第一篇：感應(yīng)電爐迎春風(fēng) 冶金自動(dòng)化現(xiàn)狀及其發(fā)展分析

國(guó)內(nèi)冶金自動(dòng)化現(xiàn)狀及其發(fā)展分析

我國(guó)冶金自動(dòng)化發(fā)展?fàn)顩r

（１）基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程控制系統(tǒng)

在基礎(chǔ)控制方面，以PLC、DCS、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為代表的計(jì)算機(jī)控制取代了常規(guī)模擬控制，在冶金企業(yè)全面普及。近年發(fā)展起來的現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)逐步在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用，分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)替代集中控制成為主流。

在控制算法上，重要回路控制普遍采用PID算法，智能控制、先進(jìn)控制在電爐電極升降控制、連鑄結(jié)晶器液位控制、加熱爐燃燒控制、軋機(jī)軋制力控制等方面有了初步應(yīng)用，取得了一定成果。

在檢測(cè)方面，與回路控制、安全生產(chǎn)、能源計(jì)量等相關(guān)的流量、壓力、溫度、重量等信號(hào)的檢測(cè)儀表的配備比較齊全；高爐的軟熔帶形狀與位置、高爐爐缸渣鐵液位、煉鋼過程的熔池鋼水含碳量和溫度、連續(xù)鑄鋼過程的結(jié)晶器鋼坯拉漏預(yù)報(bào)、鋼材質(zhì)量和機(jī)械性能預(yù)報(bào)等軟測(cè)量技術(shù)取得了初步成果。

在電氣傳動(dòng)方面，用于節(jié)能的交流變頻技術(shù)普遍采用；國(guó)產(chǎn)大功率交、直流傳動(dòng)裝置在軋線上得到成功應(yīng)用。

在過程控制方面，計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)普及率有較大幅度提高，根據(jù)最近中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)的調(diào)查結(jié)果，按冶金工序劃分，57.54%的高爐、56.39%的轉(zhuǎn)爐、58.56%的電爐、60.08%的連鑄、74.5%的軋機(jī)采用計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)。把工藝知識(shí)、數(shù)學(xué)模型、專家經(jīng)驗(yàn)和智能技術(shù)結(jié)合起來，在煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過程模型和過程優(yōu)化方面取得了一定的成果，如高爐煉鐵過程優(yōu)化與智能控制系統(tǒng)、有副槍轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型、電爐供電曲線優(yōu)化、智能鋼包精煉爐控制系統(tǒng)、連鑄二冷水優(yōu)化設(shè)定、軋機(jī)智能過程參數(shù)設(shè)定等等。

（２）信息化

根據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)的調(diào)查結(jié)果，10%左右的煉鐵工序、25%左右的煉鋼工序、50%左右的軋鋼工序采用了生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。冶金企業(yè)逐步認(rèn)識(shí)到MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）的重要性，在綜合應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)、專家系統(tǒng)和流程仿真等技術(shù)，協(xié)調(diào)生產(chǎn)線各工序作業(yè)，進(jìn)行全線物流跟蹤、質(zhì)量跟蹤控制、成本在線控制、設(shè)備預(yù)測(cè)維護(hù)等方面取得了初步成果。

隨著企業(yè)管理水平的不斷提高，“信息化帶動(dòng)工業(yè)化”在冶金企業(yè)成為共識(shí)，企業(yè)信息化方興未艾，受到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)高度重視，各企業(yè)紛紛開始信息化規(guī)劃和建設(shè)，很多企業(yè)已經(jīng)構(gòu)造了企業(yè)信息網(wǎng)，為企業(yè)信息化奠定了良好的基礎(chǔ)。根據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)報(bào)告，“我國(guó)鋼年產(chǎn)量500萬噸以上的8家企業(yè)100%上了信息化的項(xiàng)目，鋼年產(chǎn)量50萬噸以上的58家企業(yè)中有45家上了企業(yè)信息化的項(xiàng)目，占77.6%”。寶鋼股份、武鋼、寶鋼集團(tuán)不銹鋼分公司等企業(yè)建成了主要產(chǎn)線的MES和產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)。寶鋼集團(tuán)不銹鋼分公司在鋼鐵企業(yè)率先建成了企業(yè)生產(chǎn)指揮駕駛艙。鋼鐵企業(yè)信息化已經(jīng)從信息的整合深入到知識(shí)的挖掘。寶鋼在建立生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)倉庫和知識(shí)獲取方面走在了國(guó)內(nèi)同行的前列，開發(fā)了綜合數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)挖掘的質(zhì)量分析技術(shù)、基于數(shù)據(jù)倉庫的客戶服務(wù)知識(shí)庫，創(chuàng)建了智能質(zhì)量設(shè)計(jì)知識(shí)庫，取得了顯著的成果。

冶金自動(dòng)化技術(shù)在信息化、自動(dòng)化技術(shù)的推動(dòng)和冶金行業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求的拉動(dòng)雙重機(jī)制作用下，必將取得更大進(jìn)展，主要發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下方面：

1）基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程控制系統(tǒng)

冶金流程在線連續(xù)檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)。采用新型傳感器技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、軟測(cè)量技術(shù)、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)處理技術(shù)、冶金環(huán)境下可靠性技術(shù)，以關(guān)鍵工藝參數(shù)閉環(huán)控制、物流跟蹤、能源平衡控制、環(huán)境

排放實(shí)時(shí)控制和產(chǎn)品質(zhì)量全面過程控制為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)冶金流程在線檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)，包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測(cè)和預(yù)報(bào)，鋼水純凈度檢測(cè)和預(yù)報(bào)，鋼坯和鋼材溫度、尺寸、組織、缺陷等參數(shù)檢測(cè)和判斷，全線廢氣和煙塵的監(jiān)測(cè)等。

冶金過程關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制。基于機(jī)理模型、統(tǒng)計(jì)分析、預(yù)測(cè)控制、專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、支撐矢量機(jī)（SVM）等技術(shù)，以過程穩(wěn)定、提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目標(biāo)，在上述關(guān)鍵工藝參數(shù)在線連續(xù)檢測(cè)基礎(chǔ)上，建立綜合模型，采用自適應(yīng)智能控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)冶金過程關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制。包括高爐順行閉環(huán)專家系統(tǒng)、鋼水成分和溫度閉環(huán)控制、鑄坯和鋼材尺寸和組織性能閉環(huán)控制等。大功率高性能電氣傳動(dòng)。采用新型電力電子元件，大功率高性能的交直交變頻傳動(dòng)、高中壓變頻傳動(dòng)和超大功率交交變頻傳動(dòng)。

2）企業(yè)信息化

冶金流程的全息集成。實(shí)現(xiàn)鐵-鋼-軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，實(shí)現(xiàn)管理-計(jì)劃-生產(chǎn)-控制縱向信息集成，同時(shí)，整合生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)倉庫，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提供生產(chǎn)管理控制的決策支持。計(jì)算機(jī)全流程模擬，實(shí)現(xiàn)以科學(xué)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和制造。采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和計(jì)算力學(xué)技術(shù)，基于各種冶金模型，進(jìn)行流程離線仿真和在線集成模擬，生成一個(gè)分布式、網(wǎng)絡(luò)化、集成的“虛擬工廠”軟件系統(tǒng)環(huán)境，通過人機(jī)交互和協(xié)同計(jì)算，模擬鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。支持生產(chǎn)組織優(yōu)化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、新生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)和新產(chǎn)品開發(fā)優(yōu)化。

提升鋼鐵生產(chǎn)制造智能。在生產(chǎn)組織管理方面，基于事例推理、專家知識(shí)的生產(chǎn)計(jì)劃與運(yùn)籌學(xué)中網(wǎng)絡(luò)規(guī)則技術(shù)，提供快速調(diào)整作業(yè)計(jì)劃的手段和能力，以提高生產(chǎn)組織的柔性和敏捷化程度；根據(jù)各工序參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算各工序的生產(chǎn)順序計(jì)劃及各工序的生產(chǎn)時(shí)間和等待時(shí)間，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的全線跟蹤和控制，并能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求和專家知識(shí)，進(jìn)行靈活的調(diào)整；異常情況下的重組調(diào)度技術(shù)以及在多種工藝路線情況下，人機(jī)協(xié)同動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度。在質(zhì)量管理方面，基于數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)計(jì)算與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行預(yù)報(bào)、跟蹤和分析；根據(jù)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)，判定在生產(chǎn)中發(fā)生的品質(zhì)異常。在設(shè)備管理方面，采用生產(chǎn)設(shè)備的故障診斷與預(yù)報(bào)技術(shù)，建立設(shè)備故障、壽命預(yù)報(bào)模型，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)維護(hù)。在成本控制方面，采用數(shù)據(jù)挖掘與預(yù)報(bào)技術(shù)，建立動(dòng)態(tài)成本模型預(yù)測(cè)生產(chǎn)成本；利用動(dòng)態(tài)跟蹤控制技術(shù)，優(yōu)化原材料的配比、能源介質(zhì)的供應(yīng)、產(chǎn)線定修制度、生產(chǎn)的調(diào)度管理，動(dòng)態(tài)核算成本，以降低生產(chǎn)成本。

能源管理和優(yōu)化系統(tǒng)。針對(duì)新一代可循環(huán)鋼鐵制造流程，采用能源介質(zhì)和主要能效設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、能源負(fù)荷預(yù)測(cè)和能源供需平衡分析、能源結(jié)構(gòu)和調(diào)度優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，形成能源在線監(jiān)測(cè)裝置、能效分析工具和企業(yè)級(jí)能源優(yōu)化系統(tǒng)。

企業(yè)信息集成到行業(yè)信息集成。信息化的目的之一是實(shí)現(xiàn)信息共享，在有效競(jìng)爭(zhēng)前提下趨利避害，在企業(yè)信息化編碼體系標(biāo)準(zhǔn)化、企業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)/信息集成基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)協(xié)作制造企業(yè)信息集成，全行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng)，直至全球行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng)。

管控一體化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性能管理（Real Performance Management）。協(xié)調(diào)供產(chǎn)銷流程，實(shí)現(xiàn)從訂貨合同到生產(chǎn)計(jì)劃、制造作業(yè)指令、到產(chǎn)品入庫出廠發(fā)運(yùn)的信息化。生產(chǎn)與銷售連成一個(gè)整體，計(jì)劃調(diào)度和生產(chǎn)控制有機(jī)銜接；質(zhì)量設(shè)計(jì)進(jìn)入制造，質(zhì)量控制跟蹤全程，完善PDCA質(zhì)量循環(huán)體系；成本管理在線覆蓋生產(chǎn)流程，資金控制實(shí)時(shí)貫穿企業(yè)全部業(yè)務(wù)活動(dòng)，通過預(yù)算、預(yù)警、預(yù)測(cè)等手段，達(dá)到事前和事中的控制。

