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智能钢厂大盘点——浦项

2019年05月15日来源:中国冶金装备网阅读数:分享到:

去年,浦项钢铁澳门葡京娱乐官网位于浦项厂的浦项智能数据中心正式启动,这标志浦项向工厂智能化又迈进了一步。 智能数据中心对总部计算机室和浦项厂内32个分厂的物联网(IoT)传感器传回的数据进行实时收集和储存,该中心作为“智能钢铁厂”的控制塔,发挥着极其重要的作用。智能数据中心建成后,将快速准确地处理各种数据,有助于进一步提升浦项的制造实力。
本文介绍的是韩国浦项打造智能化钢厂的思路,即以改进产品质量、提高生产效率为目的,考虑如何将智能化应用于钢厂各连续生产工序之间,使其达到协同、交互和改进的效果,并通过一些智能工厂的典型实例来说明智能制造如何优化钢厂生产流程并提高效率。通过本文介绍,希望可以为国内钢铁企业提供一些借鉴或启发。
全球首家实现连续生产的钢铁厂模式
  浦项的光阳厂主要生产船舶和海洋平台结构专用的厚板产品。该厂涵盖了炼钢、连铸和轧钢的全流程。在构建钢铁生产的智能工厂方面,需要考虑行业的特定要求。
  首先,钢水经连铸工序凝固成板坯,板坯频繁地被切割、翻转和旋转时,其物理性能会发生变化,因此很难通过跟踪来发现产生缺陷的根源。其次,通过在线调整或改变上工序和下工序生产耗资巨大,也是非常困难的。例如,所有的材料均设定了生产路径和顺序,如果在工序中出现故障,流程就会停摆,直到问题完全解决。再次,各种材料在同一葡京娱乐中处理,在生产一种产品时,需要一系列的葡京娱乐和生产方法,因此很难发现导致问题的确切原因。
  认识到浦项定位的全球优等产品(WorldPremium,即WP)生产过程的复杂性,光阳厂建立了智能工厂的模型,将物联网、大数据和人工智能应用于生产、员工安全和成本管理。
  为了满足行业特定要求,浦项将德国工业4.0进行了如下改进:将学术上的概念、理论转换为车间级的实际和实用措施;采用一种符合相关政策的、以价值为中心的、可产生良好结果的方法;将领域知识与信息通信技术融合,而不仅仅是通过信息技术实现;采用一种演进方法而不是一种大爆炸(big-bang)方法;灵活采用严格的工业4.0标准,便于车间部署。
  智能工厂在光阳厂的实施细节
  1.智能工厂项目的选择
  TheSmarterPOSCOmandate的中长期愿景就是:为了提高全球竞争力,选择智能工厂项目,最大化地提升客户价值。在生产运作、质量、维护、安全和能源等方面,浦项与钢铁研发和IT领域的专家积极合作,产生新的创意,构建包括物联网技术的综合项目,重点关注传感、分析和控制。
  在项目选择中,浦项优先考虑灵活性和潜在结果,其目标就是对过去依赖于经验的工作进行量化和自动化处理,同时对内在联系的工序进行分析,利用预测模型,扩大自主控制的比重。
  2.开发智能工厂的数字基因组图谱
  在PLC/DCS等生产控制系统,以及ERP和MES的商务系统,对于数据驻留,浦项进行了广泛、深入的评估,甚至包括安装在生产机器上单个传感器发出的数据。这项严格的工作程序的目标方向如下:确定可能影响生产和质量的,没有被捕捉、储存或使用的数据(结构化/非结构化数据,宏/微数据);对约6万个数据实体的属性进行规范描述,确保所有利益相关方达成共识;在统计材料到成品的数据之后,将生产操作、质量和维护、上下生产工序的数据相联系,绘制出钢铁工厂的数字基因组图谱。
  为了实现这一目标,浦项在制造业上充分利用微数据(此前这些数据仅有6%得到利用,剩下94%都被舍弃)。此外,浦项还采用物联网技术采集新的、额外的数据。在处理客户索赔时,可快速和轻易地跟踪缺陷在哪里出现,并追溯到原材料。在缺陷传递到下一工序之前就及时上报。这样一来,前工序的问题在生产过程中就得到解决。
  3.用于连续加工工业生产的浦项智能工厂平台PosFrame
  通常而言,一个软件平台可以开发并采用各种应用软件。一个智能工厂平台作为一个软件子结构,可以支持智能传感、智能分析和智能控制。
  PosFrame是专为连续加工工业而建立的平台,具有如下功能:通过高速采集及相互关联结构化/非结构化数据,宏/微数据,将数字基因组图谱用于生产操作;以相同的难易程度和速度,将生产操作、质量、维护、安全和能源等方面的智能工厂手段快速转换为智能手机的应用程序;将物联网、大数据和深度学习等各种新技术用于普通平台,便于企业开展智能工厂业务;为其他类似工厂推出低成本的智能工厂模型,并辅以标准化的、可重复使用的软件组件。
  4.智能工厂项目实施与成果共享
  在全面实施智能工厂项目之前,为了验证商业可行性,浦项还将运作中试项目。每个初级项目的经验都被用于下个项目,并不断积累。成功案例在类似的工厂得以复制。采用智能工厂项目的工厂将于2017年完成,在维护、操作、质量、安全和能源等方面进行了改进。维护:预先安排常规维护,故障检修将提前被预见性维护所取代;操作:预先安排的生产将被实时、自适应生产所取代,灵活应对需求、质量和维护状态的变化;质量:响应式质量控制将被实时、现场质量控制所取代;安全:员工安全在过去主要依赖于物理屏障和安全培训,但物联网技术将自动识别危险,并发出警报;能源:预先安排的能源生产和分配将被最优的模式所取代,主要基于供需变化以及操作环境的改变,这将节省成本,同时减少二氧化碳排放。
浦项制铁对智能工厂作出了新的定义,即:利用ICT技术调查和分析生产工序,通过传感、分析,并作出适当控制,从而降低成本、减少缺陷、缩短停机时间,进而优化生产模式。





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