2.2工業(yè)4.0轉(zhuǎn)變方向
大數(shù)據(jù)、云計算、智能制造以及物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)都會應(yīng)用到工業(yè)4.0當(dāng)中，但是工業(yè)4.0根本的驅(qū)動力是解決當(dāng)前行業(yè)中面臨的各種問題，最終的目的是為了提高企業(yè)的整體效率和競爭力。鋼鐵企業(yè)工業(yè)4.0轉(zhuǎn)變的方向：1）由要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變。2）由低成本競爭優(yōu)勢向質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)變。3）由資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造轉(zhuǎn)變。4）由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。
3設(shè)計與應(yīng)用
鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)管理與控制、研發(fā)與服務(wù)、采購與銷售，實現(xiàn)智能制造模式的創(chuàng)新，很可能通過工業(yè)大數(shù)據(jù)的云平臺來承載，同時考慮到中國鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工作流程，有必要將不同的產(chǎn)品訂購合同通過集約化生產(chǎn)來降低生產(chǎn)成本，否則產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性就難以滿足用戶需求，但集約化生產(chǎn)將影響供貨時間。為了解決這個矛盾，需要在質(zhì)量設(shè)計、計劃、排程、調(diào)度等方面進(jìn)行縱向的CPS改造，其目的是實現(xiàn)“大規(guī)模定制”。工業(yè)4.0將逐步驅(qū)動行業(yè)核心領(lǐng)域開放，通過智能制造、深度融合、大數(shù)據(jù)、云平臺、物聯(lián)網(wǎng)和安全數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)多個設(shè)備、多個工廠、多個系統(tǒng)的協(xié)作，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群。以集群化的優(yōu)勢去提升競爭力[2]，將會大大提高行業(yè)自動化和智能化水平，促進(jìn)系統(tǒng)升級。鋼鐵企業(yè)4.0創(chuàng)新模式見圖1。
3.1智能制造
智能制造技術(shù)是在傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動化技術(shù)、智能機(jī)器人技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過智能化的感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行，實現(xiàn)設(shè)計、制造和智能化，是信息技術(shù)、智能技術(shù)與裝備制造技術(shù)的深度融合與集成。智能化制造的應(yīng)用在生產(chǎn)中提高了產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率，并做到了減少制造過程物耗、能耗和排放。智能制造技術(shù)是信息化與工業(yè)化深度融合的大趨勢，例如汽車行業(yè)機(jī)器人焊接工作、首鋼熱軋產(chǎn)線的噴號機(jī)自動噴號工作，以及現(xiàn)今流行的無人倉庫管理模式以及唐鋼的天車無人值守系統(tǒng)都驗證了智能制造給現(xiàn)代工業(yè)帶來的優(yōu)勢。特別對于天車的無人值守，在設(shè)計上對傳統(tǒng)的天車系統(tǒng)進(jìn)行全面改造，添加計劃層、控制層以及輔助系統(tǒng)控制的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等基礎(chǔ)層，通過自動化系統(tǒng)生成調(diào)度指令，并根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)備的參數(shù)自動控制天車運(yùn)行，達(dá)到無人化駕駛的目的。同時，智能制造還能夠大幅提升天車運(yùn)行的準(zhǔn)確度和平穩(wěn)性能，減少故障，延長設(shè)備壽命，降低天車運(yùn)行的安全隱患。
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