孫彥廣（1964 －）
工學博士，教授級高級工程師，博士生導師。冶金自動化研究設計院副院長，國家冶金自動化工程技術中心主任。主要從事冶金過程建模和優(yōu)化控制、鋼鐵企業(yè)信息化方面研發(fā)工作。

摘要：本文介紹了國內(nèi)十一五期間冶金自動化技術主要進展，總結(jié)了目前存在的問題，分析了冶金自動化技術可能的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：冶金自動化技術；發(fā)展趨勢

Abstract: In this paper, the main development of national metallurgical automation technologies is introduced and the gap upto the world advanced level is indicated. The future development trend of metallurgical automation technologies are presented.

key words: Metallurgical Automation Technology；Development Trends

1 我國冶金自動化發(fā)展狀況

    1.1 基礎自動化和過程控制系統(tǒng)

    在基礎控制方面，以PLC、DCS、工業(yè)控制計算機為代表的計算機控制取代了常規(guī)模擬控制，在冶金企業(yè)全面普及。近年發(fā)展起來的現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等技術逐步在冶金自動化系統(tǒng)中應用，分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)替代集中控制成為主流。

    在控制算法上，重要回路控制普遍采用PID算法，智能控制、先進控制在電爐電極升降控制、連鑄結(jié)晶器液位控制、加熱爐燃燒控制、軋機軋制力控制等方面有了初步應用，取得了一定成果。

    在檢測方面，與回路控制、安全生產(chǎn)、能源計量等相關的流量、壓力、溫度、重量等信號的檢測儀表的配備比較齊全；高爐的軟熔帶形狀與位置、高爐爐缸渣鐵液位、煉鋼過程的熔池鋼水含碳量和溫度、連續(xù)鑄鋼過程的結(jié)晶器鋼坯拉漏預報、鋼材質(zhì)量和機械性能預報等軟測量技術取得了初步成果。

    在電氣傳動方面，用于節(jié)能的交流變頻技術普遍采用；國產(chǎn)大功率交、直流傳動裝置在軋線上得到成功應用。

    在過程控制方面，計算機過程控制系統(tǒng)普及率有較大幅度提高，根據(jù)最近中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會的調(diào)查結(jié)果，按冶金工序劃分，57.54%的高爐、56.39%的轉(zhuǎn)爐、58.56%的電爐、 60.08%的連鑄、 74.5%的軋機采用計算機過程控制系統(tǒng)。把工藝知識、數(shù)學模型、專家經(jīng)驗和智能技術結(jié)合起來，在煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過程模型和過程優(yōu)化方面取得了一定的成果，如高爐煉鐵過程優(yōu)化與智能控制系統(tǒng)、有副槍轉(zhuǎn)爐動態(tài)數(shù)學模型、電爐供電曲線優(yōu)化、智能鋼包精煉爐控制系統(tǒng)、連鑄二冷水優(yōu)化設定、軋機智能過程參數(shù)設定等等。

    1.2 信息化

    根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會的調(diào)查結(jié)果，10%左右的煉鐵工序、25%左右的煉鋼工序、50%左右的軋鋼工序采用了生產(chǎn)管理計算機系統(tǒng)。冶金企業(yè)逐步認識到MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）的重要性，在綜合應用運籌學、專家系統(tǒng)和流程仿真等技術，協(xié)調(diào)生產(chǎn)線各工序作業(yè)，進行全線物流跟蹤、質(zhì)量跟蹤控制、成本在線控制、設備預測維護等方面取得了初步成果。 

    隨著企業(yè)管理水平的不斷提高，“信息化帶動工業(yè)化”在冶金企業(yè)成為共識，企業(yè)信息化方興未艾，受到企業(yè)領導高度重視，各企業(yè)紛紛開始信息化規(guī)劃和建設，很多企業(yè)已經(jīng)構(gòu)造了企業(yè)信息網(wǎng)，為企業(yè)信息化奠定了良好的基礎。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會報告，“我國鋼年產(chǎn)量500萬噸以上的8家企業(yè)100%上了信息化的項目，鋼年產(chǎn)量50萬噸以上的58家企業(yè)中有45家上了企業(yè)信息化的項目，占77.6%”。

