本報記者 樊三彩

　　為搶占全國不銹鋼寬厚板戰略高地，進一步增強市場競爭力，福安青拓1780毫米熱連軋及配套擴建項目于今年2月底正式開工，計劃于2023年10月底建成投產。10月18日，《中國冶金報》記者獲悉，該項目目前主體廠房已封頂，相關設備正在有序進場安裝。

　　近年來，軋鋼智能化始終引領和帶動著鋼鐵工業其他工序的智能化進程。為全面了解軋鋼行業智能制造發展的現狀，《中國冶金報》記者與北京科技大學教授、高效軋制與智能制造國家工程研究中心原副主任劉文仲進行了一場對話。

　　記者：軋鋼智能化能夠引領和帶動鋼鐵工業其他工序的智能化進程，這其中一定有內在原因吧？

　　劉文仲：是的，軋鋼行業基礎條件好，軋鋼理論、工藝的發展一直走在其他工序前面，兩化融合做得早，也做得好。為什么說是它帶動呢？一方面，軋鋼行業從設備配置、工藝技術、生產效率、產品質量等方面為實施智能制造提供了基礎條件；另一方面，幾十年來，軋鋼行業先后從國外引進大量的計算機控制系統、信息管理系統、軋鋼軟件和數學模型，大大提高了行業自動化信息化水平，特別是帶鋼熱連軋、帶鋼冷連軋、中厚板等軋鋼生產線逐步建立起基礎自動化（Level 1）、過程控制（Level 2）、生產控制（Level 3）3級計算機系統。通過對引進技術的消化、吸收及應用，軋鋼行業在兩化融合方面走在了中國鋼鐵工業前列，為實現數智化轉型提供了基礎條件。

　　記者：這幾年，軋鋼行業在智能制造方面取得了顯著的業績。請您具體談談軋鋼行業智能制造的發展現狀是怎樣的。

　　劉文仲：這個問題，我們可以從以下幾個視角來看。

　　第一，軋鋼生產線成為智能制造試點示范項目。由于具備上面說的兩個基礎條件，鋼鐵企業在申報“國家智能制造試點示范項目”時傾向于選擇軋鋼生產線，2015年至今大約有8個軋鋼生產線被工信部列為“國家智能制造試點示范項目”。如2021年智能制造試點示范項目—示范工廠名單中，就有6個軋鋼行業的工廠，包括熱連軋（含CSP）、冷連軋以及厚板生產線。在我參加的多個鋼鐵公司的智能制造規劃和項目策劃工作中，企業也往往選擇一條或者兩條軋鋼生產線作為示范產線。

　　這些生產線完全具備或者部分具備了以下共同條件：一是機械、液壓、電氣等裝備的配置達到了先進或較先進水平；二是軋線上設置了較為齊全的檢測儀表和檢測裝置，可以實現“狀態實時感知”；三是配備了3級計算機系統和數學模型，從國外引進或者由國內自主開發軋鋼軟件，實現了全自動或半自動軋鋼；四是技術人員掌握了先進技術，操作人員具有較高操作水平；五是生產效率和產品質量處于上升階段。有一些型鋼、棒線材、中板等生產線還不完全具備上述條件，需要先在自動化信息化方面“抓緊補課”。

　　第二，“四個一律”目標催生一系列應用場景。中國寶武提出并推進“四個一律”（制造環節操作室一律集中并搬離現場、人工體力操作崗位一律機器人、設備運維一律遠程、服務一律上線）目標，使得軋鋼行業產生了一些有效益、可復制的應用場景。

