趙 偉 趙慶濤

1 .引言

近年來(lái)，隨著以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)的加速融合，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正蓬勃興起，一系列新的生產(chǎn)方式、組織方式和商業(yè)模式不斷涌現(xiàn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)在鞍山鋼鐵集團(tuán)有限公司推廣應(yīng)用，推動(dòng)著公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化變革。

近3年來(lái)，鞍山鋼鐵加速推進(jìn)智能制造的發(fā)展，對(duì)標(biāo)行業(yè)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)，在鞍鋼集團(tuán)統(tǒng)一組織下，2017年制定了《信息化、智能化總體發(fā)展規(guī)劃》，2019年發(fā)布《鞍山鋼鐵智慧制造指導(dǎo)意見(jiàn)》。提出了“一個(gè)愿景、兩大方向、三個(gè)原則、四條路徑、五項(xiàng)提升能力”打造“智慧透明”工廠智能制造的“12345”實(shí)施框架布局。即：堅(jiān)持以“集約、減量、智慧@客戶”的一個(gè)發(fā)展愿景，圍繞“智慧運(yùn)營(yíng)和智能工廠”兩個(gè)方向建設(shè)，按照強(qiáng)化指標(biāo)引領(lǐng)、彰顯個(gè)性創(chuàng)造、剛性結(jié)果導(dǎo)向的三個(gè)基本原則，重點(diǎn)圍繞著力一個(gè)點(diǎn)、打通一條線、形成一個(gè)區(qū)、建立一個(gè)模式四條路徑組織實(shí)施，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率、運(yùn)營(yíng)成本、服務(wù)能力、技術(shù)質(zhì)量、綠色發(fā)展五大方面的提升。

為推進(jìn)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，國(guó)家明確了9項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)，其中之一就是積極發(fā)展服務(wù)型制造和生產(chǎn)型服務(wù)業(yè)。根據(jù)國(guó)家要求，鞍山鋼鐵于2018年提出建設(shè)全新冶金流程的智慧透明工廠，鞍山鋼鐵以提升用戶滿意度為中心，把用戶關(guān)注的質(zhì)量、成本、效率和服務(wù)四個(gè)要素進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，通過(guò)應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、全流程全壽命的產(chǎn)品質(zhì)量管控、設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)、智能裝備、人工智能等新一代信息技術(shù)，依托質(zhì)量一體化、供應(yīng)鏈一體化、調(diào)度一體化、柔性生產(chǎn)、能效管控和全流程工藝優(yōu)化控制等6個(gè)功能模塊支撐，實(shí)現(xiàn)由產(chǎn)品制造向提供具有豐富服務(wù)內(nèi)涵的產(chǎn)品和依托產(chǎn)品的服務(wù)轉(zhuǎn)變，為用戶提供整體解決方案。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)主動(dòng)服務(wù)，將用戶引進(jìn)產(chǎn)品制造、應(yīng)用、服務(wù)過(guò)程，主動(dòng)為用戶提供服務(wù)性生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同增值?！爸腔邸敝饕w現(xiàn)在：一方面通過(guò)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工業(yè)機(jī)器人集群應(yīng)用等技術(shù)和智能裝備在冶金生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)冶金制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制和自適應(yīng)、自決策控制；另一方面通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)，促進(jìn)產(chǎn)品全生命周期、用戶服務(wù)、供應(yīng)鏈一體化協(xié)同應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能決策、智能管控?！巴该鳌敝饕w現(xiàn)在：一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶服務(wù)的透明化，實(shí)現(xiàn)從訂單到排產(chǎn)、工序流轉(zhuǎn)、過(guò)程管理、產(chǎn)品追溯、用戶服務(wù)等全過(guò)程的可視化和透明化，提升產(chǎn)品管控和用戶服務(wù)能力；另一方面實(shí)現(xiàn)全流程過(guò)程管控透明化，通過(guò)新一代信息技術(shù)及智能裝備的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)進(jìn)度可視、安全庫(kù)存預(yù)警、異常提醒、多維度報(bào)表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、質(zhì)量追溯等，達(dá)到提質(zhì)和降本增效的目的，全方位提升企業(yè)管理和服務(wù)能力。

