一、企業簡介
寶鋼股份于2000年12月在上海證券交易所上市,總部位于上海市寶山區。寶鋼股份專業生產高技術含量、高附加值的碳鋼薄板、厚板與鋼管等鋼鐵精品,其中汽車板、硅鋼、鍍錫板、能源及管線用鋼、高等級船舶及海工用鋼,以及其它高端薄板等產品處于國內市場領導地位。作為客戶最值得信賴的價值創造伙伴,寶鋼股份通過遍布全球的營銷網絡,將一流的產品與服務送達客戶,在滿足國內需求的同時,產品還出口至世界七十多個國家和地區。
寶鋼股份堅持可持續發展之路,注重創新能力的培育,積極尋求整個產業鏈的綠色發展和低碳的解決方案。自主研發的新一代高強汽車板、取向硅鋼等已處于國際先進水平。自2002年起,寶鋼股份連續十二年獲得“國家科技進步獎”,是中國唯一獲此殊榮的企業。2012年,寶鋼股份被美國《新聞周刊》評為“全球500綠色企業”。2013年,寶鋼股份蟬聯“亞洲最受尊敬的知識型組織大獎”。
圖1 寶鋼股份有限公司
二、企業信息化應用總體現狀
寶鋼誕生于信息化的時代,在建設初期就在生產裝備中大量使用數字化設備和計算機系統,并對管理信息的處理能力提出了很高的要求。經過20多年的建設和發展,寶鋼已建成四級結構的完整的計算機系統工程和個性化的鋼鐵ERP系統,成為寶鋼企業信息化建設的良好開端。
寶鋼歷來十分重視企業信息化以及自動化與信息化的深度融合。近30年來,寶鋼從適應環境和自身發展的需要出發,歷經以生產為中心、以財務管理為中心和以面向用戶,提升競爭力為中心等不同發展階段,每個階段的每一次管理創新都離不開信息系統的支撐。企業信息化發展有力提升了寶鋼的軟實力。寶鋼股份信息化總體架構如下圖2所示。
在經營層面上對鋼鐵主業子公司采用運營管控模式,對相關多元化子公司采用戰略管控模式,建成了縱向一體化管理和橫向協同管理相結合的經營管理系統,如下圖3所示。
圖2 寶鋼股份信息化總體架構
圖3 寶鋼股份經營管理系統
寶鋼信息化發展具有如下特點:
通過自動化與信息化的融合實現質量與生產管理、財務與業務系統、生產與銷售系統的深度融合,從而支撐制造管理與經營管理的融合;在面向各專業的基本分析、跨專業的專題分析以及面向管理決策的信息和知識支撐中,分析重點從面向事務處理向輔助分析決策發展;強化供應鏈整合,注重與客戶、供應商之間的協同。
寶鋼股份希望通過企業信息化發展以及兩化深度融合,支撐寶鋼新一輪發展戰略目標,成為一個躋身世界500強,具有強大綜合競爭力、倍受社會尊重的世界鋼鐵企業。
三、參評信息化項目詳細情況介紹
1.項目背景介紹
早在上世紀50年代,用數學模型預報鋼材的組織和性能便是鋼鐵業界的夢想。此后,該技術成為學術界的熱點,世界上眾多的鋼鐵企業和科研院所紛紛進行理論研究、建立模型并開展應用。但是,至今為止,國外還沒有真正成功的商業軟件。
國內對該項技術的關注開始于上世紀90年代。鑒于力學性能預報技術的廣闊前景和應用價值,寶鋼作為國內鋼鐵行業的龍頭企業,也開始關注并培育該項技術。從1998年開始到2013年,經歷十5年的堅持,寶鋼中央研究院自動化研究所自主研究的熱軋帶鋼力學性能預報技術逐步走向成熟,形成自己的特色和優勢。
2.項目目標與實施原則
●項目目標
a)研制可以用于新鋼種設計、鋼種優化、性能控制的模型。
b)模型用于成分和工藝設計。本質上是鋼鐵產品的CAD和CAPP軟件。
c)要達到上述目標:模型必須有足夠的外延性、有足夠的精度、模型必須可靠。
●實施原則
性能預報模型的設想從50年代提出至今已經近60年了,其他人沒有取得成功,是有原因的。首先,要實現上述目標,必須依靠工業大數據。其次,有了大數據怎么用,面臨方法論的挑戰。
要解決大生產數據精度低與模型預測精度要求高的矛盾;要解決數據建模方法難以使模型具備外延性的困難;要達到可靠性和外延要求,就要解決機理模型和數據模型難以融合的矛盾。
特別需要明確的是:由于模型輸入數據精度很低,模型的精度不可能很高;同時,這時誤差最小的模型一般是有偏估計,數據再多也不能逼近真實模型。于是,不能再用誤差最小化的方法求得正確的模型。這意味著,傳統的數據建模方法一概失效了,需要有全新的方法論才行。
3.項目實施與應用情況詳細介紹
寶鋼熱軋帶鋼力學性能預報模型研發是一個且研且應用、逐步走向成熟的過程。從2002年開始,以可靠應用為目標、突破傳統建模思路和方法、有機結合冶金機理與工業數據分析方法建立了全局通用、結構清晰可加的熱軋帶鋼力學性能分布預報模型。
寶鋼熱軋帶鋼力學性能預報模型經歷了碳錳鋼模型、低微合金鋼模型,最終于2012年研發出全局通用型熱軋帶鋼力學性能預報模型。由于模型具有良好的可靠性和外推性,因此可提供以性能預報模型為核心技術的各類應用解決方案。并且,隨著PLM技術在鋼鐵行業的興起,熱軋帶鋼力學性能預報模型將成為面向熱軋產品生命周期管理的基礎性優勢技術。寶鋼熱軋帶鋼力學性能預報模型研發及應用的過程如下圖4所示。
圖4 寶鋼熱軋帶鋼力學性能預報模型研發及應用過程
寶鋼熱軋帶鋼力學性能預報模型具有可靠性和外推性。因此,在理論上可針對熱軋產品開展大量的離線及在線應用,如下圖5所示。
圖5 寶鋼性能預報模型應用場景
●應用案例1
在2006~2008年間,利用碳錳鋼力學性能預報模型進行了系列化的應用,包括余材動態充當、動態質量設計、精準選樣等。如下圖6所示。項目實施第一年就減少數萬噸庫存;減少取樣的損失數百萬元,并將交貨期提前1~2天。
圖6 2006~2008年性能預報模型應用情況
●應用案例2
在2013年~2014年之間寶鋼熱軋帶鋼力學性能預報模型用于鋼種設計和優化。用于寶鋼新鋼種設計,一次性試驗成功。用于梅山鋼鐵數十個鋼種的歸并與優化,全部成功。實現直接或間接經濟效益千萬以上。力學性能預報模型軟件預測界面如下圖7可見。
圖7 寶鋼力學性能預報模型軟件預測界面
●應用案例3
正在開發將性能預報模型用于熱軋產品的在線控制應用。其性能動態控制的方案圖如下圖8所示。
圖8 性能預報模型在寶鋼湛江項目的應用情況
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