趙光遠(yuǎn)

（廣東鐳目華遠(yuǎn)智能科技有限公司）

摘要：本文介紹包括鐵-鋼-材全流程準(zhǔn)時化生產(chǎn)智能管控系統(tǒng)的背景、構(gòu)成（鐵水罐智能管控系統(tǒng)、煉鋼準(zhǔn)時化生產(chǎn)智能管控系統(tǒng)、鋼-材銜接準(zhǔn)時化智能管控系統(tǒng)）、技術(shù)架構(gòu)及系統(tǒng)詳細(xì)解決方案及應(yīng)用等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：準(zhǔn)時化模型；生產(chǎn)導(dǎo)航；智能調(diào)度；時間流；周期；時長；時間點(diǎn)；鋼水時刻表；管控模型；數(shù)字看板

1 系統(tǒng)背景

煉鐵、煉鋼、軋鋼是長流程鋼鐵企業(yè)的三大核心工序，這三大工序的生產(chǎn)、工藝、技術(shù)和流程都非常復(fù)雜，分屬不同的廠管理，從鐵-鋼-材全流程來看，重點(diǎn)和難點(diǎn)在于鐵-鋼銜接過程、煉鋼生產(chǎn)過程、鋼-材銜接過程，這三個關(guān)鍵過程普遍存在以下問題：

鐵-鋼銜接過程：鐵水罐管理是鐵-鋼銜接過程的核心，鐵水的去向分配、鐵水罐的運(yùn)行效率等一直制約煉鋼生產(chǎn)；鐵水調(diào)度工作強(qiáng)度異常大、所需掌控信息量繁多、業(yè)務(wù)流程復(fù)雜；出鐵時間、鐵水運(yùn)輸時間、溫度、成份等信息進(jìn)行人工記錄，工作量大，容易出現(xiàn)錯誤；鐵水質(zhì)量、鐵水重量、鐵水使用管理、鐵水罐管理等信息不能及時跟蹤掌握，影響了鐵鋼平衡精細(xì)化管理；生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（特別是鐵水過程溫降較大）存在較大提升空間；鐵-鋼生產(chǎn)數(shù)據(jù)沒有形成完整的數(shù)據(jù)流，一直制約鐵-鋼生產(chǎn)效率的提升。

煉鋼生產(chǎn)過程：煉鋼生產(chǎn)承上啟下，煉鋼生產(chǎn)若不穩(wěn)定順行，將成為整個生產(chǎn)流程的瓶頸。但是煉鋼現(xiàn)場生產(chǎn)信息大部分是人工記錄及人工傳遞，工序之間無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時互動，生產(chǎn)指揮一直依靠現(xiàn)場調(diào)度人工或通過MES下達(dá)爐機(jī)生產(chǎn)計劃，缺乏系統(tǒng)化、模式化的爐機(jī)匹配系統(tǒng)，經(jīng)常性出現(xiàn)由于調(diào)整不及時或者調(diào)整不斷造成被動調(diào)整和生產(chǎn)中斷。生產(chǎn)物流一直處于相互干擾與相互影響，經(jīng)常性出現(xiàn)轉(zhuǎn)爐之間等待加鐵水、廢鋼，澆鑄跨鋼水等天車吊運(yùn)、等鋼包等現(xiàn)象，制約轉(zhuǎn)爐、連鑄快節(jié)奏的生產(chǎn)。煉鋼生產(chǎn)、技術(shù)、消耗指標(biāo)爐、機(jī)、班組之間差異明顯，缺乏規(guī)范與統(tǒng)一的橫班生產(chǎn)組織模式。

鋼-材銜接過程：鋼-材銜接涉及到鋼坯庫存（鋼坯流轉(zhuǎn)時間）、資金庫存（訂單匹配效率）、低碳低耗（鋼坯紅裝熱送）；鋼企工序流程時間存在幾小時到幾天之間的差異，庫存資金存在幾十萬到上千萬資金占用的差異，鋼坯溫度存在幾十度到幾百度的差異，鋼坯熱利用率就有從10%到90%的差異；鐵-鋼銜接過程無論汽車運(yùn)輸時間、鋼坯紅送率、鋼坯庫存等指標(biāo)均有較大的提升改進(jìn)空間。

作者在鋼企工作了20多年，歷任煉鋼、煉鐵、設(shè)備部等多個技術(shù)和管理崗位，他從全流程準(zhǔn)時化的角度，把鋼企按工序劃分為周期、時長和時間點(diǎn)，融合生產(chǎn)技術(shù)、管理技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，將生產(chǎn)對象、生產(chǎn)過程和生產(chǎn)規(guī)則數(shù)字化，創(chuàng)新推出鐵-鋼-材全流程準(zhǔn)時化生產(chǎn)智能管控系統(tǒng)，滿足了生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)實(shí)時可視化的需求、生產(chǎn)過程及時診斷預(yù)警的需求、生產(chǎn)管控過程復(fù)雜智能決策的需求，實(shí)現(xiàn)了鐵-鋼-材全流程從結(jié)果管理到過程管理的轉(zhuǎn)變，不僅能“看”，而且能“管”。該系統(tǒng)（包括各子系統(tǒng)）在近20家鋼企分期分階段推廣應(yīng)用，在準(zhǔn)時準(zhǔn)點(diǎn)、高效低碳方面均取得了顯著效果。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