    寶鋼股份、武鋼、寶鋼集團不銹鋼分公司等企業(yè)建成了主要產(chǎn)線的MES和產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)。寶鋼集團不銹鋼分公司在鋼鐵企業(yè)率先建成了企業(yè)生產(chǎn)指揮駕駛艙。鋼鐵企業(yè)信息化已經(jīng)從信息的整合深入到知識的挖掘。寶鋼在建立生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)倉庫和知識獲取方面走在了國內(nèi)同行的前列，開發(fā)了綜合數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)挖掘的質(zhì)量分析技術、基于數(shù)據(jù)倉庫的客戶服務知識庫，創(chuàng)建了智能質(zhì)量設計知識庫，取得了顯著的成果。

2 “十五”期間我國冶金自動化技術進展

    2.1 檢測

    “十五”期間，我國鋼鐵工業(yè)在金屬原位分析、鋼水連續(xù)測溫、軋制力智能監(jiān)測、冶金反應過程中氣體成分的動態(tài)分析、熱風爐煙氣中的氧含量(殘氧量) 連續(xù)監(jiān)測等方面取得了突破。

    冶金反應過程爐氣成分分析系統(tǒng)。以具有快速響應的小分子飛行時間質(zhì)譜為檢測器，結(jié)合高溫、高粉塵和高流速條件下的工業(yè)氣體取樣技術，集成成套的單體自動化設備，用于自動、在線、實時分析鋼鐵冶煉過程中產(chǎn)生的爐氣的成分。

    熱風爐煙氣氧量在線分析系統(tǒng)。由氧檢測探頭和電子學變送器及實際測量數(shù)學方程等幾部分組成，應用于煉鐵工藝中的熱風爐燃燒，可在線、即時、快速、準確監(jiān)測熱風爐煙氣中的氧含量(殘氧量)，結(jié)合執(zhí)行機構(gòu)調(diào)控空／燃比可達到提高風溫、節(jié)能降耗、減少環(huán)境污染的目的。

    黑體空腔式鋼水連續(xù)測溫技術與系統(tǒng)。在國內(nèi)外首次提出黑體空腔式鋼水連續(xù)測溫方式，融合了接觸式測溫準確可靠和非接觸式測溫成本低的優(yōu)點。用相當于現(xiàn)行的消耗型熱電偶間斷測溫成本實現(xiàn)了鋼水連續(xù)測溫。
附著式軋制力智能監(jiān)測系統(tǒng)研制與應用。由附著式傳感器、工控機柜、智能儀表、數(shù)碼顯示器、報警裝置、UPS電源、系統(tǒng)電源和監(jiān)測軟件等構(gòu)成。重點解決如何利用智能監(jiān)測儀表、工控機和監(jiān)測軟件對產(chǎn)生的干擾信號進行識別與處理，消除對測量精度和穩(wěn)定性產(chǎn)生的嚴重影響。

    2.2 電氣傳動

    “十五”期間，我國鋼鐵工業(yè)在大功率交交變頻調(diào)速系統(tǒng)、智能化高壓變頻裝置的研究方面取得了新進展。

    大功率交交變頻調(diào)速系統(tǒng)及推廣應用。研制了我國第一套熱連軋機主傳動交流調(diào)速裝備，攻克了高精度、高動態(tài)響應、多套交交變頻對電網(wǎng)的無功沖擊及諧波污染的治理和軋機主傳動機電振動的抑制等技術難關，在攀鋼1450熱連軋廠投入使用。其靜態(tài)精度與動態(tài)響應等各項技術性能指標達到國際先進水平。扭轉(zhuǎn)了大功率變頻調(diào)速裝備依賴進口的局面，實現(xiàn)了國產(chǎn)大功率交流調(diào)速裝備的產(chǎn)業(yè)化。

