我國已連續(xù)四年成為世界鋼材產量的第一大國,同時鋼材品種結構調整正在卓有成效地加速進行,冶金自動化也發(fā)揮越來越重要的作用。

  冶金自動化技術,作為自動化在冶金行業(yè)的應用技術,其發(fā)展軌跡既遵從自動化學科自身的發(fā)展規(guī)律,也與鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,包括工藝路線演化、制造裝備的更迭、生產流程和組織方式、企業(yè)運營模式的改革和進步等密切關聯(lián)。文中首先介紹了國內冶金自動化現狀及與國際先進水平的差距,然后分析了鋼鐵行業(yè)發(fā)展對冶金自動化技術的需求,最后給出了冶金自動化技術可能發(fā)展趨勢。

  1.冶金自動化中的三個功能層

  1.1 過程控制系統(tǒng)

  (1) 計算機控制取代了常規(guī)模擬控制

  * 按冶金工序劃分,計算機控制的采用率分別為高爐100%,轉爐95.43%,電爐95.9%,連鑄99.42%,軋機99.68%[1]。

  * 在控制算法上,回路控制普遍采用PID算法,智能控制。

  * 在檢測方面,與回路控制、安全生產、能源計量等相關的流量、壓力、溫度、重量等信號的檢測儀表的配備比較齊全。

  * 在電氣傳動方面, 用于節(jié)能的交流變頻技術普遍采用;國產大功率交、直流傳動裝置在軋線上得到成功應用。

 ?。?) 在過程建模和優(yōu)化方面,計算機配置率有較大幅度提高

  根據最近中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會的調查結果[1], 在過程建模和優(yōu)化方面,計算機配置率有較大幅度提高。

  * 按冶金工序劃分,計算機配置率分別為高爐57.54%,轉爐56.39%,電爐58.56%,連鑄60.08%,軋機74.5%。

  * 過程計算機更多地起到了數據匯總、過程監(jiān)視和打印綜合報表的作用,由于冶金過程的復雜性,數學模型的適應性很差,過程優(yōu)化方面的功能大打折扣,即使高價從國外引進的過程控制系統(tǒng)充分發(fā)揮作用的也不多。

  1.2 生產管理控制系統(tǒng)

  * 按冶金工序劃分,生產管理控制系統(tǒng)計算機配置率分別為高爐5.97%,轉爐23.03%,電爐26.12%,連鑄20.64%,軋機41.68%[1]。

  * 從功能上來講,信息集成和事務處理的層面多一些,決策支持和動態(tài)管理控制作用沒有發(fā)揮出來。

  1.3 企業(yè)信息化系統(tǒng)

  隨著企業(yè)管理水平的不斷提高,“信息化帶動工業(yè)化”在冶金企業(yè)成為共識,各企業(yè)紛紛開始信息化規(guī)劃和建設,很多企業(yè)已經構造了企業(yè)信息網,為企業(yè)信息化奠定了良好的基礎。具體情況如下:

  (1) “我國鋼年產量500萬噸以上的8家企業(yè)100%上了信息化的項目,鋼年產量50萬噸以上的58家企業(yè)中有45家上了企業(yè)信息化的項目,占77.6%”。

 ?。?) 從功能角度講,企業(yè)資源計劃(ERP)成為熱點,以德國SAP為代表的ERP通用產品和韓國浦項、臺灣中鋼為代表的定制系統(tǒng)都在冶金企業(yè)找到了落腳點,此外,供應鏈管理系統(tǒng)(SCM)、客戶關系管理(CRM)、企業(yè)流程重組(BPR)等概念也被冶金企業(yè)所熟悉。

  (3) 企業(yè)信息化工作是企業(yè)管理的一場革命,不可能畢其功于一役,需要對其本質意義的深刻理解和方方面面條件的的支撐,從觀念轉變、管理機制變革到信息的上通下達,還有相當長的路要走,才能真正發(fā)揮效益, 避免掉入信息化投入的“黑洞”。

  2.鋼鐵行業(yè)的發(fā)展目標及存在的問題

  黨的十六大提出了全面建設小康社會的宏偉目標,2020年國民生產總值比2000年翻兩翻。要實現新型工業(yè)化的目標,離不開鋼鐵工業(yè)強有力的支持,中國鋼鐵工業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢。根據中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會2003年組織的市場調查結果[3],預計2005年國內實際

  鋼材消耗量達到2.5億噸,2010 年達到3.1億噸,要求國內鋼鐵產能有較大幅度的提高。目前我國仍有近三分之二的優(yōu)質鋼材需要進口,國內鋼鐵企業(yè)在品種質量方面還需要做艱苦的努力。

  鋼鐵行業(yè)未來在數量和質量兩方面的發(fā)展存在的問題:

 ?。?) 在產能增加方面

  首先是資源缺乏的矛盾日益突出,例如按目前的消耗水平,現有冶金礦產資源將很難保證本世紀內生產的需求;其次,能源結構不合理,二次能源利用還很不充分,能耗高;第三,推行高效、低耗、優(yōu)質、污染產生少的綠色清潔生產雖已有了初步成效,但從總體上看還處于初始階段。

 ?。?) 在品種質量方面

  首先是淘汰落后工藝裝備的任務還未完成,流程的全面優(yōu)化和工藝裝備的進一步優(yōu)化還受各種條件的制約,大型設備依賴進口,特別是薄板連鑄連軋生產線等基本全套引進;其次,在新品種開發(fā)方面,原創(chuàng)性自主創(chuàng)新不多,產品質量的技術保障體系尚需完善。

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