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Jun 01,2020

AII成员在行动 | 宝信软件,推动钢铁行业工业互联网加快发展

 

 

  导读  

  • 提出钢铁行业工业互联网基础架构
  • 构建自有品牌的钢铁行业工业互联网平台
  • 构建自有品牌的钢铁行业工业互联网平台
  • 全要素分析提高产品质量水平——产品全流程质量管控
  • 综合改善成品物流效率——钢制品智慧物流

     上海宝信软件股份有限公司(以下简称“宝信软件”)积极推进钢铁智能制造相关产品和解决方案的研发和应用,围绕落实《中国制造2025》、国务院关于“互联网+先进制造业,发展工业互联网的指导意见”,全力组织实施工业互联网、工业大数据关键技术及产品研发、产业化工程,开发面向工业的大数据应用解决方案,形成先进的技术体系、完善的产品体系和高效的应用服务体系,加快培育发展制造业新业态和自主产业生态体系。
 

提出钢铁行业工业互联网基础架构

      在边缘计算方面,提供基础自动化、现场控制终端、特殊仪表仪器、工业视频、智能装备等接口标准,以宝信智能工厂平台为支撑,实现边缘数据采集和汇聚、以及边缘层的应用。

      在工业PaaS方面,以大数据平台、技术生态平台为基础,集成外部成熟的产品,提供微服务和数据api,汇聚装备、生产工艺、公辅、业务管理等工艺模型和业务模型,构建行业模型库。

      在应用方面,开发市场资源预测、网络协同制造、质量一贯管控、柔性制造管控、设备健康管理、虚拟仿真设计、智慧能源环保、实时成本分析等创新型应用,诠释钢铁行业智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸的内涵。

       2012年9月,“宝之云”云服务平台投运,2013年6月,IDC一期4000个机柜开工建设,2014年3月,正式向社会提供服务,用户包括阿里巴巴等著名企业。同时,宝信软件还自主开发了云管理平台,实现了租户自助服务、 服务全生命周期管理、合同计费管理、完整的ITIL核心流程、运维最佳实践平台、支撑IT环境集中管控、面向应用的资源管理、 智能资源模版、异构资源统一管理、全面监测等功能。

       在网络及安全方面,整体网络架构分为信息网、工控网,通过网络安全设备隔离实现两网间的受控互联互通,满足工业互联网对于数据高效集成的需求。

       新一代网络技术架构按三层架构设计,分别为核心层、汇聚层及接入层。核心层节点为各区域汇聚节点提供接入,同时连接云中心资源池及边缘节点。核心、汇聚层节点间采用星型架构,采用三层路由互联方式,配置动态路由协议;汇聚层节点为节点区域内不同机组间的接入交换机提供万兆/千兆上联。工控接入层为现各机组HMI、PLC、工序质量采集、设备诊断采集等现场终端提供千兆/百兆接入;信息网接入层为现场办公终端及视频终端提供接入。

 

构建自有品牌的钢铁行业工业互联网平台

       宝信软件已构建自有品牌的钢铁行业工业互联网平台Xin3Plat,云、边一体化协同,实现制造对象、过程和场景环境的智能感知,数据采集、融合、分析、挖掘和服务,支撑面向装备控制、工厂管理、企业运营、生态协同等各层面的应用部署,实现制造、运营过程的决策智能化和智慧化。

       平台通过物联网、OPC、Modbus、PLC通讯等工业标准协议与智能设备进行高速数据交互,对采集的实时数据进行实时计算和存储,并进行工厂级建模和时序数据分析,为工厂级应用提供标准数据服务。

采用前中后台架构模式,打通业务烟囱和数据竖井,实现业务敏捷和数据智能;支撑企业大数据中心建设,实现数据的抽取、清洗、建模、分析、可视化等数据服务,实现从数据管理到数据资产管理的转变。构建满足DevOps三级全面级标准的业务交付平台,将代码进行统一管理,将开发流程、交付流程进行标准化,持续交付流水线进行工具化

 