鐵-鋼-材全流程準(zhǔn)時化包括三個相對獨(dú)立的子系統(tǒng)（鐵水罐智能管控系統(tǒng)、煉鋼準(zhǔn)時化生產(chǎn)智能管控系統(tǒng)、鋼-材銜接準(zhǔn)時化智能管控系統(tǒng)），三個子系統(tǒng)可以分工序獨(dú)立運(yùn)作，又能統(tǒng)一數(shù)據(jù)，統(tǒng)一應(yīng)用平臺，統(tǒng)籌到一個框架進(jìn)行管理。通過數(shù)據(jù)匯聚、聯(lián)接，形成鐵-鋼-材全流程準(zhǔn)時化生產(chǎn)智能管控系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

PC端：采用B/S架構(gòu)；業(yè)務(wù)邏輯層、B/S查詢界面層的開發(fā)工具采用的是Visual Studio和IDEA；前端平臺采用.net模板引擎和vue技術(shù)，后端平臺使用c#和JAVA技術(shù)；Server端采用J2EE、C#技術(shù)。前端與Server的通信采用基于HTTP協(xié)議的JSON數(shù)據(jù)格式傳輸，服務(wù)器間數(shù)據(jù)庫相互熱備份，保證硬件故障后數(shù)據(jù)安全能夠及時恢復(fù)。

移動端：界面前端采用安卓和IOS使用UNI-APP框架以及HTML5方式開發(fā)。Server端采用C#和J2EE做為接口。Client端支持IOS、安卓以及微信，能夠提供可復(fù)用組件快速進(jìn)行開發(fā)；Client與Server使用json數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

數(shù)據(jù)庫：采用Oracle數(shù)據(jù)庫，與數(shù)據(jù)庫交互采用JDBC連接。數(shù)據(jù)采集站采用字符集為WE8DEC,能夠自動清理歷史數(shù)據(jù)，而且能夠支持續(xù)傳。

系統(tǒng)接口：與其它應(yīng)用系統(tǒng)（MES、計量、檢化驗）的數(shù)據(jù)交換主要通過中間件實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)與系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換，采用標(biāo)準(zhǔn)的JSON格式。

網(wǎng)絡(luò)通訊：建立三級網(wǎng)絡(luò)包括獨(dú)立生產(chǎn)網(wǎng)、公司辦公網(wǎng)、外部網(wǎng)。分工序獨(dú)立進(jìn)行配置，分別配置采集服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器、交換機(jī)、防火墻等硬件設(shè)備。

4 三大系統(tǒng)解決方案

4.1鐵水罐智能管控系統(tǒng)

4.1.1系統(tǒng)內(nèi)容

4.1.2系統(tǒng)目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)鐵水、鐵水罐的時間流、位置、重量精準(zhǔn)管控；

建立鐵水準(zhǔn)時化四大生產(chǎn)模型，提高鐵水罐的運(yùn)行效率，提升鐵-鋼生產(chǎn)效率；

通過鐵水罐四大管控技術(shù)，減少鐵水罐溫降、降低鐵水過程溫降、穩(wěn)定入爐鐵水溫度，全面降低生產(chǎn)成本。

4.1.3系統(tǒng)范圍

鐵水：從高爐出鐵、稱量到煉鋼入爐全過程的管控

鐵水罐：從鐵水罐的停用、修砌、上線、下線全周期的管控。

實(shí)現(xiàn)鐵水罐溫降周期與生命周期的全流程管理。

溫降周期：入爐結(jié)束--空罐出站--高爐進(jìn)站--出鐵--煉鐵出站--去向分配--稱量--煉鋼進(jìn)站--折罐（入混鐵爐）--煉鋼入爐結(jié)束；

生命周期：鐵水罐修砌--烘烤--上線運(yùn)行--在線罐齡--下線小修--烘烤--上線運(yùn)行--在線罐齡--下線大修（停修）。

4.1.4定位技術(shù)

車架、機(jī)車頭、鐵水罐采用電磁微聲（EMMA）識別技術(shù)。硬件主要包括脈沖雷達(dá)、微聲標(biāo)識器和網(wǎng)絡(luò)通訊裝置。