2 .智能制造整體規(guī)劃

鞍山鋼鐵近3年重點(diǎn)圍繞鞍山本部和鲅魚圈沿海基地兩條主線建設(shè)智能工廠，覆蓋了原料場(chǎng)、鐵前、煉鋼、熱軋、冷軋、中厚板及能源管控中心等各生產(chǎn)單元。重點(diǎn)從基礎(chǔ)自動(dòng)化升級(jí)、智能裝備改造、智能檢測(cè)設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、站所室集控、模型優(yōu)化等六個(gè)方面布局，實(shí)施少人化、無(wú)人化、一鍵化項(xiàng)目。在智慧運(yùn)營(yíng)層面，以產(chǎn)銷ERP系統(tǒng)改造為基礎(chǔ)，利用大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智慧生產(chǎn)、智慧采購(gòu)、智慧銷售、智慧質(zhì)量、智慧設(shè)備、智慧能環(huán)等運(yùn)營(yíng)決策分析。

3 .工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能應(yīng)用實(shí)踐

鋼鐵制造業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，鋼鐵工業(yè)數(shù)據(jù)的深度開(kāi)發(fā)和利用既是數(shù)字經(jīng)濟(jì)實(shí)質(zhì)發(fā)展的標(biāo)志，也是鋼鐵產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的難點(diǎn)和關(guān)鍵。隨著新一代信息技術(shù)的不斷擴(kuò)散和深度應(yīng)用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的全過(guò)程數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、共享、應(yīng)用、服務(wù)增值等日新月異，催生了一系列新產(chǎn)品、新模式、新業(yè)態(tài)，推動(dòng)制造業(yè)加速向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化變革。

運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)的算法與建模技術(shù)，結(jié)合基于機(jī)理的數(shù)據(jù)模型，可以大幅度提升企業(yè)的效率。鞍山鋼鐵從鋼鐵全流程質(zhì)量管控大數(shù)據(jù)分析、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、能源管控分析等方面開(kāi)展智慧制造工作，構(gòu)建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過(guò)精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、高效的數(shù)據(jù)采集互聯(lián)體系，建立面向工業(yè)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、集成、訪問(wèn)、分析、管理的開(kāi)發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)模型化、標(biāo)準(zhǔn)化、軟件化、復(fù)用化，不斷優(yōu)化研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)營(yíng)管控等過(guò)程的資源配置，滿足工業(yè)時(shí)代迅猛發(fā)展對(duì)大數(shù)據(jù)分析的支撐能力，在公司內(nèi)部不斷推廣應(yīng)用。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)包含四大核心層級(jí)：邊緣層、IaaS層、工業(yè)PaaS層、工業(yè)SaaS層。在邊緣層通過(guò)大范圍、深層次的部署數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高頻度工藝數(shù)據(jù)采集，以及構(gòu)建數(shù)據(jù)語(yǔ)義定義、協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣處理，構(gòu)建整個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)；在IaaS層集中部署通訊一體機(jī)、服務(wù)器及高性能存儲(chǔ)等設(shè)備；在工業(yè)PaaS層部署微服務(wù)組建庫(kù)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合等工業(yè)軟件快速開(kāi)發(fā)；在SaaS層，形成不同領(lǐng)域、專業(yè)場(chǎng)景的工業(yè)APP應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)最終的價(jià)值?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系，帶來(lái)了數(shù)據(jù)采集方式的根本改變，加速了工業(yè)數(shù)據(jù)分析方式的創(chuàng)新突破，成為數(shù)據(jù)價(jià)值創(chuàng)造的最佳載體。

