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(dòng)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(shí)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(yàn)證，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)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(shí)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(jiān)固。所以人們常用“鋼鐵般的意志”來形容一個(gè)人意志堅(jiān)定。我們的生活中，同樣離不開鋼鐵。建筑、機(jī)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(jìn)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(shí)，也面臨著產(chǎn)能過剩等挑戰(zhàn)。鋼鐵行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已不再是價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)，而是效率和質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)。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(jìng)爭(zhēng)局面。
當(dāng)前中國(guó)鋼鐵生產(chǎn)以長(zhǎng)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(chǎng)經(jīng)驗(yàn)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(shí)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(diǎn)”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(jí)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(xiàng)基礎(chǔ)應(yīng)用。“行車”，是鋼鐵企業(yè)最重要的搬運(yùn)設(shè)備，具有操控難度大、危險(xiǎn)性高、勞動(dòng)強(qiáng)度大等難點(diǎn)�，F(xiàn)有行車不僅采用手動(dòng)操作的傳統(tǒng)控制方法較多，行車運(yùn)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(yuǎn)程、自動(dòng)化的方式實(shí)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(dòng)系統(tǒng)使這一設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，并為鋼鐵企業(yè)帶來了實(shí)實(shí)在在的效益。
西門子為某大型鋼鐵企業(yè)的420T鋼包起重機(jī)，提供基于SIMOCRANCE的解決方案。通過該方案，可在鋼包起重機(jī)上實(shí)現(xiàn)快速啟停、平穩(wěn)工作、自動(dòng)導(dǎo)航巡航、無人吊鉤等功能。通過遠(yuǎn)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(jìn)一步提高了作業(yè)效率，減少停機(jī)檢修時(shí)間。隨著越來越多的項(xiàng)目落地，無人化智能行車在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用會(huì)越來越多，這是一個(gè)產(chǎn)業(yè)性趨勢(shì)。
在技術(shù)革新與行業(yè)趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)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(shì)，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(chǎng)中，西門子通過提供軟硬件一體的數(shù)字化料場(chǎng)管理解決方案，助力其實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)感知、數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算以及運(yùn)營(yíng)指令自動(dòng)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(shí)，我們也希望河鋼的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐能為國(guó)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(dòng)鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展
《鋼鐵行業(yè)碳達(dá)峰及降碳行動(dòng)方案》提出：計(jì)劃在2025年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰；2030年碳排放量比峰值下降30%；2060年前國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)深度脫碳。在嚴(yán)控高耗能高排放項(xiàng)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(jí)發(fā)展的重中之重。
實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，鋼鐵工業(yè)面臨著時(shí)間緊、任務(wù)重、壓力大的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而運(yùn)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(jī)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(duì)性、更匹配的高效電機(jī)、變頻器和數(shù)字化解決方案，與客戶一起推動(dòng)鋼鐵行業(yè)能效升級(jí)。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(dòng)任務(wù)。
當(dāng)然，實(shí)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(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、管理和預(yù)測(cè)，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(tái)、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(chǎng)景單位建立模型，并通過平臺(tái)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(tái)，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(kù)的無人行車項(xiàng)目中，西門子能量回饋方案幫助客戶實(shí)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(xiǎn)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(gè)層面的保護(hù)，降低因工業(yè)信息安全引起的損失？
對(duì)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(gè)鋼鐵行業(yè)工業(yè)信息安全項(xiàng)目，已在西部地區(qū)某鋼鐵企業(yè)落地完成。西門子通過對(duì)各車間現(xiàn)有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行安全評(píng)估，基于“縱深防御”理念，實(shí)施多種安全防護(hù)措施；最后建立本地工控態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)。多種防護(hù)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(jì)劃停機(jī)造成的損失，有效保障生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。
一直以來，西門子與中國(guó)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(duì)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(tuán)：
西門子數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)（DI）是自動(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)域的創(chuàng)新典范。數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)與合作伙伴和客戶一起，推動(dòng)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(tuán)能夠?yàn)椴煌?guī)模的企業(yè)提供必要產(chǎn)品以及賦能價(jià)值鏈集成和數(shù)字化的系列解決方案和服務(wù)。針對(duì)各行業(yè)的不同需求，數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)不斷優(yōu)化其獨(dú)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(tuán)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(tuán)總部位于德國(guó)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(guó)：
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(jìn)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(jià)值。通過融合現(xiàn)實(shí)與數(shù)字世界，西門子賦能客戶推動(dòng)產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)變革，幫助數(shù)十億計(jì)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(guó)際企業(yè)。西門子自1872年進(jìn)入中國(guó)， 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(jiān)持不懈地對(duì)中國(guó)的發(fā)展提供全面支持。截至2022年9月30日，西門子在中國(guó)擁有超過3萬名員工。西門子已經(jīng)發(fā)展成為中國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的一部分，并竭誠(chéng)與中國(guó)攜手合作，共同致力于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。如需了解詳細(xì)信息，請(qǐng)?jiān)L問www.siemens.com.cn。