　　一是集控中心（操控中心）。將原來分布在工廠不同區域的操作室、電氣室集中起來，建設集控中心，以利于快速處理現場的故障和異常情況。二是機器換人。以冷連軋生產線為例，用機器代替人完成拆捆、鋅鍋撈渣、鋅鍋撇渣、自動取樣、自動貼標、自動包裝等作業，既減輕了人的勞動強度，又增強了安全性。三是智能倉儲。寶鋼1580熱連軋在行業首創將庫區的行車設備升級成全自動控制，建設智能板坯庫（原料庫）、智能成品庫，實現庫區無人化。此類解決方案已日臻成熟，技術門檻不是很高。四是數字化（信息化）磨輥間。通過計算機對軋輥、軸承（座）等進行全生命周期管理，對磨輥間的作業流程（包括軸承座裝配、軋輥磨削、拆卸裝配、冷卻注油、軋輥配對、事故軋輥標記、軋輥剛度評價等）進行數字化管理，對磨輥間設備點檢維護和庫存進行信息化管理，提高了效率、減少了輥耗。五是設備遠程運維。對設備的遠程運維不但包括設備遠程監測功能，還要與設備的運行、檢修、維護等形成完整的閉環。寶武裝備將遠程設備運維的核心要素歸納為“一個平臺、一個專家系統、一個標準化體系”（“平臺”是遠程運維的載體，承擔數據采集、處理、分析和利用等功能；“專家系統”包括規則庫、數據模型、預測模型、決策模型等；“標準化體系”包括設備監測參數標準、設備運維標準、數據處理和分析標準等，使各項功能執行過程規范化、標準化），該解決方案能夠提供準確的設備狀態預警，對設備進行包含健康度的綜合評價等，已經部署到中國寶武所屬各大基地，在軋鋼行業得到推廣應用。

　　第三，從“數字鋼卷”“數字鋼板”發展到“數字工廠”。寶鋼股份冷軋廠最早提出“數字鋼卷”的概念，后由馬鋼第四鋼軋總廠推廣到熱連軋生產線，并對“數字鋼卷”的定義做了進一步補充。在產品形態為鋼卷的熱連軋生產線上，通過大數據平臺，按照生產工序（原料、加熱、粗軋、精軋、層流冷卻、卷取、成品交付），實時采集計劃、生產、設備、工藝、質量、電氣、儀表、機械、模型、操作、測量、能耗、視頻等數據，集合成為名副其實的“數字鋼卷”。在這之后，需要通過數據服務軟件對數據建模，使數據產生價值。將“數字鋼卷”的概念拓展到中板、厚板、棒線材生產線，便產生了“數字鋼板”“數字棒材”“數字線材”。對軋鋼行業來說，這是建設數字工廠和實現智能化的前提，可以擴展到整個鋼鐵工業。

　　第四，工業互聯網賦能行業數字化轉型。中國寶武、鞍鋼、河鋼、南鋼等企業利用工業互聯網，在熱連軋、冷連軋、厚板等工序實現協同制造和大規模定制化生產。目前，工業互聯網賦能軋鋼行業數字化轉型尚處于初級階段，在促進行業智能化生產、數字化管理、網絡化協同、規模化定制、服務化延伸等方面存在廣闊的應用前途。

　　綜合來看，軋鋼行業試點示范項目在建設過程中，通過不斷研究智能制造相關技術、探索智能制造實施路徑、推出智能制造解決方案、拓展智能制造應用場景，實現了引領和帶動鋼鐵工業其他工序的智能制造。

　　記者：對軋鋼行業的智能制造，您還有哪些考慮？

　　劉文仲：其實這些都是行業常談的問題，但我認為有必要再次強調。

　　一是正確認識智能制造。“智能制造不是筐，不能什么都往里裝”，不是所有問題都能通過智能制造解決。它是優化配置資源的一種制造范式，目的是跨工序的價值鏈重塑，實現價值最大化。軋鋼行業要繼續從企業管理和生產控制層面梳理還存在的問題和“痛點”，優先解決管理流程和生產設備方面的問題。

　　二是夯實自動化基礎。自動化和數字化是智能化的基礎。即使是在生產自動化程度較高的軋鋼行業，仍舊有許多“痛點”問題亟待解決，如傳感器不穩定、測量值偏差大、人工干預較多、產品的同一類質量問題重復出現等。同時，軋鋼行業不同工序的自動化、信息化發展水平也是不平衡的。我參加調研時發現，一些棒線材、高線、中板生產線只有Level 1 PLC而沒有Level 2計算機，軋線跟蹤功能只好由MES（制造執行系統）來完成，造成MES負載較重；因沒有數學模型或者數學模型不好用，只能采用手動軋鋼或者半自動方式軋鋼；加熱爐仍然采用手動或半自動方式燒鋼；產線存在較多信息孤島，網絡未實現互聯互通；等等。所以，夯實自動化基礎，提升信息化水平，實現兩化深度融合仍然是一項長期工作。

　　三是工業軟件研發是智能制造的關鍵。智能化能否能產生價值、產生效益，是否達到智慧應用的要求，主要依靠工業軟件。智能制造的應用場景為國內自主開發工業軟件提供了機遇。例如軋鋼質量管理系統（QMS）比較成熟、效益明顯，很適于推廣應用。