本報通訊員 彭海波
近日，昆鋼基于數據流式計算的鋼鐵企業智能協同調度執行系統（Steel-ICSES）科技項目成果喜獲2019年云南省科學技術進步獎二等獎，同時獲得2020年中國鋼鐵工業協會、中國金屬學會冶金科學技術獎三等獎。經專家鑒定，認為該項目“特點鮮明、設計完整、技術先進、創新性強，經濟社會效益顯著，總體達到國際先進、國內領先水平，具有很高的行業示范和推廣價值”。
在數字經濟風起云涌的時代，企業進行數字化、智能化升級是大勢所趨。昆鋼作為傳統制造企業，也在此次自動化、智能化大潮中不斷地尋求突破。該系統由昆鋼、武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司、云南昆鋼電子信息科技有限公司和昆明理工大學合作開發，經過研發團隊3年多的奮戰，該系統于2014年10月開始陸續在該集團本部、玉鋼、紅鋼推廣應用，覆蓋燒結、煉鐵、煉鋼、棒材、型材等主體生產工序；于2014年12月底正式上線運行。
立項
昆鋼是典型的流程型長材生產企業，生產過程既要嚴格依據企業資源計劃執行，又要確保物料及時供配、采購與銷售物流優化、能源有效利用、質量在線控制。在各生產工序與物料、能源、質量之間進行協同調度，這是實現智能生產制造的技術難點，也是鋼鐵企業提高精益制造水平的迫切需求。
在基地多且散、所涉區域廣，流程長、生產工序復雜，產品品種多、覆蓋面寬的情況下，昆鋼技術人員毫不畏懼，紛紛摩拳擦掌、斗志昂揚。接到項目后，技術人員立即與昆明理工大學組成研發團隊。
2011年，昆鋼在前期實施國家重點技術改造項目“昆鋼企業信息化建設”，云南省科技計劃項目“鋼鐵企業制造執行系統關鍵技術的研發與應用示范”，云南省重點技術改造項目“紅、玉鋼信息化建設項目”的基礎上，提出對原MES（制造企業生產過程執行管理系統）、QS（質量標準）等相關系統進行升級改造，建設昆鋼“基于數據流式計算的鋼鐵企業智能協同調度執行系統”。
運行
在建設過程中，為了跟上項目的進度計劃，項目組成員經常加班加點，“白+黑”“5+2”成為常態。因項目建設的需要，很多項目組成員經常出差，甚至連續幾個月都沒回過一趟家。在全體項目組成員的共同努力下，歷時3年半，該系統終于正式上線運行。
該系統以企業信息骨干網為基礎、工業以太網為主干，采用中間件處理技術實時采集、實時傳輸數據。該系統采用服務器、客戶站和物聯網總線傳輸設備，及時雙向傳輸數據；采用分布式數據結構，建立實時數據庫、關系數據庫，進行數據融合挖掘；采用推、拉結合的方式，上傳本站數據并實現各個站點的數據接收；實行大數據量的消息隊列處理機制，提供實時多任務服務；采用邊緣計算方式，構建數據處理的混合網絡數據系統。
該項目基于數據流式計算技術，構建了分級遞階的控制執行架構和共生演化的協同管理模式，設計了交互嵌套的系列計算調度模型。在工業互聯網基礎上，該項目建立了智能協同調度執行系統，包含生產過程調度、質量追蹤協同、物流調配協同和能源監管協同四大平臺，實現了多基地、大規模復雜情況和廣域環境下昆鋼生產過程的實時智能協同和調度執行。
效益
該項目的研發實施，在昆鋼取得了明顯效益。
一是該系統實現集中化、自動化、無人化，極大地改善了職工的工作環境。操作人員遠離有粉塵、噪聲、汽車尾氣，高溫、偏遠的生產現場，為職工身心健康的改善創造了條件，較好體現了通過科技手段實現企業科學和諧發展的趨勢。
二是實現生產各環節數據的自動實時動態采集、融合，減輕了勞動強度，提高了工作效率。該系統改變了人工抄錄、傳遞、統計的工作模式，實現數據適時在線傳遞、查詢，自動生成分析報表。同時，數據的電子化、信息化，不僅提高了經濟技術質量指標和物流效率，還有效降低了工序產品的能耗，減少了排放和污染，促進了企業節能減排。
三是對多基地、大規模復雜情況和廣域環境下的生產過程實現實時調度管理。該系統以生產工藝（作業）流程為主線，綜合集成ERP（企業資源計劃）、APS（高級生產規劃與排程系統），并與L2、L1級PCS（生產控制系統），與質量追蹤、物流調配、能效管理系統協同調控，覆蓋燒結、煉鐵、煉鋼、棒材、型材等主體工序。同時，該系統實現對煉鐵、煉鋼、軋鋼生產作業狀態的跟蹤，構建了從計劃、排產、投料、收料全程的跟蹤追溯系統，實現產品全生命周期監控，強化工序之間的銜接，提高了設備作業率和生產效率。
四是該系統對制訂有針對性的采購、生產和銷售策略有重大的指導意義。該系統根據企業生產制造特點，應用數據流式計算方法，對原料數據、在制品產品數據、質量標準數據、能源利用數據與設備數據、工藝數據等進行綜合集成，確定各級遞階智能調度的目標函數，能夠實現鐵前全成本控制優化、鋼價預測、廢鋼效益和物流優化等。
但是昆鋼認識到，這只是一個成功的單點系統。當下，昆鋼信息化工作的更緊迫任務是加速構建智能化體系，沿著業務數字化、數字業務化、業務智能化3個階段發展路徑，逐步推進昆鋼的數字化轉型，助力昆鋼“二三一”戰略（兩大主業、三大轉型項目、一個新型產業）的實現。
《中國冶金報》（2020年07月21日 06版六版）