知識(shí)管理和商業(yè)智能。利用企業(yè)信息化積累的海量數(shù)據(jù)和信息，按照各種不同類型的決策主題分別構(gòu)造數(shù)據(jù)倉庫，通過在線分析和數(shù)據(jù)挖掘，實(shí)現(xiàn)有關(guān)市場(chǎng)、成本、質(zhì)量等方面數(shù)據(jù)―信息―知識(shí)的遞階演化，并將企業(yè)常年管理經(jīng)驗(yàn)和集體智慧形式化、知識(shí)化，為企業(yè)持續(xù)發(fā)展和生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理各方面創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)的核心知識(shí)和規(guī)律性的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。

感應(yīng)電爐迎春風(fēng)-國(guó)務(wù)院審議鋼鐵、汽車產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃

感應(yīng)電爐行業(yè)的兩大支柱行業(yè)—鋼鐵、汽車產(chǎn)業(yè)將迎來政策面暖風(fēng)，國(guó)務(wù)院明天審議鋼鐵、汽車產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃，這無疑給神光電爐巨大的市場(chǎng)空間。（行業(yè)分析可見“★陳總:中頻電爐行業(yè)分析”）

十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃鋼鐵、汽車先行一步。昨日，權(quán)威人士向本報(bào)記者透露，鋼鐵產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃已由發(fā)改委最終修訂完畢，昨天晚上打印后即報(bào)送國(guó)務(wù)院。目前的安排是，本周三國(guó)務(wù)院辦公會(huì)議將討論鋼鐵、汽車產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃，而汽車將排在第一個(gè)議程，最終的結(jié)果還要看國(guó)務(wù)院的安排。

據(jù)了解，近期發(fā)改委會(huì)同相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)兩大產(chǎn)業(yè)規(guī)劃進(jìn)行了具體的修改，最終意見稿已經(jīng)完成，春節(jié)前公布問題不大。

參與制定鋼鐵業(yè)振興規(guī)劃的專家告訴記者，“規(guī)劃不是方案，只是指出方向性的綱領(lǐng)，具體的政策措施還需要中央和地方進(jìn)一步完善?！倍鵂?zhēng)議較大的鋼材儲(chǔ)備計(jì)劃寫入產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃的可能性極小，此前產(chǎn)業(yè)政策規(guī)定的300立方米高爐以下落后產(chǎn)能需淘汰的標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)劃中將提高，最低落腳可能在400立方米。

上述權(quán)威人士表示，此次規(guī)劃中淘汰落后產(chǎn)能不搞一刀切，而是根據(jù)不同企業(yè)、不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來確定，有的企業(yè)可能連800立方米的高爐也得淘汰，這也是對(duì)產(chǎn)業(yè)政策的修改和完善。同時(shí)還要限制規(guī)模增長(zhǎng)，建立落后產(chǎn)能的退出機(jī)制，由中央和地方出資進(jìn)行補(bǔ)償，政府實(shí)施監(jiān)督。規(guī)劃中對(duì)聯(lián)合重組在稅收、人員安置等各方利益兼顧也有重點(diǎn)安排，以盡快提高集中度。而在資源戰(zhàn)略上，重點(diǎn)仍是海外，要建立長(zhǎng)期、穩(wěn)定多渠道多元化的海外資源基地，國(guó)內(nèi)資源優(yōu)先配給優(yōu)勢(shì)企業(yè)。此外，產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)改造都是規(guī)劃的重點(diǎn)。

記者同時(shí)也從工業(yè)和信息化部了解到，汽車振興規(guī)劃的目標(biāo)是保證未來3年內(nèi)，汽車產(chǎn)銷增幅每年能達(dá)到12%。此外，包括汽車消費(fèi)稅、購置稅和廢舊汽車回收都在考慮范圍之內(nèi)。據(jù)了解，2.0L或者1.6L以下車型的購置稅可能免征；另外，提前一年強(qiáng)制報(bào)廢的車輛將給予數(shù)百元的補(bǔ)貼。

知情人士透露，汽車信貸由于貸款比例小以及銀行方面的原因，此次可能不會(huì)出臺(tái)具體方案，但會(huì)用多種方式來鼓勵(lì)、促進(jìn)消費(fèi)，力度相當(dāng)大。

除了在消費(fèi)層面出臺(tái)鼓勵(lì)政策外，此次規(guī)劃還將從企業(yè)層面進(jìn)行扶持，可能涉及退稅、企業(yè)所得稅或是企業(yè)資質(zhì)認(rèn)定。

第二篇：鉛冶金的發(fā)展現(xiàn)狀

鉛冶金的發(fā)展現(xiàn)狀

摘要：本文以鉛冶煉生產(chǎn)為主線，以有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)，通過幾種直接煉鉛工藝介紹和評(píng)價(jià)來認(rèn)識(shí)鉛冶金的發(fā)展現(xiàn)狀，如基夫賽特法、QSL法、艾薩法等在一些冶煉廠得到了廣泛的應(yīng)用。目前，粗鉛的生產(chǎn)仍采用火法，濕法煉鉛仍處于試驗(yàn)階段。燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐還原熔煉是占主導(dǎo)地位的煉鉛方法，大多數(shù)鉛廠采用這一流程。硫化鉛精礦的直接熔煉法與燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐還原熔煉法相比，有著顯著的優(yōu)越性。但直接熔煉法的主要困難是，要想獲得含硫很低的粗鉛，就無法獲得含鉛很低的爐渣。國(guó)內(nèi)外的這些直接煉鉛技術(shù)既充分利用了硫化物氧化放出的熱量，降低了能耗，又完全回加入鉛精礦、含鉛煙塵、熔劑及少量粉煤，從熔池底部的氧槍噴入工業(yè)純氧，將部分鉛氧化成氧化鉛，氧化鉛和熔池上部的硫化鉛發(fā)生交互反應(yīng)生成一次鉛、氧化鉛渣和二氧化硫，渣鉛沉淀分離分別放出。因此，本文是通過對(duì)幾種鉛冶金的方法來了解鉛冶金的發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：鉛冶金冶金工藝發(fā)展現(xiàn)狀引言

鉛冶煉已有悠久的歷史，尚書禹貢記載，商朝以前，山東青州已生產(chǎn)鉛。但由于鉛比較柔軟、強(qiáng)度不高，不適宜做生產(chǎn)工具和武器；又由于鉛在潮濕空氣中，表面極易氧化而失去光澤，也不適合做各種裝飾品，因此鉛冶煉在人類歷史的長(zhǎng)河中發(fā)展較慢。在古代，鉛主要用于醫(yī)藥和化妝品，且用量較少。近10年來，鉛的生產(chǎn)技術(shù)并沒有像70年代末80年代初那樣得到實(shí)質(zhì)性的突破和飛躍發(fā)展，不過當(dāng)時(shí)發(fā)展起來的幾種硫化鉛精礦直接熔煉法，鉛的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)是16世紀(jì)開始的，到19世紀(jì)中葉，人們發(fā)現(xiàn)了鉛的許多特殊性質(zhì)，如耐酸、耐堿、防輻射、便于與其他金屬組成合金、能用于制造蓄電池等，使鉛冶煉工業(yè)有了重大發(fā)展。同時(shí)，鉛又是有毒金屬，鉛在冶煉過程中產(chǎn)生大量二氧化硫氣體和鉛蒸氣，嚴(yán)重污染了環(huán)境。為了消除鉛冶煉時(shí)對(duì)環(huán)境的危害，近百年來，特別是20世紀(jì)70~80年代，各國(guó)冶金工作者開展了鉛冶煉的新工藝（包括火法和濕法工藝）和新設(shè)備研究，并取得了一批成果，推動(dòng)了鉛工業(yè)的發(fā)展。但自20世紀(jì)90年代起，由于鉛價(jià)長(zhǎng)期低迷，對(duì)鉛冶煉的研究走向低潮，新的鉛冶煉工藝和設(shè)備尚難在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。幾種直接煉鉛工藝

2.1基夫賽特法

基夫賽特法是較為成功的一種直接煉鉛工藝。這種方法的核心設(shè)備是基夫賽特爐，由帶火焰噴嘴的反應(yīng)塔、填有焦炭過濾層的熔池、立式余熱鍋爐、鉛鋅氧化物的還原揮發(fā)電熱區(qū)組成。干燥后的爐料通過噴嘴與工業(yè)純氧同時(shí)噴入反應(yīng)塔

內(nèi)，爐料在塔內(nèi)完成硫化物的氧化反應(yīng)，并使?fàn)t內(nèi)的顆粒熔化，生成金屬氧化物。金屬鉛滴在下落過程中形成熔體。此熔體通過浮在熔池表面的焦炭過濾層時(shí)，其中大部分的氧化鉛被還原成金屬鉛而沉降到熔池底部?；蛸愄胤ㄓ腥缦潞锰?

（1）產(chǎn)出的煙氣二氧化硫濃度高達(dá)20%～50%，煙氣體積??；（2）爐料不需要燒結(jié)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)少，在同一臺(tái)設(shè)備中進(jìn)行氧化還原兩個(gè)過程；（3）焦耗少，精礦熱能利用率高。原料中含硫大于14%時(shí)就無須另加燃料，而且可以自熱熔煉；

（4）系統(tǒng)排放的有害物質(zhì)含量低于環(huán)境允許的標(biāo)準(zhǔn)；（5）生產(chǎn)成本低；（6）對(duì)爐料成分無嚴(yán)格要求，試驗(yàn)時(shí)曾處理過含鉛18%~70%的原料，均能順利運(yùn)行，而且能維持很好的綜合回收率；（7）對(duì)不同原料的適應(yīng)性強(qiáng)，可以處理各種不同品位的鉛精礦、鉛銀精礦、鉛鋅精礦和鼓風(fēng)爐難以處理的硫酸鹽殘?jiān)穹ㄤ\廠產(chǎn)出的鉛銀渣、廢鉛蓄電池糊、各種含鉛煙塵。

2.2QSL法

QSL法是將鉛精礦加入爐內(nèi)，鼓入富氧，在硫化鉛被氧化成氧化鉛時(shí)，會(huì)放出大量熱量使過程自熱，氧化鉛和硫化鉛交互反應(yīng)生成金屬鉛，部分反應(yīng)不完全的氧化鉛在還原區(qū)加還原劑還原成金屬鉛，硫氧化成二氧化硫。因采用富氧熔煉，煙氣中的二氧化硫濃度高達(dá)15%左右，有利于制酸。總的來看，該工藝的“三廢”排放完全達(dá)到國(guó)際環(huán)保要求，因此不會(huì)污染環(huán)境。韓國(guó)溫山冶煉廠是最后引進(jìn)QSL技術(shù)的，他們吸取了前幾家企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并作了如下改進(jìn):(1)將隔墻后移了1650mm，使之離最近的噴槍的距離達(dá)到了3m，從而使隔墻壽命從3個(gè)月延長(zhǎng)到5個(gè)月。這樣改造后，氧化段的容積增加了，還增加了余熱鍋爐的面積，從而提高了處理能力；（2）把放鉛虹吸口的鉛溜槽改為法蘭連接，并準(zhǔn)備了一個(gè)備用的虹吸口溜槽，從而縮短了維修更換的時(shí)間；（3）改進(jìn)了噴槍結(jié)構(gòu)，采用機(jī)械頂進(jìn)技術(shù)，每3天頂進(jìn)一次；（4）取消了還原段中的兩道擋圈。目前，韓國(guó)溫山冶煉廠QSL爐的情況非常穩(wěn)定，每年能生產(chǎn)10萬t粗鉛，超過了6.1萬t的設(shè)計(jì)能力。QSL法改善了衛(wèi)生條件，簡(jiǎn)化了操作，比傳統(tǒng)流程的投資少，生產(chǎn)成本低，二氧化硫濃度高，但其煙塵率達(dá)25%，必須返回處理。此外，渣含鉛高，一定要配合煙化爐才能得到棄渣。

