1スマートな工場設計のアイデア
1.1 スマートな工場建設の目標
国の5つの開発コンセプトである「革新、調整、グリーン、オープン性、共有」に積極的に対応するために、「Made in China 2025」と「鉄鋼業界の調整とアップグレード計画」を実施する
（2016-2020）」、「「インターネット+」行動の積極的な推進に関する国務院の指導的見解」と関連する政策要件を、鉄鋼企業自身が直面している現在の状況、生産状況、既存の問題、および将来の開発計画のニーズと組み合わせて。その技術プロセス、環境保護、インテリジェント製造などの側面は完全に最適化およびアップグレードされており、同社は国内のファーストクラスのグリーンでインテリジェントな生産拠点となっており、品質と効率の二重の向上を実現しています。
企業がスマートな工場を建設した後、原材料から完成品までの全生産ラインは、集中型スケジューリング制御、インテリジェントなフラット管理、シンプルで効率的な生産組織、包括的で安定したエネルギー消費と汚染物質排出基準を実現し、製品品質の安定性と信頼性を大幅に改善します。 、プロセス全体での鋼1トンあたりのコストが削減され、会社の競争力が向上します。スマートな工場建設の目標は次のとおりです。
（1）エンタープライズ情報化を通じて、最新のエンタープライズ管理を実現するための高度な管理モデルを導入します。
（2）合理的かつ円滑な管理プロセスに導かれ、標準化された高度な管理基準に基づいて、合理化された効率的なビジネス構造に基づいて高度に標準化された科学的な管理プロセスを実現する。
（3）洗練された管理、標準化された運用、およびジャストインタイムの生産を実現し、生産および運用活動のプロセス全体のリアルタイムで観察可能かつ制御可能なダイナミクスを実現し、企業の応答性と適応性を向上させ、企業の総合的な市場競争力を包括的に向上させます。
（4）企業情報システムの改善により、2つの技術を融合した「デジタルスマートファクトリー」を徐々に確立。
1.2スマートファクトリーの全体的な設計コンセプト
ドイツの「インダストリー4.0」と米国の「スマートマニュファクチャリングエコシステム」の構築思想を生かしながら、「グリーン＆スマート」の構築思想に基づき、「国家知的生産標準システム構築ガイドライン」の構築思想と目標に沿って情報化全体計画。
インテリジェントな製造システムは、「1つのセンター、1つのマップ、1つのプラットフォーム」という全体的な設計コンセプトを採用しています。
図 1- 鉄鋼企業向けのインテリジェント製造システムのアーキテクチャ図
センター：エンタープライズ管理およびコントロールセンター、クラウドデータセンター、ネットワークセンターなど、エンタープライズ情報とインテリジェントシステムを提供する基本的なサポートプラットフォームを指します。
管理・管理センターは、企業の主要な生産・運営事業のインテリジェントなスケジューリングと管理を実現します。管理・管理センターの大きな監視画面とインテリジェント情報システムをキャリアとして、企業の生産、エネルギー、設備、物流などのさまざまなビジネスのフラットで集中型のビジネスを実現します。会社レベルのコントロール。
クラウドデータセンターは、クラウドテクノロジーと仮想化テクノロジーを最大限に活用して、インテリジェントな工場情報システムのハードウェアサポートを実現し、各インテリジェント情報システムに必要なサーバーリソースを提供します。
ネットワークセンターは、会社のすべてのインテリジェントシステムネットワークの統合管理を実現し、会社全体の情報ネットワークとモノのインターネットの相互接続、安全性、信頼性を保証します。
上記の3つのセンター（コントロールセンター、クラウドセンター、ネットワークセンター）は、最終的には会社レベルのコントロールセンタービルディングの1つのセンターに統合されます。このセンターは、会社の日常の生産と運用の中核として機能します。会社の管理および制御担当者は、ここでは、会社全体の日々の生産および運用情報を調整および管理します。
図 2- スマートファクトリディスパッチモニタリングセンター
マップ：これは、インテリジェントな製造システムフレームワーク全体の基盤です。3次元BIMテクノロジーを完全に組み合わせて、実際の工場と同じ縮尺の3次元デジタルファクトリーマップを確立し、工場の建物情報、設備情報、パイプネットワーク情報などに焦点を当てて、最終的なデジタル運用管理および制御プラットフォームの基盤を築きます。
