【人机一体化智能系统】中钢国际带式球团数字生态洞见钢铁未来

  已然成为行业转变发展方式与经济转型的两大主旋律。随着钢厂数字化、信息化、智能化水平的提高，工业互联网在钢厂生产中的应用场景逐步丰富，对实现钢铁公司制作的高效化、协同化运行、提高钢铁智能制造和数字化转型水平具备极其重大的意义。

  中钢国际秉承成为一带一路的排头兵、绿色发展的先行者、智慧钢铁的贡献者的新发展阶段使命，大力推进新一代信息技术和钢铁行业的融合，积极探索数字化转型。

  在第四届中国国际进口博览会上，中钢国际全资子公司中钢设备有限公司与施耐德电气签署了大数据中心及数字化制造战略合作协议，旨在通过工业互联网、工业大数据、人工智能等先进的技术，实现实时采集设备生产数据，并基于历史数据进行整合分析，为设备实时在线监控、集成管理、健康情况评估、故障预警和诊断、维修决策等提供数据服务和计算引擎，从而大幅度提高能源使用效率，降低碳排放，并提高决策、管理、生产的工作效率和工作精度，最终实现工厂数字化、智能化生产运行，逐步推动可持续发展和数字化转型。

  早在2008年，中钢国际前瞻性提出带式焙烧机球团研发技术和数字化发展要齐头并进。以坚如磐石的意志作为后盾，中钢国际成立了专业团队，并形成了多管齐下、协同发展的思路——要打好数字化甚至未来智能化的基础，就要在应用开发、平台打造、数据治理、人员赋能、管理变革等数个方面实现协同发展。

  利用三维正向自动化设计技术、4D施工模拟、云端碰撞协同和基于自主温度场控制技术，借助大数据、模拟仿真计算等，中钢国际形成了带式焙烧机球团的EPC+M+O数字ECO——体验在线化、运营管理在线化、生产制造在线化等等，最终帮助客户实现降低经营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗、改善员工工作环境和综合竞争力的提升，为钢铁行业智能化升级贡献力量。

  要点：实现体验在线化、运营管理在线化、生产制造在线化等；帮助客户降低经营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗、改善员工工作环境和综合竞争力的提升；为钢铁行业智能化升级贡献力量。

  钢铁产品的竞争力追根溯源，深层次地延伸到设计层面。设计是起点，也是决定钢铁终端产品竞争力的根本要素。在中钢国际的带式球团数字生态系统中，设计特别的重要，其核心由自顶向下设计、界面参数化设计和工厂三维布局设计三宝构成。它们是保证设计质量、提升设计效率、乃至实现数字化交付和智慧工厂运营的重要技术组成部分。

  要点：可以高效创新、优化钢铁制造流程的物理系统，为整一个流程的智能化提供数字化基础和模型系统；保证设计质量、提升设计效率、乃至实现数字化工厂交付和智慧工厂运营的重要技术组成部分。

  自顶向下设计应用在设备方案设计阶段，将整体方案设计和每一个部件设计进行高度关联，当方案架构变动时，部件也随之变动。

  界面参数化设计作为自顶向下设计的延伸，使设计自动化得以实现。这样的设计模式不仅减少了设计建模、修改以及纠错的时间，还大幅度的提高了系列化产品的复用效率，极大提升效率、压缩时间成本。以中钢国际当下开发的某项新产品耗时为例，比传统设计节省了约40%的时间。

  工厂三维布局设计十分重要，它呈现了从工厂布局图到每一个生产车间布置图的三维视角，且无论是新建项目还是旧工厂改造，都可以借此虚拟化的手段进行更优的布局验证，有效提高效率。在一套完整的工厂三维模型库中，将其与二维图纸库相匹配，在设计软件中就可以实现轻松一键转换——无论是从二维设计到三维设计，还是反向。这样不仅有助于加深客户对方案的理解，明显提高了与客户的沟通效率和沟通质量，还可将经验比较丰富工程师们的设计金点子转化成数字化产品。

  通过数字化4D工厂，中钢国际帮助客户高效便捷进行项目管理。将数字化工厂建设节点与项目现场建设工期节点进行衔接，以此来实现进度状态的同步。在现场的设备能通过虚拟化的手段进行虚拟联调，减少了实物工厂联调的时间、提升效率。项目建设管理者还可通过数字化工厂随时查看项目进度，或检查配套资源是否有效协作，设施安装是不是合理等等。

  核心：是建立数字化工厂，进而实现智能工厂、人机一体化智能系统的重要数据来源及数据基础。

  要点：不再通过以纸介质为主体的方式来进行交付；利用现代化的数字化集成平台，将设计成果采用标准的数据格式利用互联网直接对客户进行交付。

  在这个数字化的世界里，设备、建筑、管道都被赋予了生命。它们健康与否，是否放置在了正确的位置，在奔跑还是休憩...…都能被实时获取。用户都能够任意选取某个设备，一目了然获取主要参数，并了解其状态。

  ▲ 中钢国际EPC总承包建设的河钢集团唐钢新区2x480万吨/年带式焙烧机球团项目，数字工厂截图

  中钢国际EPC总承包建设的河钢集团唐钢新区2x480万吨/年带式焙烧机球团项目，完成了物理工厂和数字化工厂的设计，是世界上单位面积生产球团最多、工序最全的项目，包括两个圆形原料库（每个仓储存20万吨精粉）以及世界最大的成品钢板仓（单个仓储存10万吨球团矿）。

  截至目前，中钢国际可为客户提供LOD100、200、300、400四种产品，且已具备制定LOD500模型的技术能力。

  钢铁行业发展多年，生产的全部过程一直是黑盒子状态。得益于大数据、人工智能等技术和手段的迅猛发展，这样的一个过程逐步变得透明化。同时，客户端个性化、定制化需求日益强烈，钢企柔性制造理念一天比一天突出，这也对生产的全部过程的管控提出了更高要求。

  要点：以信息的互联互通为支撑，覆盖项目全生命周期；开展数据价值评估和价值挖掘，综合利用、科学决策，支撑业务持续优化；加强项目感知、决策、执行能力，减少现场人员数量，甚至做到无人化；实现个性化、精益化、绿色化的生产模式。

  中钢国际通过球团厂大数据中心，以球团厂从设计到运营全生命周期的海量数据为基础，以AI分析为引领，搭建全局数据平台和智能分析系统，让智慧运营在指导微观生产中发挥更重要的作用，为运营管理所有的环节提供分析洞察，让管控科学、高效、精细。通过球团厂大数据中心，能轻松实现质量异常原因追溯、设备实时检测、多工序协调智能优化，甚至是全过程的生产的基本工艺优化，以保证质量的精准控制、设备的全周期维护。