2.3卡爾多法

先用于處理各種雜料，后由于瑞典政府對(duì)鉛煙塵排的要求日趨嚴(yán)格，在經(jīng)過多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建了一個(gè)11m3的卡爾多爐代替電爐來處理鉛精礦就工藝流程而言，卡爾多爐是十分簡(jiǎn)單的，加料、氧化、還原和排渣這四步均在一個(gè)相對(duì)較小的空間中完成。與QSL法、基夫賽特法和艾薩法等方法相比，卡爾多法沒有流態(tài)物料的任何形式的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。干精礦通過噴槍噴至噴嘴時(shí)與氧氣或空氣混合，熔煉反應(yīng)即刻發(fā)生。氧化放熱在大多數(shù)情況下足以熔化精礦和熔劑，熔煉中有一部分鉛氧化成渣，為此，在熔煉之后需對(duì)渣中的鉛進(jìn)行還原。因此，整個(gè)過

程是先備料，加入焦炭、熔劑、浮渣等底料預(yù)熱，再進(jìn)行氧化熔煉，在爐內(nèi)的物料全部熔融、氧化過程終結(jié)后，再噴油和氧進(jìn)行還原。隨著還原反應(yīng)和造渣過程的進(jìn)行，爐內(nèi)熔體粘度降低，預(yù)示可以放渣，在放渣前取樣，放渣后加入石灰石降低鉛溫后再放鉛，然后再投料預(yù)熱，分解后的石灰石留作下一爐的部分熔劑，開始第二個(gè)周期，每爐周期為4.5h。

2.5奧托昆普法

奧托昆普法由芬蘭的奧托昆普公司開發(fā)，是一種閃速熔煉法。和基夫賽特法相似，混合好的爐料以懸浮狀態(tài)通過立式反應(yīng)室，自上而下，完成氧化和熔化。過程是連續(xù)的。整個(gè)工藝分干燥、閃速熔煉、爐渣貧化和煙氣處理等幾個(gè)部分。奧托昆普爐的體積較小，密閉性好，可避免鉛和硫?qū)ぷ鳝h(huán)境的污染。精礦中的硫被氧化成二氧化硫進(jìn)入煙氣，產(chǎn)生的熔融粗鉛和爐渣在爐子的沉淀區(qū)聚集，粗鉛的硫含量非常低，通過較徹底的氧化，可使粗鉛的含硫量小于0.1%。燃燒器的效率很高，而且通過它能對(duì)氧化過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，因此在該工藝中，氧氣的利用率接近100%。在爐子的沉降槽中，熔融的顆粒從煙氣流中分離出來，形成爐渣層。貴金屬進(jìn)入粗鉛，和粗鉛一道從沉降槽底部連續(xù)放出。由于使用氧氣，鉛和二氧化硫的逸出量很少。采用奧托昆普法，可將所有的過程，包括爐渣貧化放在一個(gè)設(shè)備中進(jìn)行，粗鉛的產(chǎn)率較高，而爐渣的產(chǎn)率較低。爐內(nèi)的溫度較低，能處理濕的物料。

2.6水口山煉鉛法

水口山煉鉛法由國(guó)家科委列為“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。該項(xiàng)目是綜合參考了80年代國(guó)內(nèi)外直接煉鉛工藝，并結(jié)合水口山礦的具體情況而開發(fā)出來的直接煉鉛工藝。其特點(diǎn)是:(1)設(shè)備緊湊，生產(chǎn)率高，原料制備簡(jiǎn)單，因此投資省，見效快；（2）設(shè)備密閉性好，并應(yīng)用了純氧，因此煙氣二氧化硫的濃度高，硫的利用率高，可消除二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染；（3）原料含水分6%~8%，處于濕潤(rùn)狀態(tài)，可控制鉛塵的飛揚(yáng)。由于密閉性好，易形成負(fù)壓并有效控制漏風(fēng)率，可防止含鉛煙塵的逸出，工作環(huán)境可達(dá)到國(guó)家工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在開發(fā)中，考慮到將氧化和還原分別在不同熔爐中進(jìn)行將能獲得如下的好處:(1)氧化、還原兩個(gè)過程要求的氧勢(shì)和溫度相差甚遠(yuǎn)，在同一室內(nèi)很難同時(shí)存在兩個(gè)截然不同的熱力學(xué)區(qū)域，而兩室法可以有兩個(gè)完全不同的熱力學(xué)區(qū)域；（2）氧化和還原要求不同的渣型，采用兩室法，可有效地進(jìn)行調(diào)整；（3）氧化和還原兩個(gè)過程產(chǎn)生的煙塵成分不同，兩室法有利于將其分離；（4）氧化和還原產(chǎn)生的氣體成分不同，還原段二氧化硫含量極微，兩室法可將其分開，從而進(jìn)入制酸系統(tǒng)的煙氣量大幅度減少，有利于二氧化硫的回收?；谏鲜鲈颍谏綗掋U法選擇了兩室法的工藝流程。其氧化設(shè)備采用圓筒形臥式轉(zhuǎn)爐，特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，密封性能好，操作方便，反應(yīng)過程容易控制，采用底吹方式，爐襯壽命長(zhǎng)。而其還原設(shè)備曾考慮過用貧化電

爐加噴煤，但未獲得成功。后考慮到鼓風(fēng)爐還原煉鉛技術(shù)成熟可靠，因此決定采用鼓風(fēng)爐作為還原設(shè)備。北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院在水口山煉鉛法半工業(yè)性試驗(yàn)和消化吸收QSL法技術(shù)的基礎(chǔ)上，將氧化和還原分兩段進(jìn)行，在一個(gè)水平回轉(zhuǎn)式熔煉爐中，加入鉛精礦、含鉛煙塵、熔劑及少量粉煤從熔池底部的氧槍噴入工業(yè)純氧，將部分鉛氧化成氧化鉛，氧化鉛和熔池上部的硫化鉛發(fā)生交互反應(yīng)生成一次鉛、氧化鉛渣和二氧化硫，渣鉛沉淀分離分別放出。氧化鉛渣鑄塊后送鼓風(fēng)爐熔煉產(chǎn)出二次粗鉛。熔煉爐采用微負(fù)壓作業(yè)，車間含鉛塵低于0.1mg/m，符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。此工藝經(jīng)半工業(yè)性試驗(yàn)證明，鼓風(fēng)爐處理含鉛40%左右的氧化鉛渣是可行的，鼓風(fēng)爐渣含鉛可小于4%。用氧氣底吹熔煉爐可取代串通的燒結(jié)機(jī)，利用了硫化物氧化的熱，在采用純氧時(shí)基本可自熱，降低了能耗，二氧化硫濃度高便于制酸，解決了硫污染的問題。

2.8低溫堿熔煉法

俄羅斯學(xué)者提出了鉛生產(chǎn)的生態(tài)低溫?zé)掋U工藝低溫堿熔煉法。含鉛原料和堿在600～700，下熔煉得到含鉛小于97%的粗鉛，硫和其它組分進(jìn)入堿性熔體，用濕法處理再生堿，回收銅、鋅等，該工藝可減少1/2～1/3投資。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外的這些直接煉鉛技術(shù)既充分利用了硫化物氧化放出的熱量，降低了能耗，又完全回加入鉛精礦、含鉛煙塵、熔劑及少量粉煤，從熔池底部的氧槍噴入工業(yè)純氧，將部分鉛氧化成氧化鉛，氧化鉛和熔池上部的硫化鉛發(fā)生交互反應(yīng)生成一次鉛、氧化鉛渣和二氧化硫，渣鉛沉淀分離分別放出。氧化鉛渣鑄塊后送鼓風(fēng)爐熔煉產(chǎn)出二次粗鉛。熔煉爐采用微負(fù)壓作業(yè)，車間含鉛塵低于0.1mg/m3，符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。此工藝經(jīng)半工業(yè)性試驗(yàn)證明，鼓風(fēng)爐處理含鉛40%左右的氧化鉛渣是可行的，鼓風(fēng)爐渣含鉛可小于4%。用氧氣底吹熔煉爐可取代串通的燒結(jié)機(jī)，利用了硫化物氧化的熱，在采用純氧時(shí)基本可自熱，降低了能耗，二氧化硫濃度高便于制酸，解決了硫污染的問題。綜上所述，國(guó)內(nèi)外的這些直接煉鉛技術(shù)既充分利用了硫化物氧化放出的熱量，降低了能耗，又完全回和冰銅。金、銀、鉍富集于粗鉛中，冰銅中富集了大部分銅、硫和鋅。冰銅經(jīng)濕法處理，可回收蘇打并返回配料。浸渣可提煉銅、鋅。此法使硫轉(zhuǎn)化為硫化鈉，不產(chǎn)生二氧化硫，便于運(yùn)輸保管。

3傳統(tǒng)工藝的不足

上述直接煉鉛工藝的產(chǎn)生，冶煉界普遍認(rèn)為燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐熔煉工藝具有一些該工藝固有的弊?。杭瓷a(chǎn)環(huán)節(jié)多，流程長(zhǎng)，返料多，不能充分利用精礦的表面能和燃燒熱。特別是由于該工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，產(chǎn)生粉塵、煙塵的污染源也隨之增多，因此煙氣難以治理。發(fā)達(dá)國(guó)家的鉛冶煉廠在不斷地比較新舊方法在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面的孰優(yōu)孰劣。新方法在技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)十分明顯，但都有一個(gè)投資龐大的弊端。投資過大的弊端嚴(yán)重地制約了新方法的推廣和應(yīng)用。在這種情況下，許多發(fā)達(dá)國(guó)家的鉛冶煉廠仍保留了傳統(tǒng)的燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐熔煉工藝，全力搞好設(shè)備密封和煙氣治理，同樣達(dá)到了治理環(huán)境污染和改善工業(yè)衛(wèi)生的目標(biāo)。如歐洲金屬公司在法國(guó)的諾瓦耶爾(哥達(dá)爾特冶煉廠通過采用丹麥托普索公司的濕氣制酸技術(shù)，成功地治理了低濃度二氧化硫煙氣(約含SO23%)，將硫的年排放量從原來的2.6萬t降低到現(xiàn)在的600t，滿足了法國(guó)政府的環(huán)保要求。此外，國(guó)外一些廠還對(duì)燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐熔煉工藝進(jìn)行了許多改進(jìn):如有的廠采用了預(yù)熱空氣和富氧，既降低了熱能消耗，又提高了生產(chǎn)能力；許多工廠采用了汽化水套，有效地利用了廢熱；加強(qiáng)了過程控制的自動(dòng)化，既減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又減少了工人人數(shù)。從管理角度來看，每個(gè)人都是一個(gè)管理點(diǎn)，操作人員越多，表明管理點(diǎn)越多，不確定因素也越多，因此，隨著操作人員人數(shù)的減少，不確定因素減少了，人為事故的發(fā)生率也隨之下降了。我國(guó)沈陽冶煉廠的70m2燒結(jié)機(jī)采用了氧濃度為23%~24%的富氧，燒結(jié)能力比原來提高了15%，二氧化硫濃度得到提高，達(dá)到2%。奇姆肯特鉛廠在其兩臺(tái)75m2的燒結(jié)機(jī)上也采用了富氧，不但煙氣中的二氧化硫濃度達(dá)到了5%左右，而且燒結(jié)機(jī)的處理量達(dá)到了41.4t/(m2(晝夜)，使產(chǎn)量翻了一番。國(guó)外很多鉛廠在鼓風(fēng)爐熔煉時(shí)也采用了富氧鼓風(fēng)，顯著提高了粗鉛產(chǎn)量，同時(shí)焦耗明顯下降。日本、加拿大、英國(guó)等國(guó)家的冶煉廠還在鼓風(fēng)爐熔煉時(shí)往鼓風(fēng)中加入天然氣，或采用熱風(fēng)。其中，采用熱風(fēng)能使?fàn)t床熔煉能力提高30%，焦耗則下降30%。而且由于熱風(fēng)的采用，使?fàn)t內(nèi)的高溫區(qū)集中，從而降低了渣含鉛量。結(jié)束語