3Dデジタルファクトリーマップは、企業の計画段階から始まり、計画、設計、建設、完成、配送、運用、保守のライフサイクル全体を実行し、デジタルフルライフサイクル管理を実現します。
マップはデジタル工場管理システムと連携して、動的なフルプロセスの運用管理と制御、インテリジェントな機器の運用と保守管理などを実現し、企業の管理とスケジューリングの効率を効果的に向上させます。工場のデジタル化、ワークショップのデジタル化、設備、パイプラインのデジタル化を含むマップを通じて、鉄鋼企業の包括的なデジタル管理を実現します。実際の工場と同じ仮想工場を作成することにより、工場のライフサイクル全体とプロセス全体の生産管理の3D総合表示が実現します。 、インテリジェントな機器の運用と保守の管理、インテリジェントなパイプネットワークの安全性の監視の管理、没入型の操作のトレーニングと評価の管理、緊急用ドリルのシミュレーション管理。鉄鋼企業の従来の作業方法を革新的に改善し、資産管理の新しい概念を確立し、運用管理システムを効果的に最適化し、事故処理の効率を向上させます。
図 3- スマートファクトリオペレーション管理プラットフォーム
1つのプラットフォーム：企業レベルの生産、エネルギー、ロジスティクス、設備、その他の主要なビジネス向けの集中型デジタル操作および制御プラットフォームの確立。これは、企業の情報システムのデータ情報をすべてのレベルで統合し、企業レベルの管理の基礎として3次元デジタル工場マップを使用します。かんばんは、会社の主要な生産指標のすべてのレベルで管理情報を提供し、スマート工場の運営と管理の中核です。
デジタルプラットフォームは、会社のオールラウンドな運用データソースとして機能し、運用、生産、エネルギー、設備、物流、その他のビジネスデータからビジネスデータを統合および抽出し、会社のビッグデータ管理および分析システムを構築するためのオールラウンドデータサポートを提供します。
図 3- スマートな工場運営管理および制御プラットフォーム
1.3スマートファクトリシステムアーキテクチャ
「インテリジェントマニュファクチャリング、ビッグデータ、インターネット+」および「集中型、シンプル、ダイレクト、継続的、スムーズ、効率的」の原則に基づいて、安定した信頼性の高い機器制御システムと高レベル自動化されたプロセス制御システム、継続的かつ効率的な無駄のない生産システム、集中化された統一されたERPシステム、科学的かつ厳密な意思決定支援システム、および協調的ネットワークオフィスシステム。供給、生産、マーケティングの統合計画システム、供給、生産、マーケティングの統合実行システムを実現します。供給、生産、マーケティング統合追跡システム、供給、生産、マーケティング統合バランスシステム、インタラクティブで迅速なWin-Winマーケティングシステム、誠実でWin-Winのエンタープライズサービスシステム、動的で効率的で透明な監視システム、科学的で正確な意思決定システム。
（1）同社の経営モデルのポイント
1）グループの運用管理と制御に適応する効率的な複合管理と制御モード
2）同社は、コアビジネスユニットの集中管理および制御モデルを実装しています。
3）コアビジネスユニットは、「企業専門工場運営エリア」の3レベルの管理構造に従って設置され、管理を実施します。
4）会社は生産および運用管理センターであり、各専門工場はコストセンターであり、主に生産計画の実施を担当し、多様性、生産量、品質、コスト、安全性、機器操作などのさまざまな技術的および経済的指標の実現を保証します。
5）企業と同時に発展する情報システムを構築する。会社の全領域をカバーする情報システムの構築を通じて、会社の全領域での管理モードが促進される一方で、会社の情報システムは、会社の現代経営を効果的にサポートする支援ツールとして実装されます。
（2）インテリジェント工場システムの全体的なアーキテクチャインテリジェント工場管理システムの機能は、次のように分類されます。
レベル5ビジネスインテリジェンスシステム（L5）;
レベル4エンタープライズリソースプランニングシステム（L4）;
第3レベルの生産管理システム（L3）;
2番目のレベルはプロセス制御システム（L2）です。
最初のレベルは、基本的な自動化システム（L1）です。
図3-1スマートファクトリシステムの全体的な機能アーキテクチャ図
第5層はビジネスの意思決定層であり、主に企業の意思決定支援システムです。情報技術を使用して、企業の調達、販売、生産と運用に関する重要なデータを抽出し、企業の意思決定者をサポートします。