4.1.5數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集包括時間、重量、溫度、成份、工藝參數(shù)、位置等數(shù)據(jù)。鐵水罐、車架、火車頭、臺車等識別跟蹤信息通過電磁微聲（EMMA）技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動采集。煉鋼鐵水入爐溫度、時間及入爐重量數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)爐二級機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采集，匹配后通過接口方式完成數(shù)據(jù)的收集。其他數(shù)據(jù)通過與PLC及檢化驗系統(tǒng)采集。對采集的數(shù)據(jù)，通過條件判斷、生產(chǎn)邏輯并結(jié)合工藝特點(diǎn)，進(jìn)行規(guī)范定義、關(guān)聯(lián)，建立數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)查詢與集成需要。

4.1.6四大生產(chǎn)管控模型

出鐵準(zhǔn)時化模型：根據(jù)出鐵周期、間隔時間、出鐵次序，編制出鐵計劃時間與對罐時間；編制對罐模式、主副線計劃、對罐罐號、過渡罐號；編制計劃煉鐵出站時間、計劃煉鋼進(jìn)站時間、鐵水去向。實(shí)現(xiàn)高爐計劃開口時間、預(yù)計堵口時間及實(shí)際開口、堵口時間，計劃開口鐵口及實(shí)際開口鐵口，高爐鐵次號顯示及每日、每班次出鐵次數(shù)和實(shí)際出鐵重罐數(shù)顯示。

煉鋼計劃需求模型：轉(zhuǎn)爐鐵水入爐計劃時間對應(yīng)出鐵計劃時間。

配罐模型：高爐配罐主副線（線路名稱）、鐵口、配罐罐號、數(shù)量及重量、出鐵順序顯示，配罐開始時間與配罐到位時間及實(shí)際用時顯示，配罐超時警示。

重罐模型：根據(jù)受鐵情況，確認(rèn)重罐與預(yù)重罐，按出鐵時間計劃煉鐵出站的計劃指令；按鐵水去向計劃重罐的去向；計劃指令下達(dá)同時信息推送到高爐、煉鋼、鐵運(yùn)和鐵水運(yùn)行信息。

4.1.7時間流管控

規(guī)范時間定義、時間術(shù)語，展示時間點(diǎn)、管控運(yùn)行時長與間隔時長。

鐵水罐兩大周期（使用周期和溫降周期），定義六大時長，26個時間節(jié)點(diǎn)。

通過大數(shù)據(jù)計算時長控制標(biāo)準(zhǔn)（計劃值），超出時長計劃值分2-3級報警。

重罐從高爐至站場、站場至煉鋼、煉鋼兌鐵時間及實(shí)際耗時，煉鋼兌完鐵落空罐時間、空罐從煉鋼至站場時長及實(shí)際用時。

鐵水罐周轉(zhuǎn)時間超長警示，重罐從裝鐵完畢到煉鋼兌鐵停留時間超長警示，空罐從投入運(yùn)行至高爐開始裝鐵時間超長警示，空罐煉鋼停留時長超長警示。

4.1.8鐵水溫降預(yù)測模型

根據(jù)鐵水溫度、鐵水罐空罐重量、鐵水罐狀態(tài)（停留時間），綜合各因素影響的程度，系統(tǒng)自動計算鐵水溫降、提供鐵水入爐的預(yù)測溫度。

系統(tǒng)自動提醒鐵水罐的異常罐況信息。

鐵水溫度模型采用4個維護(hù)、12個因子條件；全開放的調(diào)整模式；經(jīng)驗公式與數(shù)據(jù)回歸結(jié)合；采用增量法法則計算，可實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)生產(chǎn)、替代人工測溫。

4.1.9鐵水庫存

根據(jù)出鐵節(jié)奏、煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏、鐵水庫存情況、鐵水入爐計劃時間，建立鐵水庫存模型，計算最大極限計劃煉鋼進(jìn)站時間、鐵水預(yù)計煉鋼進(jìn)站時間，及時預(yù)警鐵水銜接狀態(tài)，確保鐵水低庫存運(yùn)行，防止鐵水銜接問題造成影響煉鋼生產(chǎn)。

4.1.10大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

建立時長標(biāo)準(zhǔn)、溫度標(biāo)準(zhǔn)、成份標(biāo)準(zhǔn)、皮重標(biāo)準(zhǔn)、重量標(biāo)準(zhǔn)、裝入量標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)根據(jù)大數(shù)據(jù)建立評價標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4.1.11鐵水溫降管控

實(shí)現(xiàn)（出鐵）鐵水溫度、鐵水入爐溫度、配料后單罐次的預(yù)測溫度、鐵水溫降、平均溫降、最大溫降、最小溫降、分鐘溫降、溫降合格率。鐵水從高爐至煉鋼鐵水兌鐵罐號（折罐罐號）、轉(zhuǎn)爐冶煉爐號等溫度自動匹配。