鞍山鋼鐵著力推動(dòng)工業(yè)與信息化融合發(fā)展，以信息流帶動(dòng)技術(shù)流、資金流、物質(zhì)流，促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部資源配置優(yōu)化，促進(jìn)全流程、全要素效率提升。運(yùn)用了以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息通信技術(shù)融合創(chuàng)新推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)，充分體現(xiàn)了工業(yè)大數(shù)據(jù)作為一種新的資產(chǎn)、資源和生產(chǎn)要素。鞍山鋼鐵在工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面，匯集了來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的各種專業(yè)數(shù)據(jù)，打破數(shù)據(jù)壁壘，構(gòu)建全要素、全鏈路的數(shù)據(jù)模型。重點(diǎn)圍繞智慧營(yíng)銷、智慧采購(gòu)、智慧物流、智慧質(zhì)量、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、智慧能源等幾方面開(kāi)展了工作。

3.1 鋼鐵全流程質(zhì)量管控系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐

目前，鋼鐵企業(yè)在質(zhì)量管控方面存在的問(wèn)題主要是：產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，批次內(nèi)和批次間的差異較大；傳統(tǒng)的ERP、MES系統(tǒng)在質(zhì)量控制方面不能構(gòu)成PDCA循環(huán)，數(shù)據(jù)量不足以支撐數(shù)據(jù)建模的要求；質(zhì)量及工藝數(shù)據(jù)的碎片化存儲(chǔ)，難以支撐智能制造及客戶大規(guī)模定制需求和產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)的要求；大部分L2控制系統(tǒng)是單點(diǎn)控制，存在數(shù)據(jù)黑箱現(xiàn)象；上下工序之間存在糾紛，缺乏快速定位和分析的手段，管理成本高。利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)構(gòu)建全流程質(zhì)量管控平臺(tái)，可有效解決了目前存在的問(wèn)題。

鞍山鋼鐵建設(shè)了以產(chǎn)品制造為主線的全流程質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)各類業(yè)務(wù)進(jìn)行前瞻性預(yù)測(cè)及分析，提供統(tǒng)一的決策、分析和業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)。通過(guò)動(dòng)態(tài)的數(shù)字孿生與物理實(shí)體深度融合，實(shí)時(shí)交互，可有效解決質(zhì)量管控的難題，重點(diǎn)通過(guò)打破數(shù)據(jù)壁壘、數(shù)據(jù)融合、工藝數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、在線診斷與評(píng)級(jí)、全流程工序溯源分析幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)全流程的產(chǎn)品質(zhì)量自感知、自學(xué)習(xí)、自決策與自執(zhí)行。

（1）打破數(shù)據(jù)壁壘。利用數(shù)據(jù)采集、融合技術(shù)，一期工程實(shí)施了煉鋼、熱軋、冷軋、硅鋼9條產(chǎn)線采集基礎(chǔ)自動(dòng)化數(shù)據(jù)的25399個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，主要采集了實(shí)時(shí)過(guò)程曲線、變量、參數(shù)、事件、狀態(tài)等各類自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)；采集了工控系統(tǒng)模型的輸入、輸出、中間參數(shù)等；采集了30余套大型儀表檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)；收集了MES、ERP200余個(gè)數(shù)據(jù)表，主要包括生產(chǎn)實(shí)績(jī)、生產(chǎn)計(jì)劃、產(chǎn)品檢驗(yàn)、判定、質(zhì)量異議、客戶等29361個(gè)數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)融合至關(guān)重要。基于經(jīng)驗(yàn)的冶金過(guò)程工藝知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)語(yǔ)義定義、時(shí)空統(tǒng)一和轉(zhuǎn)換、匹配，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、融合，匹配后進(jìn)行跨工序建模。根據(jù)物料、機(jī)組設(shè)備、工藝路線和時(shí)間關(guān)系，建立數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系，利用系統(tǒng)提供的內(nèi)置的模型與算法，可以自動(dòng)解決鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程因產(chǎn)品不同工藝特點(diǎn)造成的數(shù)據(jù)掉頭、反面、左右側(cè)掉換等對(duì)分析造成的影響。

從數(shù)據(jù)處理機(jī)制可以映射出冷軋成品出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷點(diǎn)，可回溯到熱軋卷，及連鑄板坯位置和工作狀態(tài)，通過(guò)時(shí)空轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)融合，所有加工過(guò)程參數(shù)即時(shí)可追溯。