4番目のレイヤーはエンタープライズリソース管理レイヤーで、会社のERP、OA OA、eコマースプラットフォームなどを含む会社のビジネスレベルの管理を目的としており、R＆D、テクノロジー、ファイナンス、コスト、人員、資産、顧客に関する情報処理を実現します。エンタープライズ管理理論の指導の下で、高度な管理の概念と方法は、情報システムを通じて強固になり、企業の内部と外部のサプライチェーンを体系的かつ効率的に統合して管理します。
3番目のレイヤーはインテリジェントな製造レイヤーであり、製品の注文を受け付ける工場から、製造プロセス全体の製品倉庫管理に至るまで、会社のさまざまなビジネス生産ユニットの製造実行プロセス全体を主に担当します。焦点は、企業の情報化とプロセスの自動化の間の生産管理にあります。コア接続層。
2番目の層はプロセス制御層であり、生産管理層と基本的な自動化層を接続するためのキーです
コントロール層は、主に計画管理、追跡とデータ収集、設定値計算、シャットダウン管理と品質管理の機能を実現し、ユニット制御の有効な手段です。
最初の層は基本的なオートメーション層であり、これは装置に直接面する制御層です。これは主に、各ユニットの設定値設定、さまざまなパラメーター制御、データ取得、品質管理、および装置診断システムを完了します。これは、独立して製造でき、製造プロセスです。の重要なリンク
4アプリケーションシステム機能
4.1.2 Enterprise Cooperative Office（OA）システム
コラボレーションオフィスシステムは、統一されたエンタープライズ情報プラットフォーム上で公式文書、人員、資産、顧客などの情報処理を実現し、企業内に存在する情報拡張、情報アイランド、非構造化情報、非個別情報の問題を完全に排除します。コラボレーティブオフィスシステムは、コラボレーティブで統合されたオフィス環境を提供するため、すべてのオフィススタッフが同じパーソナライズされた手紙を使用できます。
情報ポータルで作業し、時間と地理的な制約を取り除き、共同作業と知識管理を実現します。主な機能：
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- エンタープライズ内部ポータル。
- 文書を送受信します。
- 会議管理
- 知識ベース;
- ワークフロー管理;
- インスタントメッセージング。
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協調経営は、「情報シナジー」、「ビジネスシナジー」、「リソースシナジー」により、情報、ビジネス、リソースの3つの島の問題に対する効果的なソリューションを提案します。
4.1.1意思決定支援システム（DSS）
意思決定支援システムの実装目標は、会社が目指すべき経営パフォーマンスの目標と各ブランチのコア目標を設定することです。同時に、会社の目標を達成するための評価基準を提供し、経営陣と株主に業績を報告します。会社の戦略と会社の行動を組み合わせることで、会社の価値志向の経営をサポートし、財務指標と非財務指標を組み合わせた業績管理メカニズムを確立します。
DSSは、企業のERPシステムと複数のビジネストランザクションシステムのデータを集約し、企業全体の共有ビューを提供し、財務およびパフォーマンス管理プロセスを統合し、個々の目標または部門の目標を会社全体の目標と一致させます。
主な機能：
•パフォーマンススコアカードシステム。
•戦略的金融システム。
•ビジネスインテリジェンスシステム。
4.3インテリジェントな製造-生産管理システム
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4.3.1 システム機能
インテリジェントな製造システムは、販売と生産のリンクを密接にリンクします。販売契約によって駆動され、製造オーダーをメインラインとし、製品仕様と冶金仕様をコアとして、プロセス全体の現場での注文入力プラン実行フィードバック調整の情報を形成します。ループし、生産と販売の計画を現場で実施し、正確かつタイムリーな情報を把握して、リアルタイムの調整と最適化を行い、生産能力と効率を最大化します。システムには次の特性があります。
（1）統一されたコード体系の確立
（2）契約に基づく設計・製作を実現するための製品仕様・冶金仕様体系の確立
（3）リアルタイムの動的注文追跡
（4）鉄鋼生産の需給バランスを実現
（5）プロセス全体の第1レベルの計画管理を実現する