4.1.12鐵水罐生產(chǎn)導(dǎo)航

生產(chǎn)導(dǎo)航包括座高爐出鐵+鐵路沿線+煉鋼工序（進(jìn)站鐵路線）+修包虛擬區(qū)+鑄鐵區(qū)。鐵水罐號、車架號、火車頭的位置、時間，鐵水重量、溫度，鐵水罐的停留時長、出鐵主副線、煉鋼道次等信息的流轉(zhuǎn)與互動。

4.1.13鐵水罐溫降控制技術(shù)

通過管控出鐵準(zhǔn)點(diǎn)率、鐵水罐周轉(zhuǎn)次數(shù)、鐵水罐的上下線次數(shù)、鐵水罐均衡使用次數(shù)來加強(qiáng)鐵水罐溫降控制。

4.1.14綜合報表

包括鐵水罐運(yùn)行日報、月報，煉鐵日報、月報等報表。

重點(diǎn)指標(biāo)如：在線鐵水罐個數(shù)、在線鐵水罐平均運(yùn)行周期、周轉(zhuǎn)次數(shù)、平均溫降、溫降合格率、鐵水溫度合格率、鐵水裝入量合格率、鐵水罐運(yùn)行周期合格率、一罐到底率、平均罐齡、空罐超重個數(shù)，超出停留時間的鐵水罐個數(shù)等，改善影響因素與薄弱環(huán)節(jié)，找出班組組織指揮、執(zhí)行的差異，不斷提升管理水平。

4.2 煉鋼準(zhǔn)時化生產(chǎn)智能管控系統(tǒng)

4.2.1 系統(tǒng)主要內(nèi)容

4.2.2系統(tǒng)目標(biāo)

構(gòu)建煉鋼準(zhǔn)時化生產(chǎn)管控平臺，打造智能化與數(shù)字化工廠，精準(zhǔn)高效、準(zhǔn)時準(zhǔn)點(diǎn)，全面提高煉鋼生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。

4.2.3煉鋼數(shù)據(jù)中心

系統(tǒng)自動采集包括轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄生產(chǎn)運(yùn)行過程信息（物質(zhì)、溫度、成份、重量、數(shù)量、時間等數(shù)據(jù)）。數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)毫秒的采集、存儲。對采集的時間、重量、溫度、工藝參數(shù)、成份、位置等數(shù)據(jù)，通過條件判斷、生產(chǎn)邏輯并結(jié)合工藝特點(diǎn)，進(jìn)行規(guī)范定義、關(guān)聯(lián)、建立數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)查詢與集成需要。

自動識別生產(chǎn)過程的作業(yè)動作，自動生成作業(yè)時間點(diǎn)、作業(yè)時長、作業(yè)周期，自動生成轉(zhuǎn)爐爐號、連鑄連澆爐數(shù)。

4.2.4智能調(diào)度

將生產(chǎn)計劃、爐機(jī)生產(chǎn)節(jié)奏、生產(chǎn)條件調(diào)整、工藝流程需求、異常狀態(tài)調(diào)控等生產(chǎn)要素進(jìn)行集中管控，實(shí)現(xiàn)一個操作界面、一套模型、一個指揮中心、全流程準(zhǔn)時化；構(gòu)建自動匹配、自動糾錯、效率優(yōu)先的準(zhǔn)時化生產(chǎn)模型，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、高效、精準(zhǔn)、均衡的生產(chǎn)目標(biāo)。

澆次計劃：系統(tǒng)貫徹以連鑄為中心的生產(chǎn)組織模式，以連鑄換澆次作為生產(chǎn)計劃安排的落腳點(diǎn)，通過澆次計劃實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐與連鑄的匹配，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計劃的落實(shí)，具體包括計劃生產(chǎn)的鋼種、計劃開澆時間、計劃澆鋼爐數(shù)、澆鋼周期以及鋼坯去向等。

準(zhǔn)時化模型：系統(tǒng)根據(jù)連鑄開澆時間自動編制煉鋼全流程的準(zhǔn)時化的計劃時間流。自動匹配進(jìn)/出站時間、座包時間、出鋼時間、開吹時間等時間點(diǎn)，匹配鋼水去向、精煉工藝路線，與生產(chǎn)實(shí)際情況對接及關(guān)聯(lián)，形成具有指導(dǎo)生產(chǎn)的鋼水時刻表，各區(qū)域根據(jù)鋼水時刻表上的時間要求組織生產(chǎn)操作，達(dá)到生產(chǎn)系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)調(diào)度集中指揮、有序生產(chǎn)。

