本报记者樊三彩
为抢占全国不锈钢宽厚板战略高地，进一步增强市场竞争力，福安青拓1780毫米热连轧及配套扩建项目于今年2月底正式开工，计划于2023年10月底建成投产。10月18日，《中国冶金报》记者获悉，该项目目前主体厂房已封顶，相关设备正在有序进场安装。
近年来，轧钢智能化始终引领和带动着钢铁工业其他工序的智能化进程。为全面了解轧钢行业智能制造发展的现状，《中国冶金报》记者与北京科技大学教授、高效轧制与智能制造国家工程研究中心原副主任刘文仲进行了一场对话。
记者：轧钢智能化能够引领和带动钢铁工业其他工序的智能化进程，这其中一定有内在原因吧？
刘文仲：是的，轧钢行业基础条件好，轧钢理论、工艺的发展一直走在其他工序前面，两化融合做得早，也做得好。为什么说是它带动呢？一方面，轧钢行业从设备配置、工艺技术、生产效率、产品质量等方面为实施智能制造提供了基础条件；另一方面，几十年来，轧钢行业先后从国外引进大量的计算机控制系统、信息管理系统、轧钢软件和数学模型，大大提高了行业自动化信息化水平，特别是带钢热连轧、带钢冷连轧、中厚板等轧钢生产线逐步建立起基础自动化（Level 1）、过程控制（Level 2）、生产控制（Level 3）3级计算机系统。通过对引进技术的消化、吸收及应用，轧钢行业在两化融合方面走在了中国钢铁工业前列，为实现数智化转型提供了基础条件。
记者：这几年，轧钢行业在智能制造方面取得了显著的业绩。请您具体谈谈轧钢行业智能制造的发展现状是怎样的。
刘文仲：这个问题，我们可以从以下几个视角来看。
第一，轧钢生产线成为智能制造试点示范项目。由于具备上面说的两个基础条件，钢铁企业在申报“国家智能制造试点示范项目”时倾向于选择轧钢生产线，2015年至今大约有8个轧钢生产线被工信部列为“国家智能制造试点示范项目”。如2021年智能制造试点示范项目—示范工厂名单中，就有6个轧钢行业的工厂，包括热连轧（含CSP）、冷连轧以及厚板生产线。在我参加的多个钢铁公司的智能制造规划和项目策划工作中，企业也往往选择一条或者两条轧钢生产线作为示范产线。
这些生产线完全具备或者部分具备了以下共同条件：一是机械、液压、电气等装备的配置达到了先进或较先进水平；二是轧线上设置了较为齐全的检测仪表和检测装置，可以实现“状态实时感知”；三是配备了3级计算机系统和数学模型，从国外引进或者由国内自主开发轧钢软件，实现了全自动或半自动轧钢；四是技术人员掌握了先进技术，操作人员具有较高操作水平；五是生产效率和产品质量处于上升阶段。有一些型钢、棒线材、中板等生产线还不完全具备上述条件，需要先在自动化信息化方面“抓紧补课”。
第二，“四个一律”目标催生一系列应用场景。中国宝武提出并推进“四个一律”（制造环节操作室一律集中并搬离现场、人工体力操作岗位一律机器人、设备运维一律远程、服务一律上线）目标，使得轧钢行业产生了一些有效益、可复制的应用场景。
一是集控中心（操控中心）。将原来分布在工厂不同区域的操作室、电气室集中起来，建设集控中心，以利于快速处理现场的故障和异常情况。二是机器换人。以冷连轧生产线为例，用机器代替人完成拆捆、锌锅捞渣、锌锅撇渣、自动取样、自动贴标、自动包装等作业，既减轻了人的劳动强度，又增强了安全性。三是智能仓储。宝钢1580热连轧在行业首创将库区的行车设备升级成全自动控制，建设智能板坯库（原料库）、智能成品库，实现库区无人化。此类解决方案已日臻成熟，技术门槛不是很高。四是数字化（信息化）磨辊间。通过计算机对轧辊、轴承（座）等进行全生命周期管理，对磨辊间的作业流程（包括轴承座装配、轧辊磨削、拆卸装配、冷却注油、轧辊配对、事故轧辊标记、轧辊刚度评价等）进行数字化管理，对磨辊间设备点检维护和库存进行信息化管理，提高了效率、减少了辊耗。