数字技能使企业能够在工业4.0年代中建立起自己的网络物理体系(CP)。在工业4.0浪潮中,一个重要的研究课题是数字技能在工业中的运用,特别是在特定职业范畴的运用。数字化决议了新的或改进的产品、工艺、技能的发明以及公司基础设施的扩展。
从国有企业年代到私营企业年代,波兰钢铁工业走过了一段很长的进程。在工业结构调整进程中,波兰钢铁工业在一切权、产品、财物、作业、办理等方面均有所改动,并逐渐向创新式工业改变。在20世纪90年代经济转型期间,波兰钢铁工业产生了根本性革新,波兰钢铁工业直接发明了该国大约3%的工业产量和大约0.3%的国民出产总值。
2019年,波兰钢铁工业出售产量为357亿兹罗提(1兹罗提≈0.26美元)。依据波兰钢铁协会(HIPH)统计数据显现,1989年~2019年,波兰粗钢产量为980万吨/年;受新冠肺炎疫情的影响,1989年~2020年的年均粗钢产量为970万吨,削减了10万吨。依据波兰钢材忧虑联盟(PUD)的统计数据显现,钢材主要被运用于该国修建、轿车、金属制品、机械制作、家用电器和交通工具等下游职业。1989年~2019年,波兰钢铁出产商的出资开销到达230亿兹罗提。
2002年,波兰钢铁工业筛选了Marten炼钢技能(平炉炼钢工艺),活跃勤勤恳恳新式节能技能。钢铁工业的改变方向与该国“绿色方针”的根本方向共同,即削减固体燃料(主要是焦炭)和燃煤发电的耗费,一同进步工艺气体(高炉煤气和焦炉煤气)运用比重。在迈向工业4.0年代的进程中,削减电力和自然资源(铁矿石、煤炭)的耗费能够算是钢铁企业面对的最大应战之一。
外国本钱对波兰钢铁工业的展开有很大影响,这是因为波兰最大的钢铁企业隶属于外资集团。在私有化进程中,IC技能一向在波兰钢铁工业创立新的内外部依靠结构中发挥重要作用。现在,IC技能仍旧能够使波兰钢铁工业在国际钢铁市场中保有必定的竞争力。
20世纪90年代以来,国际各国的各行各业都密布展开了数字化出资,波兰钢铁工业也活跃进行结构重组。可是,经济转型和私有化推迟了波兰钢铁工业的数字化进程。由此可见,只要在私有化和重组完结后,钢铁企业才干规划新的技能出资。
2004年3月份,波兰财政部与LNM控股公司签署了Polskie Huty Stali(PHS)控股公司的私有化协议。米塔尔钢铁集团正式接管了该国最大钢铁企业,并对其进行了深度重组。聚会于价值70亿兹罗提的出资方案,仅2004年1年的时刻,该公司就完结了17亿兹罗提的净利润。
2005年2月份,因为米塔尔钢铁集团的建立,卡托维兹区域法院将该公司更名为米塔尔钢铁波兰公司,2006年6月份,安赛乐与米塔尔合并为安赛乐米塔尔集团,因此该公司于2007年正式更名为安赛乐米塔尔波兰公司(下称安米波兰公司)。尔后,美国CMC本钱集团、西班牙Celsa集团等外资集团相继进入波兰钢铁市场。
2007年,欧盟委员会宣告波兰钢铁企业的重组正式完结。因为外资集团致力于出资新的出产技能(BAT)和IC技能研制,现在波兰钢铁工业数字化转型的力度仍旧在逐渐加大。
结合工业4.0的展开理念,波兰钢铁工业正在大力运用数字技能,凭借数字技能监测设备运转参数。高炉由IT体系监控,炼钢厂和轧钢厂的设备都装备了传感器,以供给相关工艺数据,强化操控。在长流程炼钢厂中,带有传感器的设备构成网络结构,被称为高炉网络(BFN)。BFN与算法一同构成高炉上的传感器网络,以辨认炉况。经过传感器和传感器供给的数据,能够规划高炉技能负荷和保护作业。现在,这项技能已被运用于安米波兰公司的栋布罗瓦古尔尼恰厂。
国际级制作办法(WCM)完结了波兰钢铁工业对无机械故障的费事。多年来,安米波兰公司在希维托赫洛维采的道碴出产线上对该范畴进行了很多出资,从一个接近关闭的机械厂化身为一条更现代化的出产线。该出产线上装置了数千个传感器,为操作员供给数据,实时的KPI剖析和流程优化进步了炼钢厂的出产才能,数字化技能已将方案外停机时刻削减至肯定最短。
流程优化体系根据保护方案以及最大化资源可用性,用于资源密布度剖析的信息体系是自动导向的,能够猜测行将呈现的问题。IC技能还加强了终端用户和原始设备制作商之间的协作。在资源办理方面,工厂运用具有多个模块的IC体系,企业资源方案(ERP)、制作履行(MES)和客户关系办理(CRM)等体系供给有关资源、出产、机器操作、产品和客户的数据。此外,拓宽的IC体系(ERP、CAx)装备了用于文档办理、项目办理、出产方案和调度以及商业智能(数据剖析和陈述)的运用程序。
完好的IT包由SAP体系组成。在波兰外资集团旗下的大型钢厂中,这些体系发明了一个集成的IT和核算机环境,将企业、公司、本钱集团和整个供应链衔接起来。物联网和智能技能经过动态装备出产流程,促进了可继续出产要害准则的完结。