4.2.5鋼水時刻表（轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、天車）

全流程的鋼水運(yùn)行時刻表，系統(tǒng)自動編制開澆時間、澆完時間、精煉出站時間、出鋼時間、冶煉開始，自動生成準(zhǔn)時化模型。準(zhǔn)時化生產(chǎn)模型與生產(chǎn)實(shí)際情況對接、關(guān)聯(lián)，形成具有指導(dǎo)生產(chǎn)的鋼水時刻表，各區(qū)域根據(jù)鋼水時刻表上的時間要求進(jìn)行生產(chǎn)操作，達(dá)到生產(chǎn)系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在鋼水時刻表中，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行生產(chǎn)條件調(diào)整計劃及調(diào)整實(shí)績判定。

4.2.6時間流管控模型

系統(tǒng)建立煉鋼全流程時間管控模型，其中包括全流程四大周期，十大時長，20個時間節(jié)點(diǎn)（銜接時間與操作步驟時間)，規(guī)范時間流專業(yè)術(shù)語與統(tǒng)計口徑，明確時間流中基準(zhǔn)值與崗位責(zé)任，提升作業(yè)效率。

煉鋼全流程時間流：系統(tǒng)全面跟蹤轉(zhuǎn)爐煉鋼、精煉、連鑄各工序操作步驟開始時間、結(jié)束時間，自動計算各周期時長并與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時對比評價，提醒崗位員工標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏。

準(zhǔn)點(diǎn)率評價：在系統(tǒng)建立時間管控標(biāo)準(zhǔn)，對轉(zhuǎn)爐、出站、運(yùn)行、連鑄準(zhǔn)點(diǎn)率進(jìn)行命中率（準(zhǔn)點(diǎn)率）評價，同時準(zhǔn)時化日報月報包括分爐、分機(jī)、分班的準(zhǔn)點(diǎn)率評價：工序準(zhǔn)時率，出鋼準(zhǔn)時率、澆鑄準(zhǔn)時率。

4.2.7技術(shù)模型

冶煉模型：根據(jù)廢鋼品種結(jié)構(gòu)、廢鋼重量，鐵水重量、鐵水溫度，鐵水Si、S、P成份，石灰質(zhì)量、渣料類型，渣堿度控制標(biāo)準(zhǔn)、鋼種等，利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)（增量計算法）和歷史數(shù)據(jù)（回歸計算法）計算加料時間與重量，準(zhǔn)確指導(dǎo)操作、評價操作差異、提升操作水平。

出站溫度（溫度補(bǔ)償）模型：大數(shù)據(jù)推薦鋼種出站溫度標(biāo)準(zhǔn)，模型計算溫度補(bǔ)償，基本消除拒澆鋼水，實(shí)現(xiàn)中包溫度窄幅控制。

    根據(jù)鋼水罐上線時間、鋼水罐當(dāng)前狀態(tài)、罐齡、空罐停留時間、重罐停留時間、出鋼量、執(zhí)行路線、生產(chǎn)節(jié)奏、操作控制、連鑄中包溫度等10大要素建立鋼水罐溫降預(yù)測模型和出站溫度。

連鑄分坯模型：系統(tǒng)根據(jù)回轉(zhuǎn)臺稱量計算鋼水量、按照米單重、定尺規(guī)格，并與實(shí)際分坯進(jìn)行人工調(diào)整，自動計算產(chǎn)量與鋼水收到率。

拉速回零管控模型：系統(tǒng)自動采集連鑄出現(xiàn)拉速回零的情況，包括爐號、澆次號、流號、拉速回零開始時間及結(jié)束時間，同時提供按時間、澆次號、爐號查詢界面，管理人員可從中查找拉速回零的情況，加強(qiáng)拉速回零管控。

銅管過鋼量管控模型：系統(tǒng)自動跟蹤結(jié)晶器銅管的過鋼量，并進(jìn)行統(tǒng)計分析對比，便于現(xiàn)場對結(jié)晶器銅管的上下線管理和過鋼量的管控（說明：在系統(tǒng)設(shè)置了結(jié)晶器銅管廠家維護(hù)、結(jié)晶器編號維護(hù)）。

自動配罐模型（配合鋼水罐定位）：根據(jù)鋼水罐位置與運(yùn)行情況，自動匹配鋼水罐，自動推送天車操作人員與熱修人員，自動采集鋼水罐的熱修時間。根據(jù)生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn)建立鋼水罐的匹配模型（周轉(zhuǎn)個數(shù)），按照準(zhǔn)時化模型匹配鋼水的運(yùn)行周期與天車計劃，連鑄機(jī)與轉(zhuǎn)爐按照準(zhǔn)時化生產(chǎn)周期錯開，實(shí)現(xiàn)天車有序運(yùn)行，縮短鋼水罐周轉(zhuǎn)時間，提高鋼水罐的熱效益。