    智能化高壓變頻裝置的研究及推廣應用。在冶金行業(yè)中，大型風機和泵類驅(qū)動普遍應用高壓電機，高壓變頻是大中型風機、泵類高壓電機調(diào)速的關鍵技術。AriVert_智能化高壓變頻裝置通過了國家電控配電設備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心按照國際標準IEC61800-4進行的型式試驗，其主要技術指標達到國際先進水平。在攀鋼、凌鋼等鋼鐵企業(yè)推廣高壓變頻調(diào)速裝置10余套。 

    2.3 鐵鋼軋區(qū)自動控制與優(yōu)化
        
    2.3.1  鐵區(qū)自動控制與優(yōu)化

    “十五”期間，我國鋼鐵工業(yè)在煉焦配煤優(yōu)化系統(tǒng)、焦爐加熱計算機控制及管理系統(tǒng)、燒結(jié)過程智能控制管理系統(tǒng)、燒結(jié)終點判斷與智能控制系統(tǒng)、煉鐵優(yōu)化專家系統(tǒng)、高爐人工智能系統(tǒng)等方面取得了豐碩成果。

    煉焦配煤優(yōu)化系統(tǒng)。通過最優(yōu)決策和專家知識庫，在保證焦炭質(zhì)量、現(xiàn)有煤種和庫存限量等條件下，優(yōu)化選擇適合于煉鐵生產(chǎn)需求的最佳配煤模型。

    燒結(jié)過程智能控制管理系統(tǒng)。將燒結(jié)配料、混合、加水、布料、點火、燒成等生產(chǎn)工序的過程控制進行模型化處理，合理解決配料、加水、布料、燒成等模型之間的關系和內(nèi)部關鍵技術，實現(xiàn)燒結(jié)全過程大閉環(huán)優(yōu)化智能控制。

    煉鐵優(yōu)化專家系統(tǒng)。以高爐“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽”的煉鐵目標和“安全、穩(wěn)定、順行、均衡”的操作方針作為建立成套“多目標系統(tǒng)優(yōu)化”數(shù)學模型的工藝理論依據(jù)，創(chuàng)建了描述冶煉過程非線性變動規(guī)律的“變頻數(shù)理統(tǒng)計”算法，建立了“樣本空間模型”、“系統(tǒng)分析表”和“系統(tǒng)優(yōu)化圖”等數(shù)學模型，數(shù)量化地描述了重要生產(chǎn)規(guī)律。采用計算機軟件工程學原理設計軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)了高爐冶煉過程優(yōu)化操作。
        
    2.3.2  鋼區(qū)自動控制與優(yōu)化

    “十五”期間，我國鋼鐵工業(yè)在轉(zhuǎn)爐計算機控制煉鋼技術、鋼包精煉爐控制系統(tǒng)、精煉爐控制系統(tǒng)綜合自動化、全連鑄計算機生產(chǎn)組織動態(tài)控制模型等方面取得了新進展。

    轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)。綜合冶金反應機理、現(xiàn)場操作經(jīng)驗和數(shù)值計算方法，建立煉鋼過程數(shù)學模型，達到冶煉過程的計算、預測和優(yōu)化。實行對冶煉全過程的參數(shù)計算和優(yōu)化、質(zhì)量跟蹤、生產(chǎn)順序控制和管理，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐煉鋼全過程自動控制。

    精煉爐控制系統(tǒng)。采用智能技術開發(fā)了系列精煉過程模型，包括熱平衡計算和鋼水溫度預報、功率設定點優(yōu)化、電極升降智能控制、成分微調(diào)和齒輪鋼淬透性預報模型、鋼中總氧含量預報模型、吹氬攪拌模型、喂線模型等。 

    全連鑄計算機生產(chǎn)組織動態(tài)控制模型。在引進的三級管理計算機工序GANTT圖模型基礎上開發(fā)適合工藝需要、簡單明晰的“生產(chǎn)時刻表”動態(tài)調(diào)整控制模型，并經(jīng)過工藝管理人員不斷優(yōu)化工序過程參數(shù)，實現(xiàn)了計算機管理的生產(chǎn)組織模式。