鉛冶金工藝及方法在近些年中并無實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，只有一些針對(duì)上述工藝的局部改進(jìn)。而由于鉛價(jià)低迷不振，使得傳統(tǒng)的燒結(jié)焙燒鼓風(fēng)爐熔煉工藝仍在鉛生產(chǎn)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，且由于擁有傳統(tǒng)工藝的廠家作了一些針對(duì)性改造，加強(qiáng)了自動(dòng)化儀表控制和機(jī)械化力度，使得傳統(tǒng)工藝仍顯示出勃勃生機(jī)。與消費(fèi)能力相比，鉛的生產(chǎn)能力大一些。但由于鉛這種金屬比較容易生產(chǎn)，在鉛價(jià)變好時(shí)，一些暫時(shí)潛伏起來的產(chǎn)能會(huì)大量釋放出來，從而將壓制鉛價(jià)的大幅回升。硫化鉛精礦的熔煉工藝在80年代就已經(jīng)獲得了巨大的進(jìn)展，并完全可以滿足未來的鉛冶煉工業(yè)發(fā)展的需要。富氧的應(yīng)用使煙氣量減小，二氧化硫濃度提高，但如今的硫酸廠由于熱平衡問題，還不能處理含二氧化硫高于9%的煙氣。因此獲得的高濃度煙氣的許多優(yōu)越性沒有得到發(fā)揮。然而，硫酸的生產(chǎn)還取決于市場(chǎng)的需要量，目前由于環(huán)境的壓力酸雨的問題和硫酸市場(chǎng)的飽和，應(yīng)該研究以其它形式回收冶煉煙氣中的硫，并拓展其市場(chǎng)。未來的硫化鉛冶煉廠將是完全的連續(xù)熔煉、使用高強(qiáng)度的冶煉設(shè)備、全自動(dòng)化和裝備有能嚴(yán)密監(jiān)控流量、溫度和化學(xué)過程的全套檢測(cè)設(shè)備，而這些都通過集散控制系統(tǒng)管理，全部操作過程在密封的室內(nèi)完成，無任何煙氣外泄。

文獻(xiàn)：1中國(guó)大百科全書：鉛冶煉的發(fā)展簡(jiǎn)史;礦冶卷.中國(guó)大百科全書出版社，1984

2王忠實(shí).近十多年來鉛冶煉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀.首屆國(guó)內(nèi)外鉛冶煉新技術(shù)新裝備

推廣交流座談會(huì)論文集,2007

3郭學(xué)益,田慶華.有色金屬資源循環(huán)理論與方法.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社,2007

4張樂如?，F(xiàn)代鉛鋅煉技術(shù)的應(yīng)用與特點(diǎn).世界有色金屬，2007,(4)：20～22

5李衛(wèi)鋒、楊安國(guó)、郭學(xué)益、張傳福;河南鉛冶煉的現(xiàn)狀及發(fā)展思考，2009年第15期中國(guó)金屬通報(bào) 6周敬,元游,力揮。國(guó)內(nèi)外鉛冶煉技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展動(dòng)向;株洲冶煉廠,有色金屬1999年第6期

7寧豪才.國(guó)內(nèi)外鉛冶金生產(chǎn)面面觀新疆,有色金屬公司烏魯木齊,830000賈著紅．采用新型耐火材料改善冶金爐結(jié)構(gòu)【J】.有色金屬(冶煉部分)，1999，(4)：43—44．9 尹汝珊,馮改山等．耐火材料技術(shù)問答【M】．北京：冶金工業(yè)出版社．1994．徐維忠．耐火材料【M】．北京：冶金工業(yè)出版社，1992．王維幫．耐火材料工藝學(xué)【M】．北京：冶金工業(yè)出版社，2005．劉麟瑞,林彬蔭．工業(yè)爐窯用耐火材料手冊(cè)【 M】．北京：冶金工業(yè)出版社．2001．陳維平.從廢鉛蓄電池中濕法回收鉛技術(shù)的述評(píng)[J].中國(guó)物資再生,1994(9):6~8.14葉 江.立德粉浸出渣的堿法處理[J].云南冶金,2006,35(4):21~23.15譚光慶.鉛陽極泥處理新工藝試驗(yàn)研究與生產(chǎn)實(shí)踐[J].四川有色金屬,1997(3):35~42.16盧國(guó)儉.含砷鉛鉍渣綜合回收鉛鉍的研究[J].礦業(yè)快報(bào),2005(12):16~18.Zhao Youcai,Robert Stan forth.Integrated hydrometallurgical pro-cess for production of zinc from electric arc furnace dustin alka-line medium[J].Journal of Hazardous

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第三篇：冶金自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

冶金自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

來源: 發(fā)表時(shí)間:2008-9-9 15:49:36

我國(guó)已連續(xù)4年成為世界鋼材產(chǎn)量的第一大國(guó)，同時(shí)鋼材品種、結(jié)構(gòu)調(diào)整正在卓有成效地加速進(jìn)行，冶金自動(dòng)化也發(fā)揮著越來越重要的作用?；仡櫸覈?guó)冶金自動(dòng)化取得巨大成就的同時(shí)，應(yīng)清楚地看到我們的差距和問題，按照我國(guó)走新型工業(yè)化道路的要求，結(jié)合我國(guó)冶金工業(yè)發(fā)展需求，制訂我國(guó)冶金自動(dòng)化技術(shù)的戰(zhàn)略規(guī)劃。

冶金自動(dòng)化技術(shù)作為自動(dòng)化在冶金行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)，其發(fā)展軌跡既遵從自動(dòng)化學(xué)科自身的發(fā)展規(guī)律，也與鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，包括工藝路線演化、制造裝備的更迭、生產(chǎn)流程和組織方式、企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的改革和進(jìn)步等密切關(guān)聯(lián)。

一、冶金自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀和差距

按照目前流行的自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)，典型的冶金自動(dòng)化系統(tǒng)按功能層次可分為過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)、企業(yè)信息化系統(tǒng)3個(gè)層面。

（一）過程控制系統(tǒng)

在基礎(chǔ)控制方面，以PLC、DCS、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為代表的計(jì)算機(jī)控制取代了常規(guī)模擬控制，已在冶金企業(yè)全面普及。據(jù)最近中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)的調(diào)查結(jié)果，按冶金工序劃分，計(jì)算機(jī)控制的采用率分別為高爐100%，轉(zhuǎn)爐95.43%，電爐95.9%，連鑄99.42%，軋機(jī)99.68%。近年發(fā)展起來的現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)逐步在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用，分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)替代集中控制成為主流。在控制算法上，回路控制普遍采用PID算法，智能控制、先進(jìn)控制技術(shù)在電爐電極升降控制、連鑄結(jié)晶器液位控制、加熱爐燃燒控制、軋機(jī)軋制力控制等方面有了初步應(yīng)用，取得了一定成果。在檢測(cè)方面，與回路控制、安全生產(chǎn)、能源計(jì)量等相關(guān)的流量、壓力、溫度、重量等信號(hào)的檢測(cè)儀表的配備比較齊全；高爐的軟熔帶形狀與位置、高爐爐缸渣鐵液位、煉鋼過程的熔池鋼水含碳量和溫度、連續(xù)鑄鋼過程的結(jié)晶器鋼坯拉漏預(yù)報(bào)、鋼材質(zhì)量和機(jī)械性能預(yù)報(bào)等軟測(cè)量技術(shù)取得了初步成果。在電氣傳動(dòng)方面，用于節(jié)能的交流變頻技術(shù)普遍采用；國(guó)產(chǎn)大功率交、直流傳動(dòng)裝置在軋線上得到成功應(yīng)用。

在過程建模和優(yōu)化方面，計(jì)算機(jī)配置率有較大幅度提高，根據(jù)最近中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)的調(diào)查結(jié)果，按冶金工序劃分，計(jì)算機(jī)配置率分別為高爐57.54%，轉(zhuǎn)爐56.39%，電爐58.56%，連鑄60.08%，軋

機(jī)74.5%。但是，應(yīng)當(dāng)清醒地看到，過程計(jì)算機(jī)更多地起到了數(shù)據(jù)匯總、過程監(jiān)視和打印綜合報(bào)表的作用，由于冶金過程的復(fù)雜性，數(shù)學(xué)模型的適應(yīng)性很差，過程優(yōu)化方面的功能大打折扣，即使高價(jià)從國(guó)外引進(jìn)的過程控制系統(tǒng)充分發(fā)揮作用的也不多。近年來，把工藝知識(shí)、數(shù)學(xué)模型、專家經(jīng)驗(yàn)和智能技術(shù)結(jié)合起來，在煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過程模型和過程優(yōu)化方面取得了一定的成果，如高爐煉鐵過程優(yōu)化與智能控制系統(tǒng)、有副槍轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型、電爐供電曲線優(yōu)化、智能鋼包精煉爐控制系統(tǒng)、連鑄二冷水優(yōu)化設(shè)定、軋機(jī)智能過程參數(shù)設(shè)定等等，但如何保證其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行并推廣普及還需進(jìn)一步做工作。

（二）生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)

根據(jù)最近中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)的調(diào)查結(jié)果，按冶金工序劃分，生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)配置率分別為高爐5.97%，轉(zhuǎn)爐23.03%，電爐26.12%，連鑄20.64%，軋機(jī)41.68%。從功能上來講，信息集成和事務(wù)處理的層面多一些，決策支持和動(dòng)態(tài)管理控制作用沒有發(fā)揮出來。近年來，冶金企業(yè)逐步認(rèn)識(shí)到MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）的重要性，在綜合應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)、專家系統(tǒng)和流程仿真等技術(shù)，協(xié)調(diào)生產(chǎn)線各工序作業(yè)，進(jìn)行全線物流跟蹤、質(zhì)量跟蹤控制、成本在線控制、設(shè)備預(yù)測(cè)維護(hù)等方面取得了初步成果，但如何真正在冶金企業(yè)發(fā)揮作用并結(jié)合各企業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行推廣還需做大量細(xì)致務(wù)實(shí)的工作。

