近年来,由高效轧制与智能制造国家工程研究中心研发的冷轧智能工艺模型及大数据分析系统已在鞍钢、马钢、攀钢西昌在内的多家钢铁企业上线并投入使用。该系统面向冷轧精品板材生产,上线后均实现项目预期效果,各项技术指标达到业内领先水平,标志着国家工程中心在冷轧智能化方向取得了新的技术突破。
在该项技术研发过程中,国家工程中心以行业数字化需求为导向,凭借多年来在冷轧工艺及质量领域科研攻关项目的技术沉淀,依托工业互联网、大数据、机理模型、AI算法等先进理念和方法,成功开发出覆盖生产、质量、设备、能源、成本5个业务板块的冷轧产线“工业大脑”——冷轧智能工艺模型及大数据分析系统,提高产线的自感知、自诊断、自优化能力,帮助企业提质、增效、降本,实现质量变革、效率变革和模式变革。
在提高产量方面。该系统基于专家先验知识,结合各种工业大数据技术和机器学习算法,围绕影响生产稳定性的各类因素,打通“热轧-冷轧-连退”信息壁垒,系统自动进行原料诊断、异常预测、过程寻优、工序间协同优化,大幅提高了生产效率。某现场应用后,通过优化热轧供料标准、给出设备调整建议,酸轧跑偏卷数降低40%以上,通过原料诊断、优化冷轧轧制参数,轧制断带率降低40%以上,通过大数据分析反向优化冷轧板形,连退跑偏卷数降低60%以上。
在产品质量控制方面。该系统基于全流程过程数据的精准映射与挖掘分析,结合冷轧机理模型和知识规则,开发了质量数字化评价、质量仿真预测、质量智能监控、质量一键式分析(质量、设备精度、工艺窗口协同分析)等相关模块,实现了质量一贯制管理。现场应用后,通过质量精准管理、工艺窗口实时监控等手段,产品性能稳定性及硅钢同板差控制精度大幅改善,废次降比例降低0.2%以上。
在降本节能方面。该系统针对钢铁企业降本增效减排的迫切要求,开发了产线能源精细化管控和成本精准核算分析等模型功能,通过能源成本协同优化,降低产线吨钢能源消耗和生产成本。某厂应用后,通过优化冷轧加宽量和热轧供料宽度,吨钢成本降低约1元/吨。