行車吊運(yùn)模型（配合行車定位）：根據(jù)生產(chǎn)計劃、出鋼時間、工藝路線、鋼水去向、連鑄澆鋼、當(dāng)前爐機(jī)匹配模式，匹配天車正常運(yùn)行模型，利用無線通信，將天車吊運(yùn)計劃推送到每臺天車，并及時反饋每臺天車的執(zhí)行情況。實(shí)現(xiàn)無人在地面指揮天車吊運(yùn)計劃。通過天車動態(tài)稱量ADM精準(zhǔn)算法，自動計算出鋼量、鐵水量、鋼包渣量、鋼鐵量消耗與連鑄收得率。

4.2.8溫度管控

系統(tǒng)按爐號全面采集從鐵水到煉鋼、精煉、連鑄各工序的溫度，客觀真實(shí)記錄每一爐溫度、溫度變化、溫降以及測溫時間，大數(shù)據(jù)的溫度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價，查找溫度異常的情況，及時加強(qiáng)管控。

4.2.9 成本管控

鋼鐵料耗、鐵耗、連鑄收得率、頭尾坯；

渣料消耗、氧氣消耗、精煉電耗、合金消耗。

4.2.10大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

建立大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：包括連鑄大數(shù)據(jù)、冶煉大數(shù)據(jù)、品種管理，時間流標(biāo)準(zhǔn)、溫度標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)點(diǎn)率標(biāo)準(zhǔn)、拉速匹配標(biāo)準(zhǔn)等大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。大數(shù)據(jù)計算模型、匹配四大周期的計劃，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一計算口徑，消除橫班執(zhí)行差異，建立偏差值，根據(jù)階段性生產(chǎn)情況及時調(diào)整，根據(jù)鋼種、流數(shù)、斷面進(jìn)行大數(shù)據(jù)計算。

4.2.11 機(jī)器人播報

生產(chǎn)指揮可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人播報。實(shí)時播報生產(chǎn)節(jié)奏控制情況，重要生產(chǎn)過程情況（出完、開始、澆完、出站時間，溫度、重量等）實(shí)時播報給各崗位，統(tǒng)一指揮標(biāo)準(zhǔn)，杜絕人為的指揮上差異；對每一爐的時間流、溫度、重量的執(zhí)行情況進(jìn)行播報，對每爐鋼水的操作進(jìn)行回頭式播放；每班分時段通報班組的計劃情況、當(dāng)班生產(chǎn)情況、指標(biāo)完成情況。

4.2.12 綜合數(shù)字看板

數(shù)字看板是現(xiàn)場生產(chǎn)管理互動的“窗口”，在轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄主控操作室均設(shè)置數(shù)字看板，各工序按照看板組織生產(chǎn)。

看板實(shí)時顯示轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄工序的生產(chǎn)狀態(tài)、生產(chǎn)參數(shù)、時間流；實(shí)時提示生產(chǎn)異常情況、各工序完成生產(chǎn)計劃的偏差值，提高管理人員對現(xiàn)場生產(chǎn)掌控能力，輔助生產(chǎn)管控決策，提高生產(chǎn)掌控能力，提高全流程生產(chǎn)運(yùn)作效率。

4.2.13 移動端應(yīng)用（手機(jī)APP）

按爐號、班組、日期提供生產(chǎn)、技術(shù)、工藝數(shù)據(jù)、指標(biāo)，系統(tǒng)模型情況，時間流的管控情況，生產(chǎn)導(dǎo)航，數(shù)據(jù)集成報表、生產(chǎn)日報、成本報表等，通過手機(jī)進(jìn)行直觀、同步、即時的管控，隨時、隨身可以了解生產(chǎn)情況。移動終端APP安裝包確保安卓、蘋果系統(tǒng)全面運(yùn)用。

4.2.14 綜合報表

數(shù)據(jù)查詢：按爐、按機(jī)；按日、月；按班組查詢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成表與數(shù)據(jù)匯總表。

四大綜合記錄：調(diào)度綜合記錄、轉(zhuǎn)爐綜合記錄、精煉綜合記錄、連鑄綜合記錄。

綜合報表：16項消耗指標(biāo)、20項評價指標(biāo)、28項生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。

4.3鋼-材準(zhǔn)時化生產(chǎn)智能管控系統(tǒng)

4.3.1系統(tǒng)管控目標(biāo)

建立鐵、鋼、材全流程準(zhǔn)時化生產(chǎn)一體化管控體系；

實(shí)施鋼坯時間流管控，減少流轉(zhuǎn)時間、降低鋼坯過程溫降；

提高鋼坯紅送率，降低鋼坯庫存、降低生產(chǎn)成本。

4.3.2數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)管控范圍鋼坯收集到干皮出加熱爐。數(shù)據(jù)采集包括對接煉鋼生產(chǎn)數(shù)據(jù)，鋼坯運(yùn)輸數(shù)據(jù)，軋材的鋼坯入爐、出爐數(shù)據(jù)，軋鋼的生產(chǎn)計劃。