    2.3.3  軋區(qū)自動控制與優(yōu)化

    “十五”期間，我國鋼鐵工業(yè)在無縫鋼管熱軋生產(chǎn)線上加熱爐計算機優(yōu)化控制、加熱爐燃燒模糊控制系統(tǒng)、現(xiàn)代化步進式加熱爐的模糊控制、燃燒過程優(yōu)化技術與計算機控制、中厚板軋鋼廠四輥精軋機液壓AGC 、3500mm中厚板軋機核心軋制技術和關鍵設備、帶鋼熱連軋計算機控制系統(tǒng)、張減機三電改造及壁厚控制、冷連軋機軋制過程動態(tài)仿真及控制優(yōu)化取得了豐碩成果。

    燃燒過程優(yōu)化技術與計算機控制。以工業(yè)爐、加熱爐、鍋爐等熱工與熱力設備的燃燒過程為研究對象，應用數(shù)學模型、計算機模擬與優(yōu)化技術對上述設備的燃燒過程進行數(shù)學模型的建立、數(shù)值計算、計算機模擬與過程優(yōu)化，從理論到生產(chǎn)過程中給出熱工與熱力設備最佳燃燒過程的技術參數(shù)，應用專家系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫知識把燃燒過程優(yōu)化參數(shù)輸入計算機控制模塊中，對燃燒過程實現(xiàn)動態(tài)計算機優(yōu)化控制，達到熱力與熱工設備生產(chǎn)過程的節(jié)能降耗與無污染運行的目的。

    中厚板軋機核心軋制技術。建立了高精度控軋控冷數(shù)學模型，開發(fā)了相應的控制軟件，實現(xiàn)了TMCP工藝；開發(fā)出熱軋鋼材組織性能預報技術，并首次應用于中厚板的在線力學性能預報；自主開發(fā)了具有厚度自動控制、板形自動控制、平面形狀控制、全自動軋鋼等先進功能的中厚板軋機計算機控制系統(tǒng)；開發(fā)的高精度、智能化系列數(shù)學模型用于中厚板軋機的厚度控制、板形控制、平面形狀控制，效果良好。

    帶鋼熱連軋計算機控制系統(tǒng)。針對熱連軋這類快速過程要求高速控制及高速通訊的特點，開發(fā)了包括L3生產(chǎn)控制級，L2過程自動化級及從連鑄機出口到成品卷取機全線L1基礎自動化級的全部應用軟件，實現(xiàn)了不同板坯厚度交叉軋制的動態(tài)調(diào)度，厚度設定數(shù)學模型，電動－液壓混合厚度控制(AGC)，板形設定數(shù)學模型，前饋板形控制，平輥竄輥控制及竄輥策略，卷取溫度控制(CTC)，并成功地將智能控制應用于AGC，CTC及人－機界面HMI系統(tǒng)。

    2.4 信息化

    “十五”期間，我國鋼鐵工業(yè)在板帶鋼集成制造執(zhí)行系統(tǒng)、現(xiàn)代化不銹鋼企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)、鐵水運輸計算機仿真系統(tǒng)研究、設備診斷技術在武鋼“萬點受控”工程應用等方面取得了豐碩成果。

    2001-2005年鋼鐵行業(yè)一批重點企業(yè)信息化建設項目新建上線。寶鋼股份、武鋼、衡陽鋼管、通化鋼鐵、天津鋼管、江陰興澄特鋼、湘鋼、馬鋼、承鋼、新興鑄管、漣鋼、石鋼、邢鋼、杭鋼、首鋼、濟鋼、寶鋼集團不銹鋼分公司（原上海一鋼）、寶鋼集團特殊鋼分公司（原上海五鋼）、寶鋼集團梅鋼公司、昆鋼、攀鋼、重鋼、東北特鋼、廣鋼等共計24個鋼鐵企業(yè)項目和一個鋼鐵物流貿(mào)易企業(yè)中鋼集團項目在信息化方面取得階段性成果。上述24個鋼鐵企業(yè)占全國鋼產(chǎn)量的34.2%。