（3）全流程同步化工藝過(guò)程監(jiān)控。在監(jiān)控畫面上重新定制了工藝人員關(guān)注的運(yùn)行參數(shù)，系統(tǒng)展示與現(xiàn)場(chǎng)同步，工程師可在辦公室、家中隨時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)，有效解決遠(yuǎn)程監(jiān)控、新品開(kāi)發(fā)跟蹤困難等難題。這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，為整個(gè)工藝過(guò)程的參數(shù)監(jiān)控創(chuàng)造了條件，為運(yùn)行預(yù)警平臺(tái)打好了基礎(chǔ)。

（4）預(yù)警監(jiān)控。在產(chǎn)品制造全流程工藝質(zhì)量數(shù)據(jù)全面采集基礎(chǔ)上，基于統(tǒng)計(jì)過(guò)程監(jiān)控、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)庫(kù)、模型預(yù)測(cè)等技術(shù)相結(jié)合構(gòu)建了制造過(guò)程運(yùn)行狀態(tài)、工藝異常、質(zhì)量異常等全面監(jiān)控與預(yù)警平臺(tái)，為產(chǎn)品質(zhì)量保障提供了一個(gè)24小時(shí)不停歇工藝質(zhì)量“預(yù)警眼”。平臺(tái)提供的過(guò)程監(jiān)控與預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范可以根據(jù)企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)、客戶需求等進(jìn)行定制化配置，并且預(yù)警結(jié)果能夠可視化展示。

（5）多變量、多維度的在線分析與評(píng)級(jí)。針對(duì)鋼鐵工業(yè)質(zhì)量管控的復(fù)雜性，系統(tǒng)也采用以多種智能算法為核心的多變量綜合監(jiān)控技術(shù)對(duì)整個(gè)產(chǎn)品加工過(guò)程狀態(tài)、異常等進(jìn)行綜合評(píng)判。利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，建立數(shù)字化評(píng)價(jià)方法的判定模型。并用進(jìn)行一些影響機(jī)理復(fù)雜的、非可直接測(cè)量的指標(biāo)，如機(jī)械性能指標(biāo)，構(gòu)建工藝參數(shù)與質(zhì)量指標(biāo)預(yù)測(cè)模型，通過(guò)多變量綜合預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行預(yù)警。

在產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)方面，構(gòu)建了混合質(zhì)量預(yù)測(cè)、可檢測(cè)的幾何形狀、表面質(zhì)量、關(guān)鍵工藝參數(shù)等多維質(zhì)量動(dòng)態(tài)加權(quán)評(píng)分的在線評(píng)價(jià)與分級(jí)系統(tǒng)，綜合實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)品可檢測(cè)類指標(biāo)精準(zhǔn)評(píng)價(jià)，自動(dòng)封鎖缺陷物料，并與制造執(zhí)行系統(tǒng)MES實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)處理。

產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)級(jí)可以根據(jù)企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)、用戶定制化需求進(jìn)行規(guī)則的定制化配置，并且已構(gòu)建面向常見(jiàn)產(chǎn)品硅鋼、汽車板、家電板、管線鋼等及通用產(chǎn)品的全套評(píng)價(jià)規(guī)則庫(kù)。過(guò)程質(zhì)量多維評(píng)價(jià)不僅評(píng)價(jià)該產(chǎn)品的質(zhì)量加工結(jié)果，也與客戶反饋的最優(yōu)產(chǎn)品樣本進(jìn)行比對(duì)，形成相應(yīng)評(píng)分，解決事后質(zhì)量精確識(shí)別。利用在線評(píng)級(jí)功能，可實(shí)現(xiàn)每條產(chǎn)線每班質(zhì)檢人員優(yōu)化1-2人，判定準(zhǔn)確率接近100%，模糊缺陷多封鎖5%左右，質(zhì)量缺陷外放風(fēng)險(xiǎn)下降60%，提高缺陷判定準(zhǔn)確率和作業(yè)效率。