（三）企業(yè)信息化系統(tǒng)

隨著企業(yè)管理水平的不斷提高，“信息化帶動(dòng)工業(yè)化”在冶金企業(yè)成為共識(shí)，企業(yè)信息化方興未艾，受到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)高度重視，各企業(yè)紛紛開始信息化規(guī)劃和建設(shè)，很多企業(yè)已經(jīng)構(gòu)造了企業(yè)信息網(wǎng)，為企業(yè)信息化奠定了良好的基礎(chǔ)。漆永新在“解讀鋼鐵企業(yè)信息化”的報(bào)告中指出:“我國(guó)鋼年產(chǎn)量500萬t以上的8家企業(yè)100%上了信息化的項(xiàng)目，鋼年產(chǎn)量50萬ｔ以上的58家企業(yè)中有45家上了企業(yè)信息化的項(xiàng)目，占77.6%”。從功能角度講，企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）成為熱點(diǎn)，以德國(guó)SAP為代表的ERP通用產(chǎn)品和韓國(guó)浦項(xiàng)、臺(tái)灣中鋼為代表的定制系統(tǒng)都在冶金企業(yè)找到了落腳點(diǎn)。此外，供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)（SCM）、客戶關(guān)系管理（CRM）、企業(yè)流程重組（BPR）等概念也被冶金企業(yè)所熟悉。企業(yè)信息化工作是企業(yè)管理的一場(chǎng)革命，不可能畢其功于一役，需要對(duì)其本質(zhì)意義的深刻理解和方方面面條件的支撐，從觀念轉(zhuǎn)變、管理機(jī)制變革到信息的上通下達(dá)，還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走，才能真正發(fā)揮效益，避免掉入信息化投入的“黑洞”。

二、鋼鐵行業(yè)未來發(fā)展對(duì)冶金自動(dòng)化技術(shù)的需求

（一）鋼鐵行業(yè)未來發(fā)展及制約因素

黨的十六大提出了全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)，2020年國(guó)民生產(chǎn)總值比2000年翻兩番。要實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化的目標(biāo)，離不開鋼鐵工業(yè)強(qiáng)有力的支持，中國(guó)鋼鐵工業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢(shì)。根據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)2003年組織的市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，預(yù)計(jì)2005年國(guó)內(nèi)實(shí)際鋼材消耗量達(dá)到2.5億ｔ，2010年達(dá)

到3.1億ｔ，要求國(guó)內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能有較大幅度的提高。目前我國(guó)仍有近2/3的優(yōu)質(zhì)鋼材需要進(jìn)口，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)在品種質(zhì)量方面還需要做艱苦的努力。鋼鐵行業(yè)未來在數(shù)量和質(zhì)量?jī)煞矫娴陌l(fā)展都存在著很多制約因素。在產(chǎn)能增加方面，首先是資源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，現(xiàn)有冶金礦產(chǎn)資源將很難保證本世紀(jì)內(nèi)生產(chǎn)的需求；其次，能源結(jié)構(gòu)不合理，二次能源利用還很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、污染少的綠色清潔生產(chǎn)雖已有了初步成效，但從總體上看還處于初始階段。在品種質(zhì)量方面，首先是淘汰落后工藝裝備的任務(wù)還未完成，流程的全面優(yōu)化和工藝裝備的進(jìn)一步優(yōu)化還受各種條件的制約，大型設(shè)備依賴進(jìn)口，特別是薄板連鑄連軋生產(chǎn)線等基本全套引進(jìn)；其次，在新品種開發(fā)方面，原創(chuàng)性自主創(chuàng)新不多，產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)保障體系尚需完善。

（二）冶金行業(yè)技術(shù)進(jìn)步以及對(duì)冶金自動(dòng)化技術(shù)的需求

以上問題的解決，最終必須依靠冶金行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的增強(qiáng)，同時(shí)，對(duì)冶金自動(dòng)化技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。

煉鐵系統(tǒng)（鐵、焦、燒）是高爐-轉(zhuǎn)爐流程降低成本和提高環(huán)境質(zhì)量的瓶頸，目前現(xiàn)狀和國(guó)際煉鐵發(fā)展目標(biāo)有相當(dāng)?shù)牟罹啵蛟?50～300kg/t、焦比240～300kg/t、噴煤250～300kg/t、風(fēng)溫1250～1300℃、壽命大于20年的21世紀(jì)國(guó)際先進(jìn)目標(biāo)努力。對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的需求主要有:（1）開發(fā)更多的專用儀表，特別是直接在線檢測(cè)質(zhì)量的儀表，采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)；（2）針對(duì)高爐冶煉大滯后系統(tǒng)特點(diǎn)，前饋控制和反饋控制相結(jié)合，采用預(yù)測(cè)控制等先進(jìn)控制技術(shù)；（3）數(shù)學(xué)模型、專家系統(tǒng)和可視化技術(shù)相結(jié)合，保證冶煉過程順行；（4）信息技術(shù)與系統(tǒng)工程技術(shù)相結(jié)合，不斷優(yōu)化操作工藝，提高技術(shù)性能指標(biāo)；（5）應(yīng)當(dāng)關(guān)注直接還原和熔融還原（HISmelt、Corex、Finex技術(shù)）等新一代煉鐵生產(chǎn)流程對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的新需求。

煉鋼是鋼鐵生產(chǎn)的重要工序，對(duì)降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)品范圍，具有決定性影響：（1）目前，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)鋼鐵廠（轉(zhuǎn)爐或電爐）均采用人工經(jīng)驗(yàn)控制煉鋼終點(diǎn)，效率低，穩(wěn)定性差，無法滿足潔凈鋼或高品質(zhì)鋼生產(chǎn)的質(zhì)量要求，需要完善動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并與爐氣分析等技術(shù)結(jié)合，提高煉鋼終點(diǎn)的自動(dòng)控制水平。（2）煉鋼采取了很多綜合節(jié)能工藝技術(shù)，要求針對(duì)工藝的變化，建立能量/物料綜合優(yōu)化模型，確定合理化學(xué)能輸入比例、頂?shù)妆壤?、?yōu)化電功率曲線和廢鋼/鐵水比例，以提高冶煉強(qiáng)度，縮短冶煉周期，提高生產(chǎn)效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。（3）鐵水預(yù)處理和爐外精煉的發(fā)展要求建立化學(xué)成分、純凈度、鋼水溫度全線高精度預(yù)報(bào)模型，并對(duì)合金化、造渣、成分調(diào)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化控制。（4）繼續(xù)優(yōu)化高效連鑄和近終型連鑄技術(shù)，要求提升電磁連鑄自動(dòng)控制技術(shù)；開發(fā)接近凝固溫度、高均質(zhì)、高等軸晶化的優(yōu)化澆鑄技術(shù)和鑄坯質(zhì)量保障系統(tǒng)；同時(shí)考慮薄板坯連鑄、薄帶連鑄（StripCasting）等新工藝的自動(dòng)化需求。

20世紀(jì)軋鋼技術(shù)取得重大技術(shù)進(jìn)步的主要特征是自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，如計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制在連軋機(jī)上首先應(yīng)用，使板帶材的尺寸精度控制得到了飛躍，AGC的廣泛推廣應(yīng)用就是例證，以后的板形自動(dòng)控制、中厚板的平面形狀自動(dòng)控制、自由規(guī)程軋制等，無一不是以計(jì)算機(jī)為核心的高新技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果。今后，軋鋼生產(chǎn)工藝流程將更加緊湊，趨于鑄軋一體化生產(chǎn)和柔性化生產(chǎn)，對(duì)自動(dòng)化提出新的要求:（1）要求先進(jìn)的高精度、多參數(shù)在線綜合測(cè)試技術(shù)與高響應(yīng)速度的控制系統(tǒng)相結(jié)合，保證軋鋼生產(chǎn)的高精度、高速度以及產(chǎn)品的高質(zhì)量。（2）數(shù)學(xué)模型和人工智能相結(jié)合，軋鋼工藝控制和管理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化和高品質(zhì)化。（3）計(jì)算力學(xué)與數(shù)值模擬相結(jié)合，由軋制尺寸形狀預(yù)報(bào)和力學(xué)模擬轉(zhuǎn)到金屬組織性能預(yù)報(bào)和控制。（4）擴(kuò)展控軋控冷技術(shù)與“超級(jí)鋼”技術(shù)相結(jié)合，在自由規(guī)程軋制基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)真正的柔性化生產(chǎn)，即用同一化學(xué)成分的鋼坯，在軋機(jī)上通過工藝過程參數(shù)的控制，生產(chǎn)出不同級(jí)別性能的鋼材，大大提高軋制效率。

現(xiàn)代化鋼鐵廠，無論是以高爐-轉(zhuǎn)爐為代表的聯(lián)合企業(yè)還是以廢鋼為原料的電爐短流程鋼廠，都具有一個(gè)明顯的特征，即以產(chǎn)品為目標(biāo)，以生產(chǎn)物流、能量流和信息流為紐帶，將幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的生產(chǎn)單元有機(jī)地結(jié)合起來，形成高效化生產(chǎn)線。由于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)效率高，物資、能源消耗、運(yùn)輸、供應(yīng)與銷售量大，使企業(yè)與外部市場(chǎng)、社會(huì)和環(huán)境建立起錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系。因此，對(duì)鋼鐵廠的生產(chǎn)與管理進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制，要求適應(yīng)以下發(fā)展趨勢(shì):

（1）生產(chǎn)過程隨著鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)特別是連鑄與熱軋熱送的發(fā)展日趨連續(xù)化，高效化的連續(xù)生產(chǎn)，要求鋼廠計(jì)劃控制和管理系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程中的各工序間的物流、能流和生產(chǎn)時(shí)序進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)快速信息反饋，及時(shí)準(zhǔn)確和靈活地調(diào)整生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品方案。

（2）目前，產(chǎn)品萬能化的傳統(tǒng)鋼鐵廠正在消亡，代之而起的是產(chǎn)品專業(yè)化、生產(chǎn)集成化的新型鋼鐵廠。集成化鋼廠的基本特征是生產(chǎn)工序少，生產(chǎn)設(shè)備單機(jī)匹配，生產(chǎn)中的各種緩沖能力或緩沖容量逐漸減少，產(chǎn)品生產(chǎn)周期大幅度縮短，這要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能對(duì)整個(gè)復(fù)雜的鋼鐵生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一的生產(chǎn)管理、信息追蹤和決策調(diào)整。

（3）產(chǎn)品質(zhì)量是鋼鐵企業(yè)的生命線。和傳統(tǒng)鋼鐵廠相比，現(xiàn)代化鋼鐵廠的主要特點(diǎn)是不再單純依賴某一單一的生產(chǎn)工序控制產(chǎn)品質(zhì)量，而必須從原料開始對(duì)每一工序都實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的質(zhì)量控制與管理，才能保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。這就要求鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量預(yù)報(bào)、在線監(jiān)測(cè)和智能控制的功能。