    寶鋼、武鋼、首鋼、馬鋼、湘鋼、濟鋼、攀鋼、通鋼、石鋼、漣鋼等先期實施信息化單位，按照分步實施原則，先后啟動了集團信息化二期、三期工程，向管理業(yè)務和工藝流程縱橫兩個方向拓展，進一步開發(fā)了人力資源管理系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、項目管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、計量質(zhì)量系統(tǒng)、電子商務及不同產(chǎn)線的生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)等，各企業(yè)實施的范圍和進度各有不同。

    目前，鋼鐵企業(yè)信息化已經(jīng)從信息的整合深入到知識的挖掘。寶鋼在建立生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)倉庫和知識獲取方面走在了國內(nèi)同行的前列。他們開發(fā)了綜合數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)挖掘的質(zhì)量分析技術、基于數(shù)據(jù)倉庫的客戶服務知識庫，創(chuàng)建了智能質(zhì)量設計知識庫，取得了顯著的成果。通鋼、濟鋼、湘鋼、新興鑄管、武鋼等企業(yè)也在KMS方面開始了有益的探索。他們把信息資源的深度開發(fā)提高到企業(yè)競爭力的地位，有力的提高了我國企業(yè)信息化的水平。

3 差距和問題

    “十五”期間，我國鋼鐵工業(yè)在信息化、自動化方面取得了巨大進步。但總體水平與國外先進水平相比還有很大差距。

    3.1 基礎自動化和過程控制

    在基礎控制方面，控制設備主要依靠國外引進，特別是高性能控制器，國外大公司處于相對壟斷的地位。而我國在高性能控制器設計開發(fā)能力與實力雄厚的國外大公司還有一定的差距，需要加大力度，開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能控制裝備，并采用智能控制等先進控制方法，形成性能優(yōu)異的高性能冶金自動化系統(tǒng)。

    檢測方面：國內(nèi)冶金特殊檢測儀表的原理樣機方面取得了很多成果，但在充分考慮冶金現(xiàn)場環(huán)境特殊要求下，提高檢測儀表的可靠性、易維護性等方面需要進一步研究開發(fā)，同時軟測量、性能預報等技術需要進一步研究。

    電氣傳動方面：傳統(tǒng)的晶閘管元件正逐步讓位于新型可關斷電力半導體器件，大功率交直交傳動裝置是大型冷軋、電機節(jié)能等領域替代交交變頻的新一代大功率傳動技術。國外ABB公司和美國GE公司已研制成功采用4500V/4000A IGCT元件的大功率三電平PWM變頻器用于軋機主傳動。國內(nèi)需要在這方面有一定技術儲備，但需要加大力度，研制出國產(chǎn)化冷軋傳動交直交變頻樣機，樹立國產(chǎn)化大功率交直交變頻的樣板。

    過程建模和優(yōu)化方面：過程計算機更多地起到了數(shù)據(jù)匯總、過程監(jiān)視和打印綜合報表的作用，由于冶金過程的復雜性，數(shù)學模型的適應性很差，過程優(yōu)化方面的功能大打折扣，即使高價從國外引進的過程控制系統(tǒng)充分發(fā)揮作用的也不多。如何把工藝知識、數(shù)學模型、專家經(jīng)驗和智能技術結(jié)合起來，實現(xiàn)煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過程模型和過程優(yōu)化方面，并保證其長期穩(wěn)定運行并推廣普及還需進一步做工作。

    3.2 信息化

    綜合應用運籌學、專家系統(tǒng)和流程仿真等技術，協(xié)調(diào)生產(chǎn)線各工序作業(yè)，進行全線物流跟蹤、質(zhì)量跟蹤控制、成本在線控制、設備預測維護等方面取得了初步成果，但如何真正在冶金企業(yè)發(fā)揮作用還需做大量細致務實的工作。