（6）全流程在線溯源分析。通過(guò)整個(gè)平臺(tái)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)控、預(yù)警、評(píng)級(jí)與優(yōu)化等功能，提供了面向全流程、跨工序的產(chǎn)品質(zhì)量追溯、預(yù)測(cè)、建模與異常診斷等功能。借助平臺(tái)提供的各類常用數(shù)據(jù)建模方法和定制化功能界面，技術(shù)人員可以針對(duì)不同質(zhì)量問(wèn)題需求快速進(jìn)行建模、分析。實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的精準(zhǔn)定位和輔助決策，持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。系統(tǒng)除提供通用的算法與模型外，還針對(duì)鋼鐵行業(yè)需求開(kāi)發(fā)了一些定制化功能，如性能預(yù)測(cè)、表面缺陷分析、質(zhì)量遺傳性分析等功能。

3.2 鋼鐵能源集控平臺(tái)建設(shè)實(shí)踐

由于我國(guó)大部分鋼鐵企業(yè)的能耗水平與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)存在較大差距，經(jīng)分析認(rèn)為，鋼鐵制造能源消耗是成本中主要的可控部分，約占制造成本的25%以上。根據(jù)國(guó)家兩化深度融合的發(fā)展要求，鞍山鋼鐵為加速推進(jìn)綠色制造及工業(yè)化、信息化融合進(jìn)程，以鲅魚圈沿海基地為試點(diǎn)，開(kāi)展節(jié)能降耗、綠色環(huán)保工作，著眼優(yōu)化能源管理、智能化能源調(diào)控、系統(tǒng)降低能源消耗，建設(shè)了能源集控平臺(tái)項(xiàng)目。參考工信部發(fā)布的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建了能源數(shù)據(jù)采集、整合、存儲(chǔ)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化控制，最終實(shí)現(xiàn)能源流、物質(zhì)流協(xié)同優(yōu)化。

在沿海鲅魚圈基地，將能源動(dòng)力發(fā)電、供電、給水、氧氣、燃?xì)?、余熱五大專業(yè)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)用能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)融合、能耗分析、用能決策。整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)分為兩大部分，底層是與工廠相關(guān)的智能控制系統(tǒng)；上層是基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和機(jī)理模型雙向結(jié)合應(yīng)用的智能專家系統(tǒng)，主要包含遠(yuǎn)程集控、安全防護(hù)、能源基礎(chǔ)管理、智能專家、移動(dòng)應(yīng)用五大系統(tǒng)。

（1）技術(shù)架構(gòu)。智能專家系統(tǒng)通過(guò)采集和整合電、水、煤氣、氧氣、蒸汽等能源流數(shù)據(jù)，生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)實(shí)績(jī)等物質(zhì)流數(shù)據(jù)，打造能源流、物質(zhì)流和信息流三流合一、協(xié)同優(yōu)化的能源大數(shù)據(jù)平臺(tái)，為鋼鐵企業(yè)能源管控提供特征提取、規(guī)律分析、優(yōu)化決策一站式大數(shù)據(jù)服務(wù)。支持多種類型數(shù)據(jù)源采集，包括工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)PLC、DCS高頻時(shí)序數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、MES、ERP等生產(chǎn)管控系統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)和批處理采集以及視頻、圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采集；利用Hadoop平臺(tái)+關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的方式搭建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算平臺(tái)，存儲(chǔ)對(duì)象數(shù)據(jù)、高頻時(shí)序數(shù)據(jù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)，在采集到存儲(chǔ)的過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效清洗、整合，注重冷熱數(shù)據(jù)的自動(dòng)辨識(shí)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)，注重?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量的持續(xù)治理和優(yōu)化；以大數(shù)據(jù)分析和建模為核心的系統(tǒng)平臺(tái)，利用“大數(shù)據(jù)+算法+機(jī)理”的手段進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和建模；利用多維報(bào)表、儀表盤、能流圖、組態(tài)圖、控制圖、預(yù)測(cè)仿真等多種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化、透明化。

