钢铁、重机、信息行业协同创新 共同推进钢铁装备的数字化转型-www.凯发

　　我们现在所处的时代是数字时代，数据是当今时代的核心资源。就像农业时代的土地、工业时代的能源一样，数据已成为数据时代全球新一轮产业竞争的制高点、改变国际竞争格局的新变量。随着数字时代的来临，人们认识客观世界的方法论也发生了重大改变。由过去的“理论推理”“实验验证（试错法）”“模拟择优”发展为数字时代的“海量数据 数据分析”的新方法。在这一阶段，人们依赖于海量数据的获得，计算、存储资源的低成本和高效利用，实现数据驱动价值创造，高效率、低成本地解决了各领域、各行业的难题，实现了人类认识领域的巨大跨越。

　　钢铁行业的发展依靠重型装备制造业、信息行业提供的装备与技术的支撑。在共同面临数字化转型宏伟任务的今天，三个行业必须协同创新、融合发展，将数字技术与钢铁行业与装备制造业深度融合，充分发挥钢铁工业海量数据和丰富应用场景优势以及数据分析的放大、倍增、叠加作用，赋能钢铁行业和装备制造业转型升级，共同打造出钢铁行业、重型装备制造业的数字化新天地。

　　面对这种形势，国内外冶金装备制造厂家和钢铁行业的设计部门，已经提出了全面贯通“数字化设计—数字化制造—数字化交付—数字化运维—全生命周期数字化管理”的冶金装备数字化转型的思想。在设计阶段，他们通过建立“冶金装备 被加工物料”的数字孪生，模拟冶金加工生产过程，设计、建造数字化冶金与加工装备，并在用户厂进行安装、调试及投产。

　　这些设备以及安装于设备上的传感器与执行机构，在生产厂的工业互联网的架构下投产运行，并在服役的全生命周期内进行数字化、智能化的生产活动。为了生产最优产品，还需对设备进行严格的管理，实现智能化的预测性的诊断、检查、维护、保养和维修，防患于未然，保证设备无故障地安全运转。因此，设备上配备包括多维感知的传感系统在内的感知系统。

　　这些传感器分为两类，一类传感器用于采集设备生产过程中的大数据，并将这些信息传送到设备边缘处的数字孪生分析系统，经过数字孪生系统的数据分析、精准决策，再反馈到生产过程中去，形成闭环赋能，驱动基础自动化系统的执行机构完成相关的控制任务。另一类传感器用于测量设备的服役信息，提供给设备的运维系统，进行设备可靠性分析、设备状况预测与故障诊断以及必要的预维修等工作，使设备始终处于健康、正常的状态，精准、安全地完成生产任务。这样一来，钢铁生产过程将由响应制造向预测制造转变，由事后处置向事前预防预判转变，由自动化向数字化、智能化转变。

　　这些装备在冶金厂工业互联网大平台的管理下，建立起更高效的企业运营与管理模式。位于边缘处的数字孪生发挥其自学习、自适应的能力，不断依据实时大数据所反映出的客观条件变化对自身进行修正。数字孪生与生产线上的物理装备相互映射，反馈循环，指挥基础自动化系统的执行机构进行各种高保真度的控制操作，精准地实现自动化系统的各种功能，赋能钢铁生产过程。

　　但是，上述基础自动化操作指令的执行需要生产、设备、能源、物流、安防等方面高效率的综合调度、管理作为支撑和保证。因此，工业互联网大平台在云中设置了资源配置与管理平台，完成机械装备在内的各类资源的调度分配。

　　这个机械装备的资源配置与管理平台“拉得动”“转得稳”“打得准”，可以始终如一，一丝不苟地精准工作，满足基础自动化系统的需求，及时、准确、保质、保量地完成规定的生产操作任务。

　　同时，这个机械装备的资源配置和管理平台利用大数据和“冶金装备 被加工物料”的数字孪生，对冶金和加工装备进行各种负荷状态、变形与力学参数、温度条件、损伤和腐蚀磨损情况进行强度、疲劳、损伤等方面分析和可靠性验证，保证设备的安全、稳定、可靠运行；对重要的变化趋势，能够进行分析、诊断，确定原因，进行相应的操作指导，必要时发出预警，或安排预维修。

　　对于各类产品出现的损伤缺陷，若分析认为涉及设备方面的问题，也要及时警告，及时处理。应用这套系统的ar、vr等虚拟化技术可以进行产线的虚拟操作、设备虚拟装配、智能点检，浸入式培训、应急事件演练等培训工作，将增强生产厂员工对智能化、数字化的理解和应用能力，强化设备的数字化管理，提高可靠、精准运维的水平。

　　由于需求的倒逼和牵引，冶金装备的数字化转型目前在冶金企业已经引起了足够的重视和关切。工业和信息化部发布的《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》文件中，针对钢铁行业的重点和难点，明确指出：“钢铁行业数字化转型重点是聚焦设备维护低效化、生产过程黑箱化、下游需求碎片化、环保压力加剧化等痛点，以工艺优化为切入点，加速向设备运维智能化、生产工艺透明化、供应链协同全局化、环保管理清洁化等方向数字化转型。”

　　许多企业正在建设工业互联网大数据平台和设备管理与运维系统，他们明确提出“建设钢铁工业智慧大脑”。与冶金相关的设计、研究单位和高校也开展了不同程度的研究工作，已经在一些方面取得进展，甚至突破。

　　当前一项重要的工作是按照工信部的文件，“开展两化融合度、两化融合管理体系、数字化转型、工业互联网、信息物理系统（cps）、数字孪生、数字化供应链、设备上云、数据字典、制造业数字化仿真、工业信息安全等重点领域国家标准、行业标准和团体标准制修订工作。”通过标准的制订、修订以及广泛的学习和理解，进一步明确数字化转型的方向、目标、路径、任务、验收标准，汇聚各方力量，打造集约高效、经济适用、智能绿色、安全可靠的现代化创新基础设施体系，推动钢铁行业高质量发展。这应当是目前最紧迫的问题。

　　冶金装备制造业也正在进行数字化转型的工作。他们针对冶金装备的“数字化设计—数字化制造—数字化交付—数字化运维—全生命周期数字化管理”，加强装备制造业的信息化、数字化技术队伍的建设，并与钢铁行业、信息行业合作，努力提高冶金装备数字化、自动化水平，实现行业的数字化转型。

　　有志于钢铁行业数字化转型的信息行业人员，要深入到钢铁企业和装备制造企业中，与企业里这些领域的专家结合，不断学习掌握钢铁领域的专业知识，将掌握的数字技术与实体经济结合，推动钢铁与装备制造两个行业的快速发展。

　　钢铁、重机、信息行业协同创新，共同推进钢铁装备的数字化转型，是我们三个行业的共同奋斗目标。只要我们遵照国家技术创新体系的要求，坚持“企业为主体，市场为导向，产学研深度融合”，大力实行学科交叉、行业协同、工艺—装备—产品—服务一体化创新，钢铁、重机、信息行业一定会协同发展，共享共荣，共创我们国家的美好未来！