    企業(yè)信息化工作是企業(yè)管理的一場革命，不可能畢其功于一役，需要對其本質(zhì)意義的深刻理解和方方面面條件的支撐，從觀念轉(zhuǎn)變、管理機制變革到信息的上通下達，還有相當長的路要走，才能真正發(fā)揮效益。主要問題有：

    一些企業(yè)信息化的目標、任務和關鍵點不明確；企業(yè)中缺乏既懂管理又懂信息化的復合人才；缺乏合理的信息化規(guī)劃或投資方案；有的企業(yè)信息化目標定得過高，忽視了管理現(xiàn)狀和基礎自動化現(xiàn)狀，效果與目標差距較大。

    一些企業(yè)沒有把信息化作為管理創(chuàng)新的工具和載體，不重視流程的梳理和優(yōu)化；系統(tǒng)建設者與使用者溝通結(jié)合不夠，手工系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)長期并行，信息化的效果沒有充分發(fā)揮。

    部分企業(yè)信息及自動化技術研發(fā)和持續(xù)改進的能力較薄弱；信息資源利用差；信息安全缺乏保障;多數(shù)中小企業(yè)技術裝備和自動化水平落后，信息技術應用水平差距大。

4 冶金自動化發(fā)展趨勢

    冶金自動化技術在信息化、自動化技術的推動和冶金行業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求的拉動雙重機制作用下，必將取得更大進展，主要發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下方面：

    4.1 基礎自動化和過程控制系統(tǒng)

    冶金流程在線連續(xù)檢測和監(jiān)控系統(tǒng)。采用新型傳感器技術、光機電一體化技術、軟測量技術、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)處理技術、冶金環(huán)境下可靠性技術，以關鍵工藝參數(shù)閉環(huán)控制、物流跟蹤、能源平衡控制、環(huán)境排放實時控制和產(chǎn)品質(zhì)量全面過程控制為目標，實現(xiàn)冶金流程在線檢測和監(jiān)控系統(tǒng)，包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預報，鋼水純凈度檢測和預報，鋼坯和鋼材溫度、尺寸、組織、缺陷等參數(shù)檢測和判斷，全線廢氣和煙塵的監(jiān)測等。

    冶金過程關鍵變量的高性能閉環(huán)控制。基于機理模型、統(tǒng)計分析、預測控制、專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)元網(wǎng)絡、支撐矢量機（SVM）等技術，以過程穩(wěn)定、提高技術經(jīng)濟指標為目標，在上述關鍵工藝參數(shù)在線連續(xù)檢測基礎上，建立綜合模型，采用自適應智能控制機制，實現(xiàn)冶金過程關鍵變量的高性能閉環(huán)控制。包括高爐順行閉環(huán)專家系統(tǒng)、鋼水成分和溫度閉環(huán)控制、鑄坯和鋼材尺寸和組織性能閉環(huán)控制等。

    大功率高性能電氣傳動。采用新型電力電子元件，大功率高性能的交直交變頻傳動、高中壓變頻傳動和超大功率交交變頻傳動。

    4.2 信息化

    冶金流程的全息集成。實現(xiàn)鐵-鋼-軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，實現(xiàn)管理-計劃-生產(chǎn)-控制縱向信息集成，同時，整合生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和關系數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)倉庫，采用數(shù)據(jù)挖掘技術提供生產(chǎn)管理控制的決策支持。

    計算機全流程模擬，實現(xiàn)以科學為基礎的設計和制造。采用計算機仿真技術、多媒體技術和計算力學技術，基于各種冶金模型，進行流程離線仿真和在線集成模擬，生成一個分布式、網(wǎng)絡化、集成的“虛擬工廠”軟件系統(tǒng)環(huán)境，通過人機交互和協(xié)同計算，模擬鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。支持生產(chǎn)組織優(yōu)化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、新生產(chǎn)流程設計和新產(chǎn)品開發(fā)優(yōu)化。