（6）圧延統合のためのリアルタイム動的スケジューリングシステムを実現
（7）監督、管理、制御の統合を実現する
（8）全工程品質管理の実現
（9）財務コスト情報の収集
4.3.2ビジネスプロセス
（1）生産管理業務プロセス
生産管理の主な業務は、原油および燃料管理、生産管理、生産契約管理、資材適用、生産運用計画、生産工程管理および調整、仕掛品在庫管理、生産実績の収集と分類を含む、会社の受注の受け入れから始まり、製品が工場にリリースされるまで、生産ロジスティクスに関わる倉庫管理。
生産管理プロセスの一般的な図は次のとおりです。
図4-1生産管理フローチャート
•原材料管理;
•生産運用計画の管理。
•生産契約管理。
•進行中の作業の管理。
• 生産管理;
•現場での運用管理。
（2）品質管理業務プロセス
品質管理とは、ユーザーのニーズを満たすことから始まり、設計、製造、サービス、顧客やサプライヤーとの関係などの一連のプロセスに焦点を当てた品質管理活動を指します。
全体的な品質管理プロセス図は次のとおりです。
図4-2品質管理フローチャート
品質管理は、次の管理サービスで構成されています。
•注文品質設計。
• 品質検査;
•プロセス品質管理。
•品質の判断。
•製品製造履歴管理。
•製品の品質証明書の管理。
•ユーザー品質の異論管理。
•品質レベル管理。
品質システム管理は、次の管理サービスで構成されています。
•品質方針の目標。
•製品供給基準管理。
•手続きシステム管理。
•プロセス監査。
•製品チェック。
•質の高い会議。
• 品質管理;
•製品品質の異議の是正および防止。
•内部ユーザー満足度調査および評価。4.3.3システム関数
（1）統合品質管理
•品質基準管理。
•品質設計管理;
•品質追跡管理。
•品質判断管理。
• 品質証明;
•品質統計管理。
•品質分析管理。
（2）製鉄前生産管理システム
•製鉄前の生産計画管理。
•製鉄前の生産計画の調整とリリース。
•品質追跡管理。
•原材料ヤード管理。
•プラント全体の運転管理。
（3）製鋼後の生産管理体制
•注文管理。
•生産計画管理;
• 生産管理;
•製造注文プロセス管理。
•品質追跡管理。
•ジョブ管理。
•機器ステータス管理。
•ローラールームの管理。
•ツールと機器の管理。
•生産オペレーション統計。
•生産コスト管理。
（4）倉庫管理
倉庫管理には以下が含まれます。
原材料と補助材料、スクラップの倉庫管理、ビレットの倉庫管理、仕上げの半製品、完成品の倉庫管理。倉庫管理、倉庫関連の操作、資材の場所、および関連する在庫統計を含みます。
4.4 Intelligent Manufacturing-Professional Management System
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4.4.1 インテリジェント3Dファクトリー
このシステムは、3次元BIMテクノロジーとGIS動的ポジショニングテクノロジーを統合して、3次元の工場モデルでエネルギー、設備、メーター、パイプラインの動的管理と監視を実現します。ユーザーは、システムを使用して、企業資産の透過的な管理、運用と保守の効率的な管理、および図面を実現できます。データの正確さ
管理、インテリジェント機器および校正機器のインテリジェントポイント検査管理。
ユーザーは、3次元モデル上でエネルギー消費機器とエネルギー使用ユニットのエネルギー消費の変化をリアルタイムで監視できます。関連機器とメーター番号を入力することで、機器とメーターをすばやく見つけることができるため、保守担当者は機器の設置場所をすばやく見つけることができます。パイプラインに障害が発生すると、システムは上流の機器とバルブをすばやく特定し、シャットダウンを促すことができます。
システムは、機器関連のドキュメント、図面、および3次元モノマーモデルをインポートし、機器の操作パラメーター曲線の変更、点の検査および修理のパフォーマンスと組み合わせて、機器の完全なライフサイクル管理を実現できます。複雑な機器の場合、システムは、機器のアニメーションを統合して後で簡単に実行できます機器のオーバーホールとメンテナンス作業。
（1）エネルギーモニタリング
3Dシーンに基づいて、モデルは360度の自己回転を実現し、現在の視点でのオブジェクトの基本的なプロパティと現在の作業ステータスがラベルの形式で表示されます。重要な部品のエネルギー監視データは、統計グラフ表示を通じて動的に追跡でき、場所のエネルギー傾向と振幅を動的に追跡できます。同時に、さまざまなパイプ製造材料や媒体の流れ方向などの情報を表示できます。
