自有工論|西門子李雷:煉就“鋼筋鐵骨”需乘數(shù)字化東風(fēng)
近日GPT-4成功得出P≠NP,陶哲軒預(yù)言成真。你是否想過利用GPT-4推動解決自控領(lǐng)域的技術(shù)難題呢?在西門子的嘗試中,我們的同事通過多輪迭代,利用GPT-4生成分線性大時滯多因素PID整定控制算法,完成某行業(yè)具體工況下的模擬驗證,同時實現(xiàn)了自動化工程師和算法工程師協(xié)同才能完成的工作,并降低了時間成本。
我們常說“百煉成鋼”,鋼鐵只有通過千錘百煉,才能變得更堅固。所以人們常用“鋼鐵般的意志”來形容一個人意志堅定。我們的生活中,同樣離不開鋼鐵。建筑、機械、船舶、鐵路、汽車等等,背后都少不了“鋼筋鐵骨”的支撐。
隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程加快,作為制造業(yè)支柱的鋼鐵行業(yè)在快速發(fā)展的同時,也面臨著產(chǎn)能過剩等挑戰(zhàn)。鋼鐵行業(yè)的競爭已不再是價格的競爭,而是效率和質(zhì)量的競爭。以綠色低碳、智能制造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展路線正重構(gòu)鋼鐵行業(yè)的競爭局面。
當前中國鋼鐵生產(chǎn)以長流程為主,從最初的鐵礦石和焦煤等原料,經(jīng)過燒結(jié)、高爐形成鐵水,在經(jīng)煉鋼、連鑄形成鋼坯,最后經(jīng)軋制、鍛造及其他處理,最終成為可用的各種用途的鋼材,工藝流程極其復(fù)雜。憑借在鋼鐵行業(yè)多年的現(xiàn)場經(jīng)驗與成熟的應(yīng)用案例,西門子可為企業(yè)提供涵蓋從頂層規(guī)劃到落地實施,覆蓋全流程的數(shù)字化解決方案,解決限制行業(yè)發(fā)展的“痛點”問題。
數(shù)字化正在重塑鋼鐵行業(yè)
在智能制造的熱潮之下,很多鋼鐵企業(yè)都在規(guī)劃升級智能工廠。其中,智能行車是鋼鐵行業(yè)智能工廠建設(shè)中頗具代表性的一項基礎(chǔ)應(yīng)用。“行車”,是鋼鐵企業(yè)最重要的搬運設(shè)備,具有操控難度大、危險性高、勞動強度大等難點,F(xiàn)有行車不僅采用手動操作的傳統(tǒng)控制方法較多,行車運行與地面建筑物之間的干涉也要人工來排除。
行車操作能否通過遠程、自動化的方式實現(xiàn),從而全面提升效率、保障人工安全?西門子的高效能驅(qū)動系統(tǒng)使這一設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實,并為鋼鐵企業(yè)帶來了實實在在的效益。
西門子為某大型鋼鐵企業(yè)的420T鋼包起重機,提供基于SIMOCRANCE的解決方案。通過該方案,可在鋼包起重機上實現(xiàn)快速啟停、平穩(wěn)工作、自動導(dǎo)航巡航、無人吊鉤等功能。通過遠程控制行車,不僅能夠改善行車操作人員的工作環(huán)境,提高安全性,減少操作人員,降低人工成本,還進一步提高了作業(yè)效率,減少停機檢修時間。隨著越來越多的項目落地,無人化智能行車在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用會越來越多,這是一個產(chǎn)業(yè)性趨勢。
在技術(shù)革新與行業(yè)趨勢驅(qū)動下,鋼鐵企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型取得了積極成效。無人化、少人化已成為鋼鐵生產(chǎn)車間的演變趨勢,越來越多的智能設(shè)備走入生產(chǎn)一線。在河鋼唐鋼新區(qū)的“無人”料場中,西門子通過提供軟硬件一體的數(shù)字化料場管理解決方案,助力其實現(xiàn)信息自動感知、數(shù)據(jù)自動計算以及運營指令自動發(fā)出。
不止于此,借助于西門子的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析和增材制造等技術(shù),河鋼正加速邁向數(shù)字化發(fā)展新階段。與此同時,我們也希望河鋼的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐能為國內(nèi)更多志在轉(zhuǎn)型的鋼鐵企業(yè)提供一些借鑒與幫助,帶領(lǐng)鋼鐵行業(yè)邁向創(chuàng)新以及可持續(xù)發(fā)展未來。
用數(shù)字化技術(shù)推動鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展
《鋼鐵行業(yè)碳達峰及降碳行動方案》提出:計劃在2025年前實現(xiàn)碳達峰;2030年碳排放量比峰值下降30%;2060年前國內(nèi)鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)深度脫碳。在嚴控高耗能高排放項目的大背景下,綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的重中之重。
實現(xiàn)上述目標,鋼鐵工業(yè)面臨著時間緊、任務(wù)重、壓力大的嚴峻挑戰(zhàn),而運用數(shù)字化智能制造技術(shù)能夠有效提升鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)和管理效率。設(shè)備層面來看,高能效電機和變頻器技術(shù)可為鋼鐵行業(yè)帶來可觀的節(jié)能潛力,有助于提升系統(tǒng)效率并降低能源成本。西門子通過深入了解客戶需求,提供更有針對性、更匹配的高效電機、變頻器和數(shù)字化解決方案,與客戶一起推動鋼鐵行業(yè)能效升級。比如SINAMICS S120、G120變頻器,功率范圍廣,控制方式豐富,可用于各種驅(qū)動任務(wù)。