4.3.3大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

三大溫降周期和時長的大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；鋼坯運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)線路；鋼坯輸送方式（直送、紅送、熱裝、冷送）；鑄機(jī)、軋線規(guī)格品種的小時產(chǎn)量；工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。

4.3.4鋼-材準(zhǔn)時化模型

根據(jù)煉鋼出坯模型、鋼坯分坯模型、鋼坯運(yùn)輸模型、軋制計劃模型編制鋼-材的準(zhǔn)時化模型。

連鑄出坯模型：包括鋼水澆完、鋼坯收集、鋼坯判定，根據(jù)開澆、澆完、拉速、鋼種、定尺、斷面、米單重計算鋼坯開始和結(jié)束時間，再通過各鑄機(jī)到冷床周期計算每支鋼坯到冷床時間，最終與實(shí)際判定支數(shù)進(jìn)行一次匹配。分為計劃支數(shù)、生產(chǎn)支數(shù)、判定支數(shù)、入爐支數(shù)。

鋼坯運(yùn)輸：系統(tǒng)編制鋼坯的運(yùn)輸計劃（輥道直送、轉(zhuǎn)供），跟蹤運(yùn)輸線路、運(yùn)輸時間、汽車號、運(yùn)輸量、煉鋼出站、軋線進(jìn)站，根據(jù)大數(shù)據(jù)運(yùn)輸周期計算需求運(yùn)輸時間，匹配分坯模型。

鋼坯軋制計劃（入爐）：對接鋼坯的軋制計劃，系統(tǒng)編制鋼坯的入爐時間、軋制小時產(chǎn)量、按爐、支的軋制計劃，根據(jù)出坯計劃運(yùn)算軋制計劃，再通過連鑄、軋機(jī)的小時產(chǎn)量進(jìn)行匹配。

鋼坯分配（生產(chǎn)計劃）：鑄機(jī)-鋼坯-軋線的節(jié)奏匹配、產(chǎn)能匹配與分配模式，根據(jù)大數(shù)據(jù)計算的小時產(chǎn)量，計算鑄機(jī)-鋼坯-軋線的節(jié)奏匹配生產(chǎn)計劃，分為按支數(shù)、按爐的兩個分配計劃表，按照計劃跟蹤時間執(zhí)行情況，分析評價鑄機(jī)、軋線的計劃執(zhí)行情況。

鋼坯分配模型：根據(jù)當(dāng)前軋機(jī)的生產(chǎn)周期、小時產(chǎn)量、大數(shù)據(jù)結(jié)果，提出鋼坯去向模式、運(yùn)輸方式以及分配比例。

4.3.5鋼材全流程時間流

三大溫降周期：煉鋼停等周期、運(yùn)輸周期、軋鋼停等周期。

八大時長：出坯時長、判定時長、待裝時長、裝車時長、運(yùn)輸時長、卸車時長、待軋時長，加熱時長。

連鑄出坯時間流：包括鋼水澆完、鋼坯收集、鋼坯判定，根據(jù)開澆、澆完、拉速、鋼種、定尺、斷面、米單重計算鋼坯開始和結(jié)束時間，再通過各鑄機(jī)到冷床周期計算每支鋼坯到冷床時間，最終與實(shí)際判定支數(shù)進(jìn)行一次匹配。分為計劃支數(shù)、生產(chǎn)支數(shù)、判定支數(shù)、入爐支數(shù)，最終形成計劃與實(shí)際出坯相關(guān)時間流。  

鋼坯運(yùn)輸時間流：系統(tǒng)編制鋼坯的運(yùn)輸計劃，跟蹤運(yùn)輸線路、運(yùn)輸時間、汽車號、運(yùn)輸量、煉鋼出站、軋線進(jìn)站，系統(tǒng)自動計算需求運(yùn)輸時間，匹配坯料分配計劃，再解析實(shí)際運(yùn)輸數(shù)據(jù)、最終形成鋼坯運(yùn)輸計劃與實(shí)際運(yùn)輸相關(guān)時間流。

鋼坯加熱爐時間流：根據(jù)與進(jìn)出加熱爐數(shù)據(jù)對接，分析出進(jìn)加熱爐時間，出加熱爐時間，以及進(jìn)加熱爐溫度、出加熱爐溫度，形成加熱爐時間流及熱效率管理分析，最終降低軋材煤氣消耗；

鋼坯軋制時間流：對接鋼坯的軋制計劃，系統(tǒng)編制鋼坯的入爐時間、軋制小時產(chǎn)量、按爐、支的軋制計劃，根據(jù)出坯計劃運(yùn)算軋制計劃，再通過連鑄、軋機(jī)的小時產(chǎn)量進(jìn)行匹配，最終形成軋制計劃與實(shí)際相關(guān)時間流。