三、冶金自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

冶金自動(dòng)化技術(shù)在自動(dòng)化技術(shù)的推動(dòng)和冶金行業(yè)技術(shù)需求的拉動(dòng)的雙重機(jī)制作用下，必將取得更大進(jìn)展。

（一）過程控制系統(tǒng)

冶金流程在線連續(xù)檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)。采用新型傳感器技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、軟測(cè)量技術(shù)、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)處理技術(shù)、冶金環(huán)境下可靠性技術(shù)，以關(guān)鍵工藝參數(shù)閉環(huán)控制、物流跟蹤、能源平衡控制、環(huán)境排放實(shí)時(shí)控制和產(chǎn)品質(zhì)量全面過程控制為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)冶金流程在線檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)，包括鐵水、鋼水、熔渣成分和溫度的檢測(cè)和預(yù)報(bào)，鋼水純凈度檢測(cè)和預(yù)報(bào)，鋼坯和鋼材的溫度、尺寸、組織、缺陷等參數(shù)檢測(cè)和判斷，全線廢氣和煙塵的監(jiān)測(cè)等。

冶金過程關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制?；跈C(jī)理模型、統(tǒng)計(jì)分析、預(yù)測(cè)控制、專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、支撐矢量機(jī)（SVM）等技術(shù)，以過程穩(wěn)定、提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目標(biāo)，在上述關(guān)鍵工藝參數(shù)在線連續(xù)檢測(cè)基礎(chǔ)上，建立綜合模型，采用自適應(yīng)智能控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)冶金過程關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制，包括高爐順行閉環(huán)專家系統(tǒng)、鋼水成分和溫度閉環(huán)控制、鑄坯和鋼材尺寸及組織性能閉環(huán)控制等。

（二）生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)

冶金流程的全息集成。實(shí)現(xiàn)鐵-鋼-軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，實(shí)現(xiàn)管理-計(jì)劃-生產(chǎn)-控制縱向信息集成，同時(shí)，整合生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)倉庫，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提供生產(chǎn)管理控制的決策支持。

計(jì)算機(jī)全流程模擬，實(shí)現(xiàn)以科學(xué)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和制造。采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和計(jì)算力學(xué)技術(shù)，基于各種冶金模型，進(jìn)行流程離線仿真和在線集成模擬，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織優(yōu)化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、新生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)和新產(chǎn)品開發(fā)。

提升鋼鐵生產(chǎn)制造智能。在生產(chǎn)組織管理方面，基于事例推理、專家知識(shí)的生產(chǎn)計(jì)劃與運(yùn)籌學(xué)中網(wǎng)絡(luò)規(guī)則技術(shù)，提供快速調(diào)整作業(yè)計(jì)劃的手段和能力，以提高生產(chǎn)組織的柔性和敏捷化程度；根據(jù)各工序參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算各工序的生產(chǎn)順序計(jì)劃及各工序的生產(chǎn)時(shí)間和等待時(shí)間，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的全線跟蹤和控制，并能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求和專家知識(shí)，進(jìn)行靈活的調(diào)整；異常情況下的重組調(diào)度技術(shù)以及在多種工藝路線情況下，人機(jī)協(xié)同動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度。在質(zhì)量管理方面，基于數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)計(jì)算與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行預(yù)報(bào)、跟蹤和分析；根據(jù)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)，判定在生產(chǎn)中發(fā)生的品質(zhì)異常。在設(shè)備管理方面，采用生產(chǎn)設(shè)備的故障診斷與預(yù)報(bào)技術(shù)，建立設(shè)備故障、壽命預(yù)報(bào)模型，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)維護(hù)。在成本控制方面，采用數(shù)據(jù)挖掘與預(yù)報(bào)技術(shù)，建立動(dòng)態(tài)成本模型預(yù)測(cè)生產(chǎn)成本；利用動(dòng)態(tài)跟蹤控制技術(shù)，優(yōu)化原材料的配比、能源介質(zhì)的供應(yīng)、產(chǎn)線定修制度、生產(chǎn)的調(diào)度管理，動(dòng)態(tài)核算成本，以降低生產(chǎn)成本。

（三）企業(yè)信息化系統(tǒng)

企業(yè)信息集成到行業(yè)信息集成。信息化的目的之一是實(shí)現(xiàn)信息共享，在有效競(jìng)爭(zhēng)前提下趨利避害，在企業(yè)信息系統(tǒng)的編碼體系標(biāo)準(zhǔn)化、企業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)/信息集成基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)協(xié)作制造企業(yè)信息集成，全行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng)，直至全球行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng)。

管控一體化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性能管理（RealPerformanceManagement）。協(xié)調(diào)供產(chǎn)銷流程，實(shí)現(xiàn)從訂貨合同到生產(chǎn)計(jì)劃、制造作業(yè)指令、產(chǎn)品入庫、出廠發(fā)運(yùn)的信息化。生產(chǎn)與銷售連成一個(gè)整體，計(jì)劃調(diào)度和生產(chǎn)控制有機(jī)銜接；質(zhì)量設(shè)計(jì)進(jìn)入制造，質(zhì)量控制跟蹤全程，完善PDCA質(zhì)量循環(huán)體系；成本管理在線覆蓋生產(chǎn)流程，資金控制實(shí)時(shí)貫穿企業(yè)全部業(yè)務(wù)活動(dòng)，通過預(yù)算、預(yù)警、預(yù)測(cè)等手段，達(dá)到事前和事中的控制。

知識(shí)管理和商業(yè)智能。利用企業(yè)信息化積累的海量數(shù)據(jù)和信息，按照各種不同類型的決策主題分別構(gòu)造數(shù)據(jù)倉庫，通過在線分析和數(shù)據(jù)挖掘，實(shí)現(xiàn)有關(guān)市場(chǎng)、成本、質(zhì)量等方面數(shù)據(jù)-信息-知識(shí)的遞階演化，并將企業(yè)常年管理經(jīng)驗(yàn)和集體智慧形式化、知識(shí)化，為企業(yè)持續(xù)發(fā)展和生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理各方面創(chuàng)新，奠定堅(jiān)實(shí)的核心知識(shí)和規(guī)律性的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。

四、小結(jié)

我國(guó)冶金自動(dòng)化技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，為鋼鐵工業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，還有相當(dāng)大的差距。鋼鐵工業(yè)在數(shù)量和質(zhì)量方面的發(fā)展為冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展既提供了機(jī)遇，也提出了新的挑戰(zhàn)。面對(duì)冶金企業(yè)花巨資大量引進(jìn)的國(guó)外軟硬件產(chǎn)品、先進(jìn)技術(shù)和自動(dòng)化系統(tǒng)，我國(guó)冶金自動(dòng)化工作者任重道遠(yuǎn)。

冶金自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)緊密關(guān)注冶金行業(yè)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)和企業(yè)需求，在保障功能的前提下注重提升性能，加強(qiáng)過程工藝、工裝設(shè)備、企業(yè)管理、生產(chǎn)組織、自動(dòng)化等多專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，以提高冶金企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、增強(qiáng)企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力為主要目標(biāo)，制定科學(xué)、合理的研究開發(fā)計(jì)劃，走消化吸收、自主開發(fā)相結(jié)合，原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新相結(jié)合的技術(shù)路線，不斷推出新的冶金自動(dòng)化技術(shù)成果，形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綜合自動(dòng)化軟件和硬件產(chǎn)品，全面提高我國(guó)冶金工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和綜合競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)我國(guó)冶金自動(dòng)化軟硬件產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

第四篇：模具制造自動(dòng)化發(fā)展形勢(shì)分析

臺(tái)州亞古機(jī)床設(shè)備有限公司

模具制造自動(dòng)化發(fā)展形勢(shì)分析

在模具加工日益發(fā)達(dá)的今天，模具加工由原來的依賴工模師傅的做模經(jīng)驗(yàn)，通過打樣、雕刻、放電等模式進(jìn)行模生產(chǎn)，發(fā)展到現(xiàn)在通過使用CAE進(jìn)行流道分析/模擬、以CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)、以CAM進(jìn)行編程、以CNC來加工工件及電極、以

至配件標(biāo)準(zhǔn)化/現(xiàn)代化的模具加工方式。

模具加工趨向模塊化

在模具加工日益發(fā)達(dá)的今天，模具加工由原來的依賴工模師傅的做模經(jīng)驗(yàn)，通過打樣、雕刻、放電等模式進(jìn)行模

生產(chǎn)，發(fā)展到現(xiàn)在通過使用CAE進(jìn)行流道分析/模擬、以CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)、以CAM進(jìn)行編程、以CNC來加工工件及電極、以至配件標(biāo)準(zhǔn)化/現(xiàn)代化的模具加工方式。近幾年由于標(biāo)準(zhǔn)化夾具的使用日益普及，大量的模具型心及電極加工方式

得以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化加工，模具加工向模塊化方向發(fā)展。

模具加工周期縮短

現(xiàn)在商品的更新周期的縮短，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，因而要求模具的加工更加快速，于是模具加工周期由原來的30～40天減少到15～20天，甚至更少。模具加工企業(yè)就必須有更高效的生產(chǎn)效率，才能適應(yīng)商品的更新周期。

模具加工自動(dòng)化，大大提高了生產(chǎn)效率

隨著人力成本的提高，原材料價(jià)格上漲，模具價(jià)格下降等原因，使模具加工企業(yè)必須改用新技術(shù)來提高模具的生

產(chǎn)效率。隨著機(jī)器人技術(shù)的高速發(fā)展，模具加工自動(dòng)化就出現(xiàn)在人們的眼前。自動(dòng)化線體綜合了多臺(tái)CNC、EDM、CMM、機(jī)器人等眾多設(shè)備，大大提高了生產(chǎn)效率。

憑可識(shí)別芯片能精確、可靠地識(shí)別任何一個(gè)工件和電極OPS-INGERSOLL公司為模具制造廠量身定做的模具中心，由一臺(tái)電火花成形加工機(jī)床、一臺(tái)CNC高速加工中心、一個(gè)料庫和一臺(tái)機(jī)器人所組成。由任務(wù)管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)加工過

程，根據(jù)任務(wù)優(yōu)先原則對(duì)加工進(jìn)行排序。料庫由可識(shí)別芯片的8個(gè)UPC工件托盤和70～180個(gè)ITS電極夾頭組成，機(jī)器

人和機(jī)床憑可識(shí)別芯片能精確、可靠地識(shí)別任何一個(gè)工件和電極。

模具中心可連續(xù)24小時(shí)運(yùn)作

模具中心可連續(xù)24小時(shí)進(jìn)行可靠運(yùn)行。工件在一次裝夾后完成放入模具中心進(jìn)行CNC加工及EDM放電加工，大大

提高了加工質(zhì)量，成倍提高了加工速度和產(chǎn)量，從而縮短了模具的生產(chǎn)周期。這種通過系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，集成不同加

工工藝已是模具制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。將電火花成形加工和高速銑削集成到了一個(gè)加工單元中，充分發(fā)揮各自的工藝