（2）3次元機器モデル
重要なエネルギー使用機器の3Dモデルを表示し、モデルの外観、さまざまな部品の名前と機能、統合機器の動作パラメーター規格、および実際の動作パラメーター変更監視を視覚的に表示します。
（3）設備の設置
機器モデルに基づいて、ボタンを使用して機器の分解と設置アニメーションの再生を制御し、機器の保守担当者が機器の分解と設置手順を理解できるようにすることができます。
（4）機器の配置
3Dシーンのデバイス番号、デバイス名、デバイスタイプを確認できます。
クエリ条件は現在のデバイスの設置場所を特定し、システムはシーンカメラの場所を切り替えることでターゲットデバイスを特定します。
（5）ビデオ監視
3Dシーンでのビデオ監視システムの実際の表示機能。ユーザーは、モデル内のさまざまな位置にあるビデオ監視モデルをクリックすることにより、現在の場所のビデオ監視コンテンツを表示できます。大きな事故が発生すると、自動的にビデオと位置にリンクし、障害点をすばやく見つけて事故処理を保存します時間、エネルギーの無駄を減らします。
4.4.2機器管理システム
設備管理システムは、主要な設備管理作業を中心に、現場検査、巡回検査、保守、倉庫管理を通じて、対応する運用プロセスを標準化し、設備の稼働率と信頼性を向上させて、企業生産の円滑な進行を保証します。
機器管理システムは、企業の統合機器カタログを確立し、機器の操作記録と操作パラメータの効果的な分析を実施し、機器の故障の潜在的な危険を事前に防止および発見し、機器の安全な操作と削減を確保するための合理的な検査と保守作業計画を策定します機器のメンテナンス費用。
（1）機器技術ファイル
•機器の基本情報管理。
•標準管理;
•システムと規制の管理。
•図面ファイルの管理。
•定期的な検査機器の管理。
（2）設備稼働監視・管理
•SCADA操作の監視。
• データ分析。
（3）設備容量とエネルギー消費管理
•エネルギー消費パフォーマンス管理。
•エネルギー生産実績管理。
•アウトソーシングおよび輸出管理。
（4）設備ポイントの点検・管理
•検査計画の管理。
•スポット検査のパフォーマンス管理。
•機器の隠れた危険管理。
（5）設備故障管理
•機器の故障管理。
•機器故障統計。
（6）設備保守管理
•メンテナンス作業通知管理。
•メンテナンス作業オーダー管理。
•メンテナンス品質管理。
•メンテナンス受け入れ管理。
（7）機器の潤滑管理
•潤滑計画の管理。
•潤滑性能管理。
•石油回収管理。
（8）スペアパーツ管理
•計画管理
•倉庫管理
•アウトバウンド管理
• 在庫管理
•改修と廃棄物管理
（9）設備資産管理
•設備資産の減価償却管理。
•機器評価管理。
•機器の保管/開封管理。
•機器のアイドル/管理の有効化。
•機器の移動管理。
•機器割り当て管理。
•機器のスクラップ管理。
4.4.3エネルギー管理
エネルギー管理システムは、プラント全体のエネルギーパイプラインネットワークを対象としており、プラント全体のさまざまなエネルギー媒体の供給と分配を直接ディスパッチおよび監視し、電気、水、ガス、酸素、窒素、アルゴン、蒸気、圧縮空気などの媒体を監視し、監視します。プラント全体の変換および分配ステーション、自己生成、ガス混合ステーション、ガス加圧ステーション、さまざまなガスタンクとガス放出システム、および無人のオンサイトを可能にするエネルギーステーションのリモート監視。企業向けに調整された高度なエネルギー管理および制御プラットフォーム。この製品は、鉄、鋼、圧延、および主要な公共プロセスと補助プロセスの単一プロセスモデルの確立を通じて高度な設計概念を組み合わせた後、ダイナミックシミュレーションシミュレーションを実行して、企業がエネルギー媒体の実際の生産における問題とボトルネックを事前に発見できるようにし、それによって改善します不必要なエネルギーの無駄を減らすために、さまざまな緊急時の計画をしっかり立ててください。さらに、フラットなリモートコントロールプラットフォームと根本的な変革の実装における豊富な経験を通じて、企業はさまざまなエネルギー変電所の変革を支援し、中央集中型のエネルギー管理と制御を実現します。各ステーションは無人であり、従業員数を効果的に減らし、企業の効率を高めます。エネルギー管理効率を向上させるための基盤を築きます。
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