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现代钢铁努力建设智能工厂
信息来源:世界金属导报2017-06-27A02      时间:2017-06-30 17:22:35

目前,现代钢铁公司正在以唐津厂为中心构建智能工厂,通过构建智能型生产体系,在设备和工艺之间产生最大化的协同效应,为客户创造更大价值。

2016年,现代钢铁正式确立“智能工厂”实施战略,按照2025年构想,将全面推进智能型生产体系建设,具体内容是:智能工厂将充分运用模拟装置和建模工具测定数据,共享工序间的实时信息,由此实现部门之间纵向和横向连接,构建面向客户的综合生产体系。利用大数据平台,对材料的物理、化学性质进行研究,满足材料工业需要,优化各工序操作条件和控制特性。

此前,现代钢铁曾在托管运营的铁粉生产厂内采用物联网技术,可对铁粉末生产工艺和产品质量问题进行预先控制。这套设备预知诊断系统在2016年经过试运行之后,从今年起已投入正常运行。该系统采用全球标准技术OPC/ UA,这是全球市场通用的工业物联网标准技术,也是实现智能工厂的核心通信技术,可将各传感器收集的数据进行分析和整合。值得一提的是,尽管不同设备制造商采用的设备传感器在通信方式上有所不同,但采用OPC/UA技术就可以不被特定企业的设备或通信方式所束缚,营造一致的物联网环境,对不同工序进行综合分析。

现代钢铁通过在铁粉生产厂尝试构建智能工厂,前期积累了大量数据和智能型生产经验。现代钢铁正在炼铁、炼钢、连铸、轧钢等四大工序进行计测设备升级,并通过大数据平台运用人工智能技术。当全工序真正建立智能型生产体系之后,就可实时共享工序间信息,事先预测控制,灵活调整操作,最大化地节省时间和费用,生产为客户定制的高质量产品,现代钢铁也有望成为智能化钢铁企业。

炼铁综合指导系统

从2016年开始,现代钢铁在炼铁工序各分厂进行焦煤管理及烧结矿生产工艺优化,高炉内部热量判定等攻关活动,致力于开发“炼铁综合指导系统”,该系统是一套工艺预知系统,通过积累的原料及操作相关大数据,推导出工艺最佳条件。尽管在炼铁工序中操作者的经验相对重要,但采用该系统后,可随时掌握焦煤和铁矿石供需变化,优化操作,确保铁水质量。而且该系统可以展示人眼难以直接观察到的高炉炉内及外部状况,更易于对炉况进行诊断,有望实现提前应对异常情况发生。

炼钢综合模拟

2015年,现代钢铁相继完成转炉工艺模拟装置以及炉渣预测模拟装置开发,并用于质量预测和工艺条件改进。通过模拟装置对不同操作条件下的试样进行分析,尽可能地节省消耗的时间和费用;对不同操作条件下的炉渣进行预测,建立最优操作条件,有助于提高钢水纯净度。通过对炼钢工序的综合模拟,不仅可提供为客户定制的各种生产标准,通过预测钢水纯净度还可以预先对钢水成分进行处理。

连铸质量预知系统

2014年至2016年期间,现代钢铁相继开发出板坯裂纹预测模型和方坯模型,主要用于减少裂纹缺陷发生,改进特钢方坯内部质量。采用质量预测模型后,可以预先诊断工序产生的缺陷问题,有助于提高产品合格率。现代钢铁计划以质量预测系统为基础,建立在线质量预知系统,可对操作情况进行综合分析,预测操作实况及设备状态,预测缺陷种类及严重程度,并自动指挥表面处理、规格变更等后续操作的完成。如果采用在线质量预知系统,可按照客户要求进行灵活批量生产,减少不合格产品,提高收益。

轧制综合预测控制技术

早在2010年,现代钢铁就利用质量预测技术创立“智能型综合预测控制技术”模型,可实时反映从热轧到冷轧的工序和质量信息,当发生质量异常时,利用大数据提供有关加热炉温度、轧制、冷却等自动操作的指导,可以有效解决问题。这项技术目前还在不断研究和完善之中。

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对蔚山钢管厂进行设备升级

近期,现代钢铁通过对蔚山钢管厂设备进行升级,致力于提高产品质量。

早在今年3月,现代钢铁就提出对外径12英寸和24英寸钢管水压机进行更换的计划。水压机是对钢管产品进行静水压力试验(Hydrostatic test)的设备,对钢管内部施加一定水压,从而确定钢管强度和渗漏性。通过更换水压机,钢管产品的精密度将显著提高。

现代钢铁蔚山钢管厂年产能103万吨,现有纵剪机两台、ERW焊管机八台(其中,大口径一台、中口径一台、小口径六台)、后处理机九台(其中,涂镀炉两台、螺旋机四台、热处理机三台)。为了扩大对美国和中东等海外市场的出口,现代钢铁拟通过设备升级来提高产品质量。

ERW钢管的制造工艺是对热轧板进行纵剪,再经过成形、焊接,并通过内外检查后制成。通过不同的后工序,可按照客户要求制造成桩管、方管、油井管、管线、电线管、洒水管、锅炉管等产品,广泛应用于施工、造船、海洋、能源、工业锅炉、汽车配件等。

拟兴建印度钢材加工服务中心

现代钢铁每年生产约500万吨汽车板,其中大部分向现代起亚汽车供货。紧随起亚汽车在印度新厂的建设步伐,现代钢铁计划在安得拉邦当地兴建第14家海外钢材加工服务中心。

位于印度中南部安得拉邦阿嫩达布尔(Anantapur)的起亚汽车在建新工厂总投资11亿美元,设计年产能30万辆,计划从今年下半年开始施工,2019年下半年完工。为就地提供汽车板,现代钢铁已将印度钢材加工服务中心的建设正式纳入议事日程,目前处于最终研究阶段,为了与起亚汽车产生协同效应,钢材加工服务中心的选址也在进行之中。在起亚汽车印度工厂用地确定之后,现代钢铁再公布钢材加工服务中心具体计划。

截至目前,现代钢铁在全球设有13家钢材加工服务中心,分别是中国五家、美国一家、印度一家、斯洛伐克一家、捷克一家、俄罗斯一家、墨西哥一家、巴西一家和土耳其一家,2016年销售总额约3万亿韩元。2016年5月,现代钢铁投资430亿韩元在墨西哥新设立钢材加工服务中心,同年10月投资240亿韩元在天津增设第二家钢材加工服务中心,投资430亿韩元新设立的重庆钢材加工服务中心拟于今年二季度投产。现代钢铁在现代汽车印度钦奈工厂附近设有钢材加工服务中心,钦奈到安得拉邦仅有三个小时车程。现代钢铁的目标是在2020年之前建成16家海外钢材加工服务中心,拟建的印度钢材加工服务中心投资额预计为400亿-500亿韩元,计划在起亚汽车印度工厂2019年下半年完工之前的两至三个月内投产,在经过试运行之后,切实满足汽车厂的生产需求。

(翩跹)

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