優(yōu)勢(shì)，明顯提高了設(shè)備生產(chǎn)效率、縮短制造時(shí)間和模具生產(chǎn)周期，并提高模具加工精度和機(jī)床使用率，從而達(dá)到降低

模具加工成本。這些優(yōu)勢(shì)是采用單獨(dú)運(yùn)行的設(shè)備所不能取得的。

OPS-Ingersoll模具中心，實(shí)現(xiàn)工件的綜合高效加工

OPS-INGERSOLL模具中心在接受作為訂單的加工任務(wù)后，就可從CAD/CAM開始，建立加工項(xiàng)目，將工件加工

過程中的工件加工程式，電加工程式放入相應(yīng)的加工項(xiàng)目中，通過模具中心的中央控制系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)床控制、工件搬運(yùn)、托盤夾緊、電極裝夾和刀具選取、機(jī)床加工啟動(dòng)和已完成加工的工件成品卸下，以及在料庫上工件的存取。所有物

件移動(dòng)工作由模具中心所控制的機(jī)器人自動(dòng)進(jìn)行，工人只需在裝卸料工位把工件托盤裝到加工單元的料庫上便可。通

過自動(dòng)化解決方案把兩種不同加工方式的機(jī)床集成在一起，實(shí)現(xiàn)了工件的綜合高效加工。

實(shí)際案例

某塑膠模具廠原有5臺(tái)普通CNC加工中心，及4臺(tái)EDM火花機(jī)，用傳統(tǒng)的模具加工方式每月生產(chǎn)20多套手機(jī)模具，模具生產(chǎn)能力遠(yuǎn)不能達(dá)到其工廠訂單要求。通過引進(jìn)一套OPS-INGERSOLL模具中心，模具加工過程發(fā)生了根本性的變化，模仁通過在普通CNC加工中心進(jìn)行粗加工，然后精加工及電極加工則在OPS-INGERSOLL模具中心的高速加

工中心進(jìn)行加工，結(jié)果能達(dá)到每月生產(chǎn)起碼40套模具。整個(gè)生產(chǎn)過程都變得輕松、高效、高質(zhì)，客戶對(duì)結(jié)果非常滿意。

高速銑削和電火花加工的結(jié)合，體現(xiàn)了模具加工工藝朝著高效低成本發(fā)展的趨勢(shì)。這種自動(dòng)化集成的解決方案應(yīng)

由一家同時(shí)生產(chǎn)電火花加工機(jī)床及高速銑床的制造廠家來供應(yīng)。與同時(shí)掌握這兩種工藝的廠家合作，無疑可獲得工藝

上不偏不倚的意見和投資決策的幫助。這一籃子解決方案同時(shí)也便于設(shè)備的維護(hù)和檢修，讓設(shè)備發(fā)揮最高效率。

模具中心月產(chǎn)量（現(xiàn)狀實(shí)際平均值）

?手機(jī)模具生產(chǎn)率;

?鋼料平面與四周圍光刀：平均1h×2件=2h;

?CNC和EDM碰數(shù)時(shí)間:平均1h×2件=2h;

?合計(jì)：30h（一出一之一套手機(jī)模具）;

?自動(dòng)化月產(chǎn)量：24h×30天÷23h（30h-7h=23h）=31.3套手機(jī)模具。

可以進(jìn)一步改善的環(huán)節(jié)

1、盡早導(dǎo)入CMM（三坐標(biāo)）可節(jié)約：

◆鋼料平面與四周圍光刀2h；

◆CNC和EDM碰數(shù)時(shí)間2h。

2、導(dǎo)入NC刀具破損檢測(cè)儀：

▼時(shí)刻監(jiān)督鋼料及石墨刀具使用過后的破損程度，以掌握加工電極或工件的精準(zhǔn)精度；

▼每天鋼料刀具在線測(cè)量2次/石墨刀具測(cè)量1次共計(jì)1h（平均值）。

3、編程工程優(yōu)化：

目前鋼件加工時(shí)，粗加工余量較多，為0.4~0.5mm，以Z013036前模為例：

粗加工余量為0.4～0.5mm,在半精加工時(shí)，編程由于擔(dān)心余量過多，進(jìn)行了2次半精加工，第1次半精加工留余量

為0.15mm，第2次半精加工留余量為0.08mm，如果在粗加工時(shí)留余量為0.3~0.4mm，則可以減少1次半精加工，可

以減少約10分鐘的加工時(shí)間。

以3月份生產(chǎn)模具數(shù)量計(jì)（3月5日～27日計(jì)劃完成日）

期間共用25套模具,其中有50%是需要淬火加工：

-1出1模具為15套,-1出2模具為10套,共計(jì)模仁70件，35×10=350分鐘≈6小時(shí)

備注：

實(shí)現(xiàn)以上步驟，每月可節(jié)約時(shí)間及增加產(chǎn)量：

（2h+2h）×30天=120h（導(dǎo)入CMM），每月可多帶來120h÷23h=5套模具（10件模仁）。

第五篇：編組站綜合自動(dòng)化的發(fā)展分析

編組站綜合自動(dòng)化的發(fā)展分析

摘 要

通過分析未來運(yùn)輸指揮對(duì)編組站的需求,確立了編組站綜合自動(dòng)化的研究方向,展望了未來的技術(shù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:編組站綜合自動(dòng)化;數(shù)據(jù)集成;決策集中

編組站是鐵路貨運(yùn)運(yùn)輸組織的核心單元,是保證路網(wǎng)暢通、提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵。如何通過先進(jìn)的技術(shù)手段,提高編組站的作業(yè)效率,是鐵路工作者的重要研究目標(biāo)之一。本世紀(jì)前,編組站的研究主要?jiǎng)澐譃槎箢I(lǐng)域,一是以信息管理技術(shù)為核心的信息系統(tǒng)研究,其目標(biāo)是如何高效管理信息,加快信息傳遞速度,加大傳播范圍,使運(yùn)輸指揮人員更快捷、更準(zhǔn)確、更及時(shí)地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況,提升運(yùn)輸組織水平,提高編組站效率;另一個(gè)是以自動(dòng)控制技術(shù)為核心的控制系統(tǒng)研究,其目標(biāo)是如何更安全、更高效地執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)更安全、更高效,通過縮減單項(xiàng)作業(yè)時(shí)間來提高整體效率。

進(jìn)入21世紀(jì)后,鐵路運(yùn)輸供需關(guān)系的矛盾更加尖銳,編組站的編解任務(wù)不斷加重,鄭州北、新豐鎮(zhèn)等路網(wǎng)性編組站的實(shí)際辦理輛數(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)能力,傳統(tǒng)的技術(shù)手段已難以滿足日益迫切的市場(chǎng)需求。技術(shù)方面,經(jīng)過幾十年的研究、探索,編組站的管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)也逐步成熟,并已呈現(xiàn)出相互融合的趨勢(shì),綜合管、控的新一代自動(dòng)化系統(tǒng)呼之欲出。在此形勢(shì)下,北京全路通號(hào)設(shè)計(jì)院、鐵道科學(xué)研究院、鐵道部信息中心開始了編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā),并分別推出了“計(jì)算機(jī)集成過程系統(tǒng)”(ComputerIntegratedProcessSystem,簡(jiǎn)稱CIPS)和“新一代編組站自動(dòng)化系統(tǒng)”(SyntheticAutomationofMarshallingyard,簡(jiǎn)稱SAM)兩個(gè)解決方案。

一、編組站綜合自動(dòng)化產(chǎn)品現(xiàn)狀

編組站綜合自動(dòng)化是管理信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)、峰尾停車器自動(dòng)控制系統(tǒng)、調(diào)機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)等各種過程控制系統(tǒng),以及安全監(jiān)測(cè)、閉路電視監(jiān)控、微機(jī)監(jiān)測(cè)等監(jiān)控系統(tǒng),通過信息集成與整合,加上智能決策和調(diào)度信息綜合運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)編組站高度自動(dòng)化的復(fù)雜系統(tǒng)。編組站綜合自動(dòng)化的核心是管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的集成,是編組站自動(dòng)化技術(shù)的質(zhì)的飛躍。從管理系統(tǒng)的角度看,由于共享了控制系統(tǒng)反饋的豐富信息,使信息系統(tǒng)對(duì)站場(chǎng)車輛、設(shè)備的狀態(tài)掌握更加及時(shí)、準(zhǔn)確,綜合自動(dòng)化已不再局限于簡(jiǎn)單的信息管理,而是從資源規(guī)劃的角度,去輔助決策者統(tǒng)籌安排全站運(yùn)輸資源和生產(chǎn)計(jì)劃,向智能化的方向發(fā)展。從控制系統(tǒng)的角度看,由于共享了管理系統(tǒng)的階段計(jì)劃等信息,控制的范圍從針對(duì)單項(xiàng)作業(yè)的簡(jiǎn)單自動(dòng)化,擴(kuò)展為整個(gè)流程聯(lián)控的綜合自動(dòng)化,使自動(dòng)選擇執(zhí)行時(shí)機(jī)成為可能,理論上可以不再需要人工干預(yù),自動(dòng)化的程度大幅提高。當(dāng)前的編組站綜合自動(dòng)化產(chǎn)品,包括鐵科院、鐵道部信息中心聯(lián)合研發(fā)的SAM和通號(hào)院研發(fā)的CIPS兩個(gè)解決方案。1.1 SAM特點(diǎn)

SAM通過管控結(jié)合來集成信息和控制系統(tǒng),兼顧智能化和自動(dòng)化兩個(gè)方向，注重編組站和其他信息系統(tǒng)的信息共享,強(qiáng)調(diào)局站融合，其特點(diǎn)可歸納如下。1.1.1兼顧智能化和自動(dòng)化兩個(gè)方向

智能化是傳統(tǒng)管理信息系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo),自動(dòng)化是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)。SAM的管控結(jié)合方式既保留了部中心車站系統(tǒng)的最佳實(shí)踐,又繼承了鐵科院在駝峰、峰尾、調(diào)機(jī)等自動(dòng)控制領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn),因此,能夠兼顧智能化、自動(dòng)化兩個(gè)方向,既注重通過宏觀計(jì)劃優(yōu)化資源使用,又注重通過微觀計(jì)劃提高作業(yè)效率,從二方面促進(jìn)編組站作業(yè)效率的提升。1.1.2強(qiáng)調(diào)信息共享和局站融合

由于部中心肩負(fù)了全路信息化的使命,因此能夠從更大的視角來看待編組站系統(tǒng),能夠把編組站工作融入到全局運(yùn)輸指揮的大局來統(tǒng)一考慮,注重車站計(jì)劃在全局日/班、階段計(jì)劃中的位置和作用,提倡局站融合的計(jì)劃編制方式,并注重車站系統(tǒng)與貨票等其他應(yīng)用的信息共享,從全局角度定位車站信息化的目標(biāo)。1.2 CIPS特點(diǎn)