五是设备远程运维。对设备的远程运维不但包括设备远程监测功能，还要与设备的运行、检修、维护等形成完整的闭环。宝武装备将远程设备运维的核心要素归纳为“一个平台、一个专家系统、一个标准化体系”（“平台”是远程运维的载体，承担数据采集、处理、分析和利用等功能；“专家系统”包括规则库、数据模型、预测模型、决策模型等；“标准化体系”包括设备监测参数标准、设备运维标准、数据处理和分析标准等，使各项功能执行过程规范化、标准化），该解决方案能够提供准确的设备状态预警，对设备进行包含健康度的综合评价等，已经部署到中国宝武所属各大基地，在轧钢行业得到推广应用。
第三，从“数字钢卷”“数字钢板”发展到“数字工厂”。宝钢股份冷轧厂最早提出“数字钢卷”的概念，后由马钢第四钢轧总厂推广到热连轧生产线，并对“数字钢卷”的定义做了进一步补充。在产品形态为钢卷的热连轧生产线上，通过大数据平台，按照生产工序（原料、加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、成品交付），实时采集计划、生产、设备、工艺、质量、电气、仪表、机械、模型、操作、测量、能耗、视频等数据，集合成为名副其实的“数字钢卷”。在这之后，需要通过数据服务软件对数据建模，使数据产生价值。将“数字钢卷”的概念拓展到中板、厚板、棒线材生产线，便产生了“数字钢板”“数字棒材”“数字线材”。对轧钢行业来说，这是建设数字工厂和实现智能化的前提，可以扩展到整个钢铁工业。
第四，工业互联网赋能行业数字化转型。中国宝武、鞍钢、河钢、南钢等企业利用工业互联网，在热连轧、冷连轧、厚板等工序实现协同制造和大规模定制化生产。目前，工业互联网赋能轧钢行业数字化转型尚处于初级阶段，在促进行业智能化生产、数字化管理、网络化协同、规模化定制、服务化延伸等方面存在广阔的应用前途。
综合来看，轧钢行业试点示范项目在建设过程中，通过不断研究智能制造相关技术、探索智能制造实施路径、推出智能制造解决方案、拓展智能制造应用场景，实现了引领和带动钢铁工业其他工序的智能制造。
记者：对轧钢行业的智能制造，您还有哪些考虑？
刘文仲：其实这些都是行业常谈的问题，但我认为有必要再次强调。
一是正确认识智能制造。“智能制造不是筐，不能什么都往里装”，不是所有问题都能通过智能制造解决。它是优化配置资源的一种制造范式，目的是跨工序的价值链重塑，实现价值最大化。轧钢行业要继续从企业管理和生产控制层面梳理还存在的问题和“痛点”，优先解决管理流程和生产设备方面的问题。
二是夯实自动化基础。自动化和数字化是智能化的基础。即使是在生产自动化程度较高的轧钢行业，仍旧有许多“痛点”问题亟待解决，如传感器不稳定、测量值偏差大、人工干预较多、产品的同一类质量问题重复出现等。同时，轧钢行业不同工序的自动化、信息化发展水平也是不平衡的。我参加调研时发现，一些棒线材、高线、中板生产线只有Level 1 PLC而没有Level 2计算机，轧线跟踪功能只好由MES（制造执行系统）来完成，造成MES负载较重；因没有数学模型或者数学模型不好用，只能采用手动轧钢或者半自动方式轧钢；加热炉仍然采用手动或半自动方式烧钢；产线存在较多信息孤岛，网络未实现互联互通；等等。所以，夯实自动化基础，提升信息化水平，实现两化深度融合仍然是一项长期工作。
三是工业软件研发是智能制造的关键。智能化能否能产生价值、产生效益，是否达到智慧应用的要求，主要依靠工业软件。智能制造的应用场景为国内自主开发工业软件提供了机遇。例如轧钢质量管理系统（QMS）比较成熟、效益明显，很适于推广应用。
《中国冶金报》（2022年10月27日02版二版）
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