當然,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,不能僅靠高能效設(shè)備。目前大多數(shù)鋼廠客戶的能源數(shù)據(jù)采集范圍尚不夠全面,智慧控制模型不夠成熟,因此很難對能源數(shù)據(jù)進行計算、管理和預(yù)測,距離能源智慧化平衡調(diào)度還有一段距離。西門子根據(jù)現(xiàn)有iEMS平臺、設(shè)備/過程智能診斷產(chǎn)品、專業(yè)的模型算法,以能源流和分廠為場景單位建立模型,并通過平臺合并交互,形成適合鋼鐵行業(yè)全方位的智慧能源管控平臺,提升企業(yè)能源效率和可持續(xù)發(fā)展能力。在沙鋼酸洗車間原料庫的無人行車項目中,西門子能量回饋方案幫助客戶實現(xiàn)了每年節(jié)約用電約80,000度。
縱深防御,為鋼鐵行業(yè)筑牢安全基石
伴隨鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提速,工業(yè)信息安全風(fēng)險也將愈發(fā)突出,但信息安全絕不能成為阻礙數(shù)字化的理由。鋼鐵企業(yè)如何確保數(shù)據(jù)和資產(chǎn)在各個層面的保護,降低因工業(yè)信息安全引起的損失?
對于鋼鐵行業(yè)來說,可執(zhí)行、可落地的方案是關(guān)鍵。西門子首個鋼鐵行業(yè)工業(yè)信息安全項目,已在西部地區(qū)某鋼鐵企業(yè)落地完成。西門子通過對各車間現(xiàn)有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)狀況進行安全評估,基于“縱深防御”理念,實施多種安全防護措施;最后建立本地工控態(tài)勢感知系統(tǒng)。多種防護手段可以防止99%的惡意訪問和非授權(quán)訪問,降低99%安全事件的發(fā)生率,減少非計劃停機造成的損失,有效保障生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。
一直以來,西門子與中國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展脈絡(luò)相輔相成。憑借在鋼鐵行業(yè)的深刻行業(yè)洞察和實踐經(jīng)驗,西門子將與鋼鐵企業(yè)繼續(xù)深化合作,向著更高效、更智能、更安全、更綠色低碳的方向前行。西門子將以數(shù)字化咨詢?yōu)橄葘?dǎo),結(jié)合軟硬件方面的積累,助力鋼鐵企業(yè)應(yīng)對來自全生命周期不同階段的需求與挑戰(zhàn)。
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西門子數(shù)字化工業(yè)集團:
西門子數(shù)字化工業(yè)集團(DI)是自動化和數(shù)字化領(lǐng)域的創(chuàng)新典范。數(shù)字化工業(yè)集團與合作伙伴和客戶一起,推動過程與離散行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過數(shù)字化企業(yè)業(yè)務(wù)組合,數(shù)字化工業(yè)集團能夠為不同規(guī)模的企業(yè)提供必要產(chǎn)品以及賦能價值鏈集成和數(shù)字化的系列解決方案和服務(wù)。針對各行業(yè)的不同需求,數(shù)字化工業(yè)集團不斷優(yōu)化其獨特的業(yè)務(wù)組合,幫助客戶提升生產(chǎn)力和靈活性。數(shù)字化工業(yè)集團持續(xù)創(chuàng)新,將面向未來的科技不斷融入產(chǎn)品系列。西門子數(shù)字化工業(yè)集團總部位于德國紐倫堡,在全球擁有大約7.2萬名員工。
關(guān)于西門子在中國:
西門子股份公司(總部位于柏林和慕尼黑)是一家專注于工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施、交通和醫(yī)療領(lǐng)域的科技公司。從更高效節(jié)能的工廠、更具韌性的供應(yīng)鏈、更智能的樓宇和電網(wǎng),到更清潔、更舒適的交通以及先進的醫(yī)療系統(tǒng),西門子致力于讓科技有為,為客戶創(chuàng)造價值。通過融合現(xiàn)實與數(shù)字世界,西門子賦能客戶推動產(chǎn)業(yè)和市場變革,幫助數(shù)十億計的人們,共創(chuàng)每一天。西門子持有上市公司西門子醫(yī)療的多數(shù)股權(quán),西門子醫(yī)療是全球重要的醫(yī)療科技供應(yīng)商,塑造著醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的未來。此外,西門子持有西門子能源的少數(shù)股權(quán),西門子能源是全球輸電和發(fā)電領(lǐng)域的國際企業(yè)。西門子自1872年進入中國, 150年來始終以創(chuàng)新的技術(shù)、杰出的解決方案和產(chǎn)品堅持不懈地對中國的發(fā)展提供全面支持。截至2022年9月30日,西門子在中國擁有超過3萬名員工。西門子已經(jīng)發(fā)展成為中國社會和經(jīng)濟的一部分,并竭誠與中國攜手合作,共同致力于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。如需了解詳細信息,請訪問www.siemens.com.cn。