源、質量之間進行協同調度，這是實現智能生產製造的技術難點，也是鋼鐵企業提高精益製造水平的迫切需求。

　　在基地多且散、所涉區域廣，流程長、生產工序複雜，產品品種多、覆蓋麵寬的情況下，昆鋼技術人員毫不畏懼，紛紛摩拳擦掌、鬥誌昂揚。接到項目後，技術人員立即與昆明理工大學組成研發團隊。

　　2011年，昆鋼在前期實施國家重點技術改造項目“昆鋼企業信息化建設”，雲南省科技計劃項目“鋼鐵企業製造執行係統關鍵技術的研發與應用示範”，雲南省重點技術改造項目“紅、玉鋼信息化建設項目”的基礎上，提出對原MES（製造企業生產過程執行管理係統）、QS（質量標準）等相關係統進行升級改造，建設昆鋼“基於數據流式計算的鋼鐵企業智能協同調度執行係統”。

　　運行

　　在建設過程中，為了跟上項目的進度計劃，項目組成員經常加班加點，“白+黑”“5+2”成為常態。因項目建設的需要，很多項目組成員經常出差，甚至連續幾個月都沒回過一趟家。在全體項目組成員的共同努力下，曆時3年半，該係統終於正式上線運行。

　　該係統以企業信息骨幹網為基礎、工業以太網為主幹，采用中間件處理技術實時采集、實時傳輸數據。該係統采用服務器、客戶站和物聯網總線傳輸設備，及時雙向傳輸數據；采用分布式數據結構，建立實時數據庫、關係數據庫，進行數據融合挖掘；采用推、拉結合的方式，上傳本站數據並實現各個站點的數據接收；實行大數據量的消息隊列處理機製，提供實時多任務服務；采用邊緣計算方式，構建數據處理的混合網絡數據係統。

　　該gai項xiang目mu基ji於yu數shu據ju流liu式shi計ji算suan技ji術shu，構gou建jian了le分fen級ji遞di階jie的de控kong製zhi執zhi行xing架jia構gou和he共gong生sheng演yan化hua的de協xie同tong管guan理li模mo式shi，設she計ji了le交jiao互hu嵌qian套tao的de係xi列lie計ji算suan調tiao度du模mo型xing。在zai工gong業ye互hu聯lian網wang基ji礎chu上shang，該gai項xiang目mu建jian立li了le智zhi能neng協xie同tong調tiao度du執zhi行xing係xi統tong，包bao含han生sheng產chan過guo程cheng調tiao度du、質量追蹤協同、物流調配協同和能源監管協同四大平台，實現了多基地、大規模複雜情況和廣域環境下昆鋼生產過程的實時智能協同和調度執行。

　　效益

　　該項目的研發實施，在昆鋼取得了明顯效益。

　　一是該係統實現集中化、自動化、無人化，極大地改善了職工的工作環境。操作人員遠離有粉塵、噪聲、汽車尾氣，高溫、偏遠的生產現場，為職工身心健康的改善創造了條件，較好體現了通過科技手段實現企業科學和諧發展的趨勢。

　　二是實現生產各環節數據的自動實時動態采集、融合，減輕了勞動強度，提高了工作效率。該係統改變了人工抄錄、傳遞、統計的工作模式，實現數據適時在線傳遞、查詢，自動生成分析報表。同時，數據的電子化、信息化，不僅提高了經濟技術質量指標和物流效率，還有效降低了工序產品的能耗，減少了排放和汙染，促進了企業節能減排。

　　三是對多基地、大規模複雜情況和廣域環境下的生產過程實現實時調度管理。該係統以生產工藝（作業）流程為主線，綜合集成ERP（企業資源計劃）、APS（高級生產規劃與排程係統），並與L2、L1級PCS（生產控製係統），與質量追蹤、物流調配、能效管理係統協同調控，覆蓋燒結、煉鐵、煉鋼、棒材、型材等主體工序。同時，該係統實現對煉鐵、煉鋼、軋鋼生產作業狀態的跟蹤，構建了從計劃、排產、投料、收料全程的跟蹤追溯係統，實現產品全生命周期監控，強化工序之間的銜接，提高了設備作業率和生產效率。

　　四是該係統對製訂有針對性的采購、生產和銷售策略有重大的指導意義。該係統根據企業生產製造特點，應用數據流式計算方法，對原料數據、在製品產品數據、質量標準數據、能源利用數據與設備數據、工藝數據等進行綜合集成，確定各級遞階智能調度的目標函數，能夠實現鐵前全成本控製優化、鋼價預測、廢鋼效益和物流優化等。

　　但是昆鋼認識到，這隻是一個成功的單點係統。當下，昆鋼信息化工作的更緊迫任務是加速構建智能化體係，沿著業務數字化、數字業務化、業務智能化3個階段發展路徑，逐步推進昆鋼的數字化轉型，助力昆鋼“二三一”戰略（兩大主業、三大轉型項目、一個新型產業）的實現。

　　《中國冶金報》（2020年07月21日 06版六版）

來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯：宋玉錚

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