    提升鋼鐵生產(chǎn)制造智能。在生產(chǎn)組織管理方面，基于事例推理、專家知識的生產(chǎn)計劃與運籌學中網(wǎng)絡規(guī)則技術，提供快速調(diào)整作業(yè)計劃的手段和能力，以提高生產(chǎn)組織的柔性和敏捷化程度；根據(jù)各工序參數(shù)，自動計算各工序的生產(chǎn)順序計劃及各工序的生產(chǎn)時間和等待時間，實現(xiàn)計劃的全線跟蹤和控制，并能根據(jù)現(xiàn)場要求和專家知識，進行靈活的調(diào)整；異常情況下的重組調(diào)度技術以及在多種工藝路線情況下，人機協(xié)同動態(tài)生產(chǎn)調(diào)度。在質(zhì)量管理方面，基于數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計計算與神經(jīng)網(wǎng)絡分析技術，對產(chǎn)品的質(zhì)量進行預報、跟蹤和分析；根據(jù)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)，判定在生產(chǎn)中發(fā)生的品質(zhì)異常。在設備管理方面，采用生產(chǎn)設備的故障診斷與預報技術，建立設備故障、壽命預報模型，實現(xiàn)預測維護。在成本控制方面，采用數(shù)據(jù)挖掘與預報技術，建立動態(tài)成本模型預測生產(chǎn)成本；利用動態(tài)跟蹤控制技術，優(yōu)化原材料的配比、能源介質(zhì)的供應、產(chǎn)線定修制度、生產(chǎn)的調(diào)度管理，動態(tài)核算成本，以降低生產(chǎn)成本。

    能源管理和優(yōu)化系統(tǒng)。針對新一代可循環(huán)鋼鐵制造流程， 采用能源介質(zhì)和主要能效設備在線監(jiān)測、能源負荷預測和能源供需平衡分析、能源結(jié)構(gòu)和調(diào)度優(yōu)化等關鍵技術，形成能源在線監(jiān)測裝置、能效分析工具和企業(yè)級能源優(yōu)化系統(tǒng)。

    企業(yè)信息集成到行業(yè)信息集成。信息化的目的之一是實現(xiàn)信息共享，在有效競爭前提下趨利避害，在企業(yè)信息化編碼體系標準化、企業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)/信息集成基礎上，進一步實現(xiàn)協(xié)作制造企業(yè)信息集成，全行業(yè)信息網(wǎng)絡建設及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng)，直至全球行業(yè)信息網(wǎng)絡建設及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng)。

    管控一體化，實現(xiàn)實時性能管理（Real Performance Management）。協(xié)調(diào)供產(chǎn)銷流程，實現(xiàn)從訂貨合同到生產(chǎn)計劃、制造作業(yè)指令、到產(chǎn)品入庫出廠發(fā)運的信息化。生產(chǎn)與銷售連成一個整體，計劃調(diào)度和生產(chǎn)控制有機銜接；質(zhì)量設計進入制造，質(zhì)量控制跟蹤全程，完善PDCA質(zhì)量循環(huán)體系；成本管理在線覆蓋生產(chǎn)流程，資金控制實時貫穿企業(yè)全部業(yè)務活動，通過預算、預警、預測等手段，達到事前和事中的控制。

    知識管理和商業(yè)智能。利用企業(yè)信息化積累的海量數(shù)據(jù)和信息，按照各種不同類型的決策主題分別構(gòu)造數(shù)據(jù)倉庫，通過在線分析和數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)有關市場、成本、質(zhì)量等方面數(shù)據(jù)—信息—知識的遞階演化，并將企業(yè)常年管理經(jīng)驗和集體智慧形式化、知識化，為企業(yè)持續(xù)發(fā)展和生產(chǎn)、技術、經(jīng)營管理各方面創(chuàng)新奠定堅實的核心知識和規(guī)律性的認識基礎。