CIPS通過管控一體化來實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化，所謂管控一體,是以控制系統(tǒng)為核心,通過擴(kuò)大控制的外延,包容信息系統(tǒng),形成的一體化系統(tǒng)，CIPS勇于創(chuàng)新,拋棄了傳統(tǒng)的車站信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念,帶來了全新的設(shè)計(jì)思路;提出了“信息聯(lián)鎖”的概念,把編組站看成了一個(gè)大的聯(lián)動(dòng)機(jī),編組站的所有活動(dòng),都按照預(yù)先排定的指令,一環(huán)扣一環(huán)的執(zhí)行，因此, CIPS在自動(dòng)化方面的貢獻(xiàn)更加突出。其特點(diǎn)歸納如下。

1.2.1強(qiáng)調(diào)計(jì)劃的具體化和可執(zhí)行性。

CIPS的計(jì)劃更接近控制系統(tǒng)的指令集,強(qiáng)調(diào)對(duì)計(jì)劃細(xì)節(jié)的掌控和可執(zhí)行性驗(yàn)證。尤其是調(diào)車計(jì)劃,在編制計(jì)劃時(shí)就預(yù)排執(zhí)行進(jìn)路,不允許編制當(dāng)前無法執(zhí)行的計(jì)劃。因此, CIPS的計(jì)劃都是可以轉(zhuǎn)化為控制指令的真實(shí)計(jì)劃,這是系統(tǒng)自動(dòng)化的重要保證。1.2.2更加側(cè)重自動(dòng)化

按照“大聯(lián)控機(jī)”的思路, CIPS理論上可以實(shí)現(xiàn)無人編組站,在自動(dòng)化方面獨(dú)樹一幟,進(jìn)行了較大創(chuàng)新,尤其在解放現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的手工勞動(dòng)方面,取得了顯著效果。綜上所述, SAM和CIPS雖各辟蹊徑,但異曲同工,都為編組站的綜合自動(dòng)化做出了成功的嘗試,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是,從運(yùn)輸組織對(duì)編組站自動(dòng)化的要求來看,目前的編組站綜合自動(dòng)化研究還只是剛剛起步,遠(yuǎn)未達(dá)到成熟的水平,發(fā)展空間非常大。在當(dāng)前鐵路建設(shè)高速發(fā)展的大形勢(shì)下,編組站自動(dòng)化如何發(fā)展,才能適應(yīng)未來運(yùn)輸組織的要求,是不可回避的問題。為此,從運(yùn)輸組織對(duì)編組站自動(dòng)化的需求分析入手,闡述對(duì)編組站綜合自動(dòng)化發(fā)展方向的設(shè)想。

二、編組站綜合自動(dòng)化發(fā)展需求

隨著以客專建設(shè)為代表的鐵路建設(shè)的高速發(fā)展,中國(guó)將進(jìn)入高鐵時(shí)代,既有線的貨運(yùn)能力將得到較大釋放,鐵路運(yùn)輸?shù)墓┬桕P(guān)系將趨于平衡。在此情況下,鐵路的行車秩序?qū)⒅鸩降玫礁纳茖?duì)計(jì)劃兌現(xiàn)率的要求也將不斷提高。另一方面,隨著計(jì)算技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)器的處理能力、存儲(chǔ)能力成倍增長(zhǎng),云計(jì)算、虛擬存儲(chǔ)等技術(shù)為今后的應(yīng)用軟件體系結(jié)構(gòu)提供了全新的模式這些趨勢(shì),將對(duì)編組站的計(jì)劃體系提出全新的要求。具體地說,可以歸結(jié)為以下幾類。2.1業(yè)務(wù)流程

隨著計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展和鐵路信息應(yīng)用的不斷成熟,集中、整合的要求越來越強(qiáng)烈,信息系統(tǒng)已經(jīng)不滿足于現(xiàn)在的信息共享方式,建立路局級(jí)數(shù)據(jù)中心,統(tǒng)一管理全局運(yùn)輸數(shù)據(jù)已成必然趨勢(shì)。在技術(shù)上,云計(jì)算、虛擬存儲(chǔ)等理念也為組織集中化數(shù)據(jù)服務(wù)提供了可能,軟件即服務(wù)、信息即服務(wù)的時(shí)代已經(jīng)到來,路局級(jí)的數(shù)據(jù)中心甚至并不需要設(shè)備的集中,而僅僅是邏輯上的集中。在此環(huán)境下,編組站所能獲取的信息將得到極大豐富,信息的準(zhǔn)確性、及時(shí)性也將得到極大提升。例如,在階段計(jì)劃、運(yùn)行實(shí)績(jī)、編組內(nèi)容(確報(bào))、貨票等數(shù)據(jù)成功集成后,編組站的到達(dá)車流將非常準(zhǔn)確,精確編制階段作業(yè)計(jì)劃成為可能。因此,未來的編組站自動(dòng)化研究,首先要探索新的信息環(huán)境下,如何進(jìn)一步再造業(yè)務(wù)流程,以適應(yīng)新運(yùn)輸組織模式的需要。2.2計(jì)劃評(píng)價(jià)體系

隨著生產(chǎn)力布局的不斷調(diào)整,目前的運(yùn)輸組織模式,已明顯向集中化方向發(fā)展。數(shù)據(jù)中心模式下,路局和車站所掌握的信息是完全相同的,形成現(xiàn)有局、站分工模式的基礎(chǔ)已不存在,決策必然要向路局端上移,車站將更多地扮演執(zhí)行者而不是決策者的角色。在此模式下,編組站的計(jì)劃體系將發(fā)生根本性的變化,局站融合是發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此,編組站自動(dòng)化要把握住新布

局下車站系統(tǒng)的地位,側(cè)重計(jì)劃評(píng)價(jià)體系的研究,從輔助者的角度去配合路局階段計(jì)劃智能編制的研究,實(shí)現(xiàn)更深層次的局站一體化。2.3智能化

智能化是發(fā)達(dá)國(guó)家鐵路信息化研究的最主要內(nèi)容。隨著我國(guó)鐵路運(yùn)能的不斷提高、信息質(zhì)量的不斷加強(qiáng),行車秩序的不斷改善,智能化必然也成為主要的研究方向。編組站的智能化研究必須考慮局站一體的前提,更多側(cè)重具體作業(yè)計(jì)劃的安排。2.4控制方面

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,RFID等技術(shù)將廣泛應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸,將引發(fā)編組站控制系統(tǒng)新的技術(shù)進(jìn)步,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息的掌握將更加快捷準(zhǔn)確,對(duì)自動(dòng)化的要求也將大幅提高。如何引領(lǐng)編組站進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,以及在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,如何發(fā)展控制系統(tǒng),進(jìn)一步加強(qiáng)編組站作業(yè)的自動(dòng)化程度和安全保障,是未來編組站綜合自動(dòng)化研究的另一個(gè)重要內(nèi)容

三、編組站綜合自動(dòng)化發(fā)展展望

綜上所述,未來編組站綜合自動(dòng)化的發(fā)展方向,可概括為數(shù)據(jù)集成、決策集中、智能化、自動(dòng)化4個(gè)方面。數(shù)據(jù)集成的核心是全局?jǐn)?shù)據(jù)中心。全局?jǐn)?shù)據(jù)中心可提供集成的列車階段計(jì)劃、運(yùn)行實(shí)績(jī)、編組內(nèi)容,以及貨票、機(jī)車狀態(tài)、車輛檢修等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集成就是要研究在新的數(shù)據(jù)條件下,如何改進(jìn)編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),使之更充分地利用集成信息,簡(jiǎn)化作業(yè)流程,發(fā)揮更大效益。研究?jī)?nèi)容包括:如何調(diào)整崗位分工、作業(yè)流程,如何實(shí)現(xiàn)精確的車流推算,如何提高計(jì)劃質(zhì)量,等等。決策集中是研究局站一體化方式下如何實(shí)現(xiàn)車站的階段作業(yè)計(jì)劃編制,研究方向是更深入地與路局計(jì)劃系統(tǒng)配合,共同完成計(jì)劃編制。具體研究?jī)?nèi)容包括:如何重新確定局、站雙方在階段計(jì)劃編制過程中的分工;如何建立有效的計(jì)劃評(píng)價(jià)體系;需要為編制計(jì)劃提供哪些數(shù)據(jù),如何提供;如何整合貨調(diào)、機(jī)車、車輛信息,編制一體化的車站階段計(jì)劃;如何將階段計(jì)劃轉(zhuǎn)換為具體的作業(yè)計(jì)劃、作業(yè)指令;如何更有效地提供執(zhí)行反饋信息;如何更有效地進(jìn)行計(jì)劃調(diào)整,保證計(jì)劃對(duì)具體作業(yè)的指導(dǎo)作用。

智能化是研究如何利用計(jì)算機(jī)的人工智能輔助計(jì)劃編制,減少人工作業(yè)量,提高計(jì)劃的準(zhǔn)確性。智能化研究涉及的內(nèi)容包括:如何確定解編順序,保證車站的綜合指標(biāo)更優(yōu);如何分配調(diào)機(jī)、駝峰、股道等運(yùn)輸資源,保證計(jì)劃的成功完成;如何自動(dòng)生成解體、編組鉤計(jì)劃;如何動(dòng)態(tài)推算,掌握階段內(nèi)任意時(shí)刻的車流,為智能編制提供決策依據(jù)。智能化研究的幾個(gè)內(nèi)容是密切相關(guān),缺一不可的,其核心是解編順序的確定。這是編組站綜合自動(dòng)化的一個(gè)難題,幾十年來無數(shù)專家為此付出了艱辛的探索和努力,目前仍無獲得普遍認(rèn)可的可行方案。因此,在編組站智能化研究中,應(yīng)注重理論和實(shí)踐相結(jié)合的思路,既注重算法、理論的研究,也要注重經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)用,從多方面入手解決問題。自動(dòng)化是編組站系統(tǒng)永恒的目標(biāo),與智能化密切相關(guān)。在概念上,智能化是試圖代替人的腦力勞動(dòng),更合理地規(guī)劃資源運(yùn)用,以提高整體作業(yè)效率;自動(dòng)化是試圖代替人的體力勞動(dòng),縮短現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)間,提高局部作業(yè)效率。自動(dòng)化的研究?jī)?nèi)容,就是如何將計(jì)劃轉(zhuǎn)換為可以操作設(shè)備的指令集,以控制設(shè)備自動(dòng)工作,完成運(yùn)輸任務(wù)。自動(dòng)化要解決三個(gè)問題:如何確定任務(wù)的啟動(dòng)時(shí)機(jī);如何驗(yàn)證計(jì)劃的內(nèi)容是安全的、可行的;如果無法按計(jì)劃執(zhí)行,如何調(diào)整計(jì)劃,保證任務(wù)的完成。三個(gè)問題的關(guān)鍵,是如何更全面、更準(zhǔn)確、更及時(shí)地掌握現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀態(tài)。

四、總結(jié)

未來的研究,應(yīng)考慮如何將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到編組站系統(tǒng),使設(shè)備具有智能感知功能,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化編組站,實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的精確掌握。編組站綜合自動(dòng)化是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),SAM和CIPS對(duì)這一領(lǐng)域的探索,還只是剛剛起步,今后還有很長(zhǎng)的路要走,我們要抓住機(jī)遇,認(rèn)清形勢(shì),加緊編組站綜合自動(dòng)化的研究,趕上鐵路發(fā)展的步伐,建設(shè)世界一流的編組站系統(tǒng)