王福來

[摘 要]隨著經(jīng)濟全球化的快速發(fā)展，鋼鐵企業(yè)面臨著諸多的挑戰(zhàn)，客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求，因此，車間數(shù)字化是鋼鐵企業(yè)發(fā)展的必然趨勢?；诖?，本文對數(shù)字化車間的建設(shè)與應(yīng)用進行了探討。

[關(guān)鍵詞]ERP系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；網(wǎng)絡(luò)安全

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.036

[中圖分類號]TP315；TH16 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）12-00-01

0 引 言

河鋼股份有限公司承德分公司（以下簡稱“河鋼承鋼”）面對經(jīng)濟全球化的挑戰(zhàn)，為了實現(xiàn)跨越式發(fā)展的目標，建設(shè)了熱軋卷板生產(chǎn)線，工藝裝備實現(xiàn)了大型化、緊湊化、自動化，主流工藝與裝備達到了國內(nèi)先進水平，主要品種有耐候鋼、管線鋼、冷軋基料等，產(chǎn)品大批量出口韓國及歐美國家，但產(chǎn)品質(zhì)量與國內(nèi)外先進鋼鐵企業(yè)相比還存在一定的差距，客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求，對產(chǎn)品的個性化、多樣化需求愈加強烈。

基于這些原因，河鋼承鋼實施了以財務(wù)為核心的ERP系統(tǒng)，以生產(chǎn)管理為主的產(chǎn)銷系統(tǒng)，建成了卷板數(shù)字化車間的信息化支撐體系。

1 河鋼承鋼卷板車間工藝布置

煉鋼生產(chǎn)分為倒罐接鐵、脫硫、提釩、煉鋼、LF精煉、RH精煉和連鑄等7個工序，1780熱軋卷板生產(chǎn)線包括加熱、粗軋、精軋、熱卷箱、卷曲以及平整等6個工序。工序流程如圖1所示。

2 河鋼承鋼信息化建設(shè)的內(nèi)容

2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

河鋼承鋼采用網(wǎng)關(guān)技術(shù)，物理隔離生產(chǎn)控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)，保證控制系統(tǒng)的安全；采用高速實時數(shù)據(jù)庫，滿足毫秒級數(shù)據(jù)的要求；編寫數(shù)據(jù)匹配、清洗軟件，清除異常和無用數(shù)據(jù)，建立涵蓋熱卷產(chǎn)線所有工藝參數(shù)及設(shè)備運行參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。

2.2 企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）

ERP系統(tǒng)以財務(wù)為核心，實現(xiàn)了財務(wù)、業(yè)務(wù)物資管理兩賬合一的管理，有效地保證了數(shù)據(jù)的一致性。業(yè)務(wù)管理的精細化有了重大進步，物資管理、采購管理、客戶供應(yīng)商管理等都比ERP系統(tǒng)投運前有了顯著的改善和提高。實物管理更加細化、規(guī)范；信息平臺對生產(chǎn)經(jīng)營與管理的強有力支撐，形成了一個系統(tǒng)的、高效的、覆蓋全面的信息平臺；系統(tǒng)間緊密集成，信息化水平已達到綜合集成應(yīng)用階段，有效支撐了公司的業(yè)務(wù)運作。

2.3 卷板產(chǎn)銷系統(tǒng)（MES）

產(chǎn)銷系統(tǒng)強調(diào)鋼軋一體化計劃的執(zhí)行，它在計劃管理層和生產(chǎn)控制層之間架起了一座橋梁。其主要任務(wù)是根據(jù)客戶訂單制訂生產(chǎn)計劃，經(jīng)過成品替代、坯料設(shè)計后，生成更為詳細的工序級作業(yè)計劃，然后下發(fā)給過程控制系統(tǒng)（L2）。同時采集底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)的實時信息，進行生產(chǎn)監(jiān)控和調(diào)度，對生產(chǎn)過程中的在制品（鋼水、鋼坯、鋼卷）和工藝過程進行在線控制和優(yōu)化。

2.4 質(zhì)量過程自動監(jiān)控

卷板生產(chǎn)線實現(xiàn)全流程、全工序、全產(chǎn)品的自動管控。系統(tǒng)包括：設(shè)備監(jiān)控、工藝預(yù)警、在線判定、工藝追溯、工序評價、過程績效管理等功能。質(zhì)量過程控制信息系統(tǒng)率先在行業(yè)中實現(xiàn)了鑄坯和卷板在線分級的判定，徹底改變了以成分、性能、表面為主的判定產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)狀，使過程質(zhì)量控制情況參與產(chǎn)品質(zhì)量判定，對提高產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)化產(chǎn)品使用提供了重要幫助。

2.5 工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的建設(shè)情況

為實現(xiàn)信息系統(tǒng)按功能分區(qū)域管理，有效降低安全事故的發(fā)生概率、縮小影響范圍，河鋼承鋼按照網(wǎng)絡(luò)區(qū)域和用戶角色的定位，將整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)劃分為外部接入?yún)^(qū)、管理網(wǎng)、生產(chǎn)主干網(wǎng)、生產(chǎn)服務(wù)器區(qū)、L2/L3互聯(lián)專用網(wǎng)5個安全層次。

2.6 信息安全保障情況

河鋼承鋼實施“兩化”融合管理體系，制定了《計算機網(wǎng)絡(luò)與信息安全保密管理辦法》《信息安全與設(shè)備設(shè)施風險管理辦法》，并貫徹落實。部署網(wǎng)絡(luò)準入系統(tǒng)，對強制入網(wǎng)計算機進行安全檢查，符合安全要求才可以入網(wǎng)，提升整個網(wǎng)絡(luò)的安全性，避免非法計算機接入公司網(wǎng)絡(luò)。規(guī)范計算機使用和網(wǎng)絡(luò)風險管理，制定客戶端管理策略，限制非法接入和自動補丁升級，通過審計考核，規(guī)范用戶計算機使用行為。

2.7 效益分析

河鋼承鋼現(xiàn)有效益：鋼的熔煉費，鋼材的加工費逐步降低；產(chǎn)品研制周期由原來的3個月縮短至3周；連鑄作業(yè)率提高9.112%；產(chǎn)品不良率降低優(yōu)化2.6%。噸鋼能耗節(jié)約10.156 5 kgce，能源利用率大幅提高。

3 結(jié) 語

河鋼承鋼卷板生產(chǎn)線投產(chǎn)以來，產(chǎn)品大綱已完全實現(xiàn)設(shè)計能力，并批量實現(xiàn)極限薄規(guī)格1.2 mm穩(wěn)定生產(chǎn)，為國內(nèi)同類軋機中軋薄能力第一強的生產(chǎn)線。產(chǎn)品要由經(jīng)驗式技術(shù)研發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)式研發(fā)，由人工式質(zhì)量管理轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)式管理，車間智能控制要向成本可測量、生產(chǎn)可管控、異常可預(yù)警、過程可追溯、缺陷可診斷、能力可評價、研發(fā)可推理的目標邁進。