（2）智能專家系統(tǒng)。構(gòu)建了大型耗能設(shè)備能效評(píng)價(jià)、水效評(píng)價(jià)、多場(chǎng)景多時(shí)段煤氣預(yù)測(cè)、多場(chǎng)景多時(shí)段氧氣消耗量預(yù)測(cè)、發(fā)電機(jī)組和鍋爐機(jī)組效率、耗電評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)、多能流耦合優(yōu)化、碳排放等模型，通過(guò)優(yōu)化工藝、生產(chǎn)組織、模型訓(xùn)練和優(yōu)化動(dòng)態(tài)，尋找不同工況能耗的最優(yōu)值以及能耗影響因子的最優(yōu)值，作為評(píng)價(jià)模型的評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)和專家知識(shí)庫(kù)優(yōu)化方案，降低企業(yè)碳排放，實(shí)現(xiàn)綠色制造。

4 .應(yīng)用效果

通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)應(yīng)用項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)全流程質(zhì)量管控，滿足了用戶對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的可追溯要求。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析、人工智能技術(shù)的應(yīng)用，產(chǎn)品不良品率降低20%以上，質(zhì)量工藝人員工作效率提升50%以上，復(fù)雜工藝問(wèn)題追溯時(shí)間控制在5秒以內(nèi)，系統(tǒng)輔助決策支持能力顯著提升，工藝人員從復(fù)雜、重復(fù)的勞動(dòng)中解放出來(lái)，用更多的時(shí)間研發(fā)新產(chǎn)品、關(guān)注產(chǎn)品工藝，提升技術(shù)能力。

能源集控平臺(tái)投入運(yùn)行后，可實(shí)現(xiàn)年創(chuàng)效8000余萬(wàn)元，優(yōu)化人員42%，37個(gè)站所室合一，由原來(lái)的縱向管理轉(zhuǎn)變?yōu)榧刂行慕y(tǒng)一扁平化管理，實(shí)現(xiàn)集約生產(chǎn)。

5 .展望與思考

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能發(fā)展，技術(shù)手段在不斷完善，大數(shù)據(jù)行業(yè)應(yīng)用保持升溫態(tài)勢(shì)，中國(guó)鋼鐵企業(yè)級(jí)大數(shù)據(jù)應(yīng)用已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。聚焦鋼鐵流程質(zhì)量管控、工序能源分析、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等大數(shù)據(jù)應(yīng)用主題的開(kāi)發(fā)，鞍山鋼鐵將繼續(xù)深入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用并付諸實(shí)施，帶動(dòng)工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能制造的終極目標(biāo)。

后續(xù)將持續(xù)關(guān)注如下問(wèn)題：進(jìn)一步加快數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型創(chuàng)新應(yīng)用落地推廣，需要構(gòu)建完善的工業(yè)數(shù)據(jù)治理體系，以數(shù)據(jù)價(jià)值為牽引不斷拓展數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)模、提升數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值，最大化釋放數(shù)據(jù)效能。一是完善數(shù)據(jù)治理體系，持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)利用環(huán)境；二是打通企業(yè)OT數(shù)據(jù)與IT數(shù)據(jù)，包括質(zhì)量管理、能源管理、安全管理、生產(chǎn)過(guò)程管理等，加強(qiáng)應(yīng)用價(jià)值挖掘，拓展數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)利用規(guī)模；三是開(kāi)展數(shù)據(jù)創(chuàng)新試點(diǎn)示范，在企業(yè)間與用戶間延伸與交互，開(kāi)展銷售、物流領(lǐng)域典型數(shù)據(jù)應(yīng)用案例，加快數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)利用模式迭代創(chuàng)新。

加強(qiáng)基于新一代信息技術(shù)的工業(yè)機(jī)理模型研發(fā)，加快形成一批基于數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)分析、人工智能的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型典型案例和解決方案。在數(shù)據(jù)范圍、應(yīng)用規(guī)模、開(kāi)發(fā)深度不斷拓展的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)涵蓋數(shù)據(jù)技術(shù)、應(yīng)用、人才等要素的數(shù)據(jù)創(chuàng)新生態(tài)體系建設(shè)，為探索形成和迭代創(chuàng)新數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型制造業(yè)發(fā)展模式提供強(qiáng)大支持。