準(zhǔn)點(diǎn)率： 三大溫降周期（煉鋼停等周期、運(yùn)輸周期、軋鋼停等周期）的準(zhǔn)點(diǎn)率、全流程時間準(zhǔn)點(diǎn)率。

4.3.6溫度（溫降）管控

 中包溫度、出坯溫度、入爐溫度（進(jìn)加熱爐溫度）、軋制溫度（出加熱爐溫度），鋼坯溫降、溫降評價（正常、異常、損失）。

4.3.7技經(jīng)指標(biāo)管控

 紅送率管控、鋼坯熱效率（溫降）、鋼坯庫存時長、鋼坯庫存量、煤氣消耗、升溫成本。

4.3.8鋼-材的生產(chǎn)導(dǎo)航

 工序的數(shù)字化大屏看板。

4.3.9生產(chǎn)報表

生產(chǎn)日報、月報表（按鑄機(jī)與軋線的班組、日期）、紅送率報表（按鑄機(jī)與軋線）、綜合分析報表。

4.3.10手機(jī)APP

通過手機(jī)24小時進(jìn)行直觀、同步、實(shí)時管控，管理人員隨時、隨身可以掌控鋼-材的生產(chǎn)情況。

5 系統(tǒng)的作用及效果

5.1 系統(tǒng)的作用

（1）打造透明化的管理模式：通過系統(tǒng)，打通人、設(shè)備、系統(tǒng)之間的關(guān)系，解決碎片化管理，實(shí)現(xiàn)全局感知，做到數(shù)據(jù)公開，讓管理人員更了解現(xiàn)場、更了解崗位，提高過程監(jiān)督控制、現(xiàn)場執(zhí)行力和對異常情況的處理速度。

（2）縮小差異，減少對人的依賴：通過班組數(shù)據(jù)對比，操作過程對比，縮小操作人員之間的差異，縮小班組之間的差異，達(dá)到操作標(biāo)準(zhǔn)化，管理規(guī)范化，從而減少對人的依賴。使生產(chǎn)組織集中化、統(tǒng)一化、高效化。

（3）縮短時間，提高生產(chǎn)效率：通過系統(tǒng)，重點(diǎn)管控輔助時間，集中精力整改和消除前十大延誤時間。從而縮短全流程時間，提高生產(chǎn)運(yùn)行效率。

（4）通過算法模型，降低生產(chǎn)成本：利用算法模型，對冶煉歷史數(shù)據(jù)歸納分析，快速實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐物料平衡和熱平衡計算，解決經(jīng)驗煉鋼的弊端，提高終點(diǎn)碳合格率、終渣成份合格率等指標(biāo)，穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，降低冶煉成本。

5.2 系統(tǒng)應(yīng)用效果

目前,各子系統(tǒng)在近20家鋼企推廣應(yīng)用（主要有寶武韶鋼、寶武重鋼、華菱陽春鋼鐵、廣西貴港鋼鐵、山東臨沂不銹鋼、廣西北海北港、陜西龍鋼等），在提高生產(chǎn)效率、縮短生產(chǎn)過程時間、降低能耗、減少浪費(fèi)、降低成本、提高工作績效、提升管理水平等方面都取得了顯著效果。系統(tǒng)在鋼企上線后，生產(chǎn)現(xiàn)場逐步穩(wěn)定順行，準(zhǔn)點(diǎn)率提高幅度達(dá)到90%，冶煉周期縮短1-3分鐘、精煉周期縮短25分鐘；生產(chǎn)運(yùn)行效率提升10-20%，產(chǎn)能提升10-30%，降低生產(chǎn)成本10 -30元/噸，鐵水溫降減少了60度以上，給鋼企帶來直接經(jīng)濟(jì)效益最高達(dá)到了1億元以上。

6 小結(jié)

鋼鐵企業(yè)降本增效，傳統(tǒng)的降成本靠人是有極限的，必須要有技術(shù)支撐。

生產(chǎn)管理的三個基本原則是經(jīng)濟(jì)性、批量性和節(jié)奏性，準(zhǔn)時化生產(chǎn)就是節(jié)奏性的重要體現(xiàn)，各工序的節(jié)奏性體現(xiàn)出來，批量和節(jié)奏相輔相成，準(zhǔn)時化生產(chǎn)管控系統(tǒng)就是以生產(chǎn)節(jié)奏準(zhǔn)時準(zhǔn)點(diǎn)為核心的組織生產(chǎn)、組織物流移動的制造技術(shù)。準(zhǔn)時化生產(chǎn)管控，可以縮短生產(chǎn)作業(yè)時間，根本性改善作業(yè)流程時間流，提高生產(chǎn)效率；通過減少過程停滯時間減少生產(chǎn)過程庫存，從而降低生產(chǎn)過程浪費(fèi)；減少班組之間的差異與波動值，追求極致，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)、效益最大化。