在通往钢铁厂4.0年代的道路上,IC技能发挥了重要作用。例如,全自动和半自动机器人、人工智能、无人机、4D打印、数字孪生等。IC技能经过将传感器技能与质量、出产规划、操控体系以及数字模型智能结合,能够在出产进程发明新的维度,下降出产成本。
将钢铁出产的数字化界说为新技能的后续运用,是满意钢铁出产商在质量、出产率和灵活性方面的要求所必需的。现在,炼钢厂运用的IC技能正朝着以下方向展开:完结设备之间的彻底衔接、进步核算机的核算才能、发明智能的先进软件。从长远来看,这些软件的存在方式将是无处不在的运用程序,智能化和网络化水平也将不断被进步。
炼钢厂软件智能化的展开体现在软件的开发上,软件的开发一般被称为“自学习”“自适应”“自修正”。
现在,波兰的许多钢铁企业都在运用数字化和物理网络体系。例如Realloys公司现已装备了根据树莓派和Arduino板的自动监控设备,名为Vizum Box,以增强出产数据的在线数字化。
Realloys公司运用的视觉体系由Vizum劳动力、Vizum车辆等模块组成。在该体系中,云核算和物联网设备之间的通讯进程是由互联网衔接和MQ遥测传输协议完结的。为了保证通讯的可靠性,Vizum OpitRack体系与Orange Live Objects服务体系进行了集成,该集成服务能够在全球Orange运营商基础设施的软件层上,经过协议完结云核算和物联网设备之间的通讯。
安米波兰公司运用无人机监测库存情况,还运用3D打印机打印炼钢厂的设备备件。别的,其经过运用在线渠道和移动运用程序联络客户,监控订单流程。
到现在,波兰现已有超越1.1万台机组得以运用。波兰钢铁工业界的每1万名职工具有36台机器人,欧洲每1万名职工有106台机器人。对智能机器的运用需求逐年增加,这不仅是大势所趋,也代表着企业对机器人技能优势的知道日益进步。
虽然波兰的机器人运用水平较低,但机器人运用密度指数正在增加。可是,波兰与捷克、斯洛伐克等国家比较,完结机器人全面运用的进程依然缓慢。近年来,钢铁工业是波兰对工业机器人运用需求最高的职业之一。
安米波兰公司是波兰最大的钢铁出产商,具有近1.1万名职工,2015年~2020年粗钢产量大约为500万吨/年。该公司具有栋布罗瓦古尔尼恰、克拉科夫、霍茹夫、索斯诺维茨和希维托赫洛维采等6家工厂。
在波兰钢铁市场中,安米波兰公司的产能比重到达70%。自安米波兰公司展开事务以来,已出资超越70亿兹罗提对其工厂进行晋级改造。现在,安米波兰公司现已在许多事务范畴选用根据人工智能的新渠道和算法。
2018年,栋布罗瓦古尔尼恰厂勤勤恳恳了根据视频的图画处理技能,以剖析出产线上的转炉振荡。同年,索斯诺维茨厂选用了大厅的3D可视化技能,用于作业规划和出产区布局优化。2019年,安米波兰公司开始运用无人机调查炼钢厂出产区域。此外,该公司在克拉科夫厂库房运用了针对数字产品定位的IT体系,自此冶金产品的辨认进程完结长途操作,不需要职工在存储区域走动。终究,该体系将掩盖该公司一切工厂的库房,具体盯梢钢卷从轧机到发货的整个流程。一同,安米波兰公司经过装置物流体系,监控车辆在道路上和工厂停车场的移动。
栋布罗瓦古尔尼恰的轧钢厂装置了钢轨出产盯梢体系,可对产品进行准确辨认和监控。该IT体系能够实时检查出产情况,操控钢轨精整厂的出产才能,加速产品的质量检验节奏,并削减人为过错的产生概率。
克拉科夫焦化厂内设有一套体系,用于丈量混合煤回填后焦炭室的填充量及其平坦情况,所取得的数据用于优化回填操作,然后削减该工艺对环境的负面影响。
在克拉科夫厂,IT体系多年来一向被运用于检测钢铁产品稳妥。该体系可有用辨认产品的外表和次外表裂纹。例如,磨床中的轧辊稳妥等。数以千计的传感器引导钢带运转,改进了冷轧酸洗线的钢带对中情况。这种解决方案能够十分准确地将酸洗薄板的边际切割到所需的尺度,然后削减卡带次数。
新一代数字化技能正被广泛地运用于安米波兰公司的各个工厂,从出产预备、出产操控到终究产品的贮存和运送进程。
IC技能能够经过无限制的互联网接入(包含宽带和移动互联网)搜集数据、处理和操控物理出产进程。工业4.0中的网络技能是网络物理出产体系(CPPS)的一部分,CPPS是核算机和物理进程的集成,网络技能和物理进程之间的联络越来越严密。
波兰的钢铁企业正在活跃出资数字化转型建造。可是,与其他发达国家比较,其转型进程至少落后了20年。波兰钢铁工业只要在企业私有化和职业重组完结之后,才干对IC体系和数字化技能进行更强有力的出资。
钢铁工业与其他职业相同,正在逐渐施行革新,面向工业4.0的革新战略是长时间方案。由此可见,工业4.0技能在波兰钢铁工业的展开进程中仍旧处于初级展开阶段。
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