形成大量创新型示范应用

1.智能化生产

      各类工业机器人的应用;现场无人化(料场、库场、框架车、冷轧包装机组、炼焦四大车、高炉炉前作业、转炉出钢、连铸平台);操作一键化(原料、炼钢、精炼、连铸)、智能安全、高级排程、能源精细化管理、质量在线判定、工序成本实时可视化、智慧物流等。

2.网络化协同

      采购和供应商协同、研发协同、客户协同制造、物流协同、产品网上销售、产能网上预售、一体化经营管理系统、多基地制造管控、基地中心、高炉集中控制中心、热轧集中监控、冷轧机组集中监控等。

3.个性化定制

       用户需求识别、APQP(质量先期策划)/CP(控制计划)、用户放行标准方案等。

4.服务化延伸

       设备状态监测与预测维护;IT远程运维、高炉远程作业技术支持、点检作业移动化、现场定修指纹挂牌等。

全要素分析提高产品质量水平——产品全流程质量管控

      产品质量是一切工作的核心,宝武集团各钢铁制造单元秉承集中一贯管理理念,以BPC系统和数据仓库为核心的成功实践,实现了从原料入库到成品出厂的质量一贯制管理,保证从合同接收开始到成品交付全过程质量稳定受控。但随着下游行业对钢铁材料需求更加多样化,以及国内外同行竞争力不断提升,传统的质量管理方式已经不再适应市场竞争的需求,在新产品研发、过程质量监控、缺陷分析判定等诸多方面,急需提升能力。

图1 基于全要素数据分析的产品质量全面可视化设计

      智慧质量从用户需求识别到用户使用反馈,实现产品质量全生命周期的一贯管控。紧密围绕“事前积极预防”、“事中精准监控、动态调整”、“事后自动判定、高效分析”三个目标在关键业务环节开展智慧质量应用:实时建立物料、设备、人员、工具、能源、半成品、成品之间的关联关系;解决质量动态判定、准确定位问题、及时弥补策略;实现质量预分析、在线分析、全过程工艺监控与相关性分析、缺陷成因分析、可制造性评估等。
 

综合改善成品物流效率——钢制品智慧物流

      通过准发资源预测模型与物流周计划运算模型,实现出厂资源与运能资源的周平衡,并根据实际情况进行在线调整,与日计划无缝衔接,强化物流计划的策划与管控、提升物流效率;对运输车辆进行智能管理,通过移动APP实现和承运商的协同,分配发货任务、指挥车辆排队等;仓库无人化自动作业、无纸化验单,并加强运输链外部协同,降低运输成本,提高对用户的服务能力。

图2 钢制品智慧物流架构

 

       在推进工业互联网发展的过程中,钢铁行业工业互联网应用面临的以下挑战:

(1)设备及生产数据采集困难;

(2)工序间难以衔接协同;

(3)生产过程反馈控制等关键环节存在工业知识积累的空白,操作仍然依靠经验判断,通过数据分析来实现工序之间的有效衔接,通过工序控制来保证以最少物料消耗达到最优质量和产量是当前的主要难点。

       同时,钢铁行业工业互联网应用还存在以下主要问题:

(1)处于初始阶段,应用占比仅为2%;

(2)平台接入设备能力差,数据采集能力弱;

(3)数字化模型少;

(4)平台间数据不流通;

(5)设备协议没有统一标准,协议数量多,为设备间互联及平台的接入带来很大的困难。

       针对上述挑战以及问题,宝信软件将从三个方面来继续开展工业互联网相关工作。一是从系统角度看待工业互联网建设,将工业互联网平台与数据生态环境构建统筹考虑,综合施策;二是对宝信软件在钢铁行业内成功案例、商业模式进行系统性宣贯和推广,提升全行业的能力;三是建立钢铁行业工业互联网标准体系,充分发挥标准在推进发展中的基础性和引导性作用。

 

上海宝信软件股份有限公司

       上海宝信软件股份有限公司是宝钢股份控股的上市软件企业,于2001年4月上市。公司总部位于总部位于上海自由贸易试验区,是国家规划布局内重点软件企业,注册资本11.41亿元人民币。

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联系人:王奕

联系方式:13916379212

 

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