為迎接第四次工業革命浪潮,韓國鋼鐵行業正在積極開展智能工廠(Smart Factory)建設。各大鋼鐵企業正計劃加大投入,將物聯網(IoT)、大數據、人工智能(AI)等技術手段應用于鋼鐵生產現場,以大幅提升生產效率,構筑高附加值產品量產體系。
智能工廠將物聯網、大數據、人工智能等ICT(信息和通信技術)新技術用于生產全流程,可**掌握并分析產品生產的實時狀況,進而自主優化生產模式,壓縮生產成本,減少產品缺陷的發生,同時降低設備故障率,*終實現智能化控制。在鋼鐵連續生產過程中,可對操作、質量和設備等要素進行優化配置,確保操作者安全生產,降低能耗。從產品設計策劃到流通銷售的全流程采用ICT技術,可有效降低制造單價,靈活應對消費市場變化。
鑒于傳統制造業增長已經放緩,迫切需要全新的框架模式作為突破口。浦項鋼鐵公司的策略是:為了尋求突破,只有將制造業與先進ICT進行對接,才能構建智能化的制造業。其智能工廠業務涵蓋操作管理、質量管理、人工智能、虛擬工廠、安全管理等五個方面內容。
操作管理主要是在生產現場安裝物聯網傳感器,用于收集軋輥間距之間的壓力、振動、輥速、潤滑狀態等所有指標數據,利用大數據工具進行分析和預測,采用人工智能技術對所有工序進行自動控制,由此實現設備有效管理,無障礙操作,預先獲知質量缺陷的原因,**程度地降低成品不合格率。
采用虛擬工廠(Virtual Factory)技術對生產工藝進行預先模擬,實時排除生產現場的危險要素,構建安全的生產環境。而且由人工智能自主學習,實現自動判斷與控制。同時將虛擬工廠技術用于新鋼種開發,利用3D虛擬設備模仿實際生產和操作環境,提前預測新產品質量,在較短時間內就可完成高質量新產品的研究與試生產。對于新入職員工而言,借助虛擬工廠設備盡快熟悉現場環境,將操作失誤降至**。
2015年5月份,浦項鋼鐵公司光陽廠厚板分廠被選為“智能工廠示范廠”,由厚板部、質量技術部、EIC技術部、設備技術部、信息企劃室、浦項ICT公司等組成課題組聯合攻關,計劃在2017年底之前完成“智能工廠”項目建設,同時開發降本技術、質量控制技術、IT融合技術、熟練操作技術等,靈活應對生產環境變化,進一步擴大高附加值WP(World Premium)產品生產比重。浦項鋼鐵以該廠的實踐效果為基礎,再確定是否向光陽廠全工序進行推廣。
與此同時,現代鋼鐵公司也計劃在安保、運輸、管理等業務領域采用移動數據(Mobile Data),以構建智能工廠。現代鋼鐵將生產廠內的業務移動數據和公用移動數據進行分離后,無需連接外網,而是直接連接公司內網,構建“P-Mobile安全網絡”環境,提升企業無線網絡安全性能,提供高品質數據服務。
現代鋼鐵在廠區內的運輸車輛上安裝移動設備和GPS定位器,構建物流跟蹤機制,通過及時發布調度命令縮短物流運輸時間。
另外,為了對設備進行準確**的管理,現代鋼鐵采用移動智能網絡手段,可實現迅速診斷設備性能,提高設備檢修效率。在現有的安全管理系統SafetyKeeper上添加移動無線數據傳輸性能,在安全巡查時一旦發現隱患可及時向相關部門反映。
現代鋼鐵公司技術研究所成立于2007年,通過與現代汽車集團的汽車、建設施工和造船等子公司進行合作,不僅開發高性能鋼種,還提供定制化加工服務,進而為客戶創造價值,開創“應用工程”(Application Engineering)運作模式。該研究所近期正在為IT團隊補充大數據和人工智能領域的專業人才,致力于推進鋼鐵智能工廠建設,預先應對第四次工業革命的挑戰。
東國制鋼通過技改項目,構建智能工廠。該公司仁川廠2010年在韓國**引進Ecoarc電爐,可有效降低碳排放,提高能效。
該設備作為密閉型豎爐,可利用廢熱對廢鋼進行預熱,然后進行連續裝料,實現節能約30%。根據尾氣的“燃燒-冷卻”機理,將尾氣溫度維持在800℃,可完全阻止二噁英等有害物質的產生。廢鋼裝料時減少粉塵和噪音,顯著改善操作環境。該Eco-arc電爐工藝已經獲得韓國溫室氣體減排工藝認證。
韓國產業通商資源部明確表示,未來將對鋼鐵各工序的參考模型,不同企業之間的數據連接模型、運營系統診斷評價模型等智能工廠的相關指標實施標準化管理,在技術開發解決方案、海外市場拓展戰略等方面提供支持。
在大型企業的帶動下,韓國中小企業也將擴大智能鋼鐵廠的投入,今后韓國國內智能工廠有望逐年遞增,累計達到5000座,直至鋼鐵行業全面采用先進的IT技術,屆時也將真正實現經濟**的鋼鐵生產體系。
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