全栈式机器学习在钢铁流程智能制造中的应用

通过实际生产的海量数据与产品质量问题解决方案的积累,针对全流程数据分析方法与思想进行梳理、研发全栈式机器学习平台与模型,形成了一套具有鲁棒性和高精度的钢铁生产全流程多源异构数据分析框架,在钢铁流程生产中进行了应用.提出了工业数据分析的通用方法,针对质量问题的分析流程为:数据获取、数据治理、特征工程、模型选取与应用、问题解决.应用全栈式机器学习平台搜集数据,并应用平台中的算法库进行模型建立,基于mRMR算法进行变量挑选,应用FDA进行特征降维,并应用XGBOOST对数据进行分类,实现了质量问题溯源与监控,解决了线材生产中椭圆度超差的质量问题.     

钢铁生产全流程智能协同管控系统设计与应用

为了打破钢铁生产企业现有系统之间的信息壁垒,集中监控生产全流程数据,通过物质流、能量流和信息流(三流)之间的协同,实现公司调度的“提前预测、精准调度”,提出一种钢铁生产全流程智能协同管控策略,并进行智能协同管控系统的设计。首先,针对钢铁企业生产管理现状和主要任务进行分析,阐述“三流”协同的基本概念,总结企业对智能协同管控系统的需求;然后,分别采用B/S架构和分布式技术进行系统总体架构和数据库系统的设计,基于Pearson相关性分析方法选择产能预测模型的输入变量,并采用Elman神经网络进行建模,再对系统的主要功能进行详细设计;最后,将系统应用于湖南华菱涟源钢铁有限公司生产管理部。运行结果表明,该系统能通过“三流”之间的协同为公司生产管理与能源调度提供有效指导,且视频联动、异常数据报警、产耗量预测等功能表现良好,满足了企业对钢铁生产全流程的智能管控需求。     

基于数据自动分析与决策的全流程质量管控平台

基于数据自动分析与决策的全流程质量管控平台,通过实时数据流处理和多源异构数据融合与时空转换技术,实现了从钢水投料开始到成品产出所有工序的质量数据集成,实现一体化数据共享平台。结合六西格玛管理理念,利用统计方法、数学模型及建模技术,研发质量监控、诊断和分析优化的方法,打造了集数据监控、诊断、挖掘、决策于一体的可扩展、高可配的全流程一体化产品质量管控平台,满足精细化质量管控要求,从而实现产品质量全面提升,提高企业竞争力。     

板带轧制过程中的智能化关键技术

通过智能化关键技术实现多工序、全流程板带产品质量提升和生产过程优化，解决由于工序界面和工况复杂性导致的产品质量和生产效率问题，是板带轧制智能化的未来发展方向。在智能化系统构建中要开发以下智能化关键技术，首先要基于CPS架构建立多工序协调优化系统，实现轧制过程多工序协调优化与质量精准控制；其次，面向定制化生产的智能优化决策与动态排程技术，提高生产效率；第三，基于产品全流程质量在线监控、诊断与优化技术，打通制备全流程质量信息流，实现产品质量异常追溯和关键质量参数在制备全流程的优化；最后，开发轧制过程性能一体化智能控制技术，通过轧制过程温控- 变形耦合- 性能匹配控制，形成智能化组织性能预测、动态快速设计及钢种归并技术。     

基于工业互联的钢铁全流程质量管控系统

随着新一代信息技术的发展,工业互联技术给钢铁全流程质量管控带来新的模式。通过工业互联平台,实现了以物料为中心的高通量、多元异构、多维度数据采集,并完成数据的时空变换、匹配、判异等功能。以数据平台为基础,通过质量设计、过程判定、过程监控、数据追溯、质量分析、质量预测等功能设计和集成机器学习算法,实现了钢铁生产过程质量一贯制管理,解决了长期以来上下游工序质量窗口模糊、客户需求和质量系统对接不紧密、质量数据孤岛、多维影响因素难以辨别等痛点问题。定制化功能的快速开发则验证了质量管控系统的平台效应,为钢铁行业各类质量改进提供了有效工具和方法。     

基于用户需求的汽车板质量管控

从用户视角出发,结合汽车生产制造全流程,阐述了主机厂对汽车板材料的质量要求。同时结合钢铁企业实际,分析了汽车板生产制造、剪切加工、运输配送、仓储到使用全流程质量管控要点。以契合主机厂质量需求为手段,提高汽车板产品质量稳定性为目标,阐明了汽车板质量管控的主要技术手段。对钢铁企业汽车板的生产、市场开发、客户服务具有重要的指导作用。     

棒线材型钢厂蒸汽系统的网络构建和优化

分析了三种不同规模的棒线材型钢厂构建蒸汽网络的各种情况,并通过对这三种蒸汽网络能量流进行比较,确定了棒线材型钢厂蒸汽优化利用的总体技术方案,以实现全流程蒸汽利用效率最大化.     

大数据过程质量控制系统在钢铁生产中的应用

为保证高端钢铁产品生产过程中的质量控制需要,实现“稳定、高效、有序”生产这一目标,河钢承钢借助质量过程自动控制信息系统,将现有信息化和工业化成果相融合,实现钢铁产品生产可管控、异常可预警、过程可追溯、缺陷可诊断等质量管理控制目标。该系统正式运行以来效果显著,其有效地对生产全过程提供了科学指导和决策支持,并实现产品在线判定,彻底颠覆了传统的质检判定方式,推动了产品质量全面提升;践行绿色发展理念,彻底改变了产品研发模式,为钢铁行业研发更高端产品、参与全球化竞争提供有力的数据支撑和技术支持。     

基于工业互联网平台的稀土冶炼分离智能生产管控研究

针对稀土冶炼分离过程现阶段仍停留在传统人工生产组织,基础自动化较为落后,信息化、智能化水平偏低等实际问题,基于数字智能化转型的需求和愿景,探索通过应用先进的工业互联网平台技术,连接生产车间基础自动化系统,消除数据壁垒,形成对生产要素、生产过程数据全生命周期管理,实现全流程智能生产管控。通过构建智能生产管控系统,实现对稀土分离过程涉及到的储槽、反应槽液位等数据监测和预警,及对生产物料消耗等数据管理。最终,为进一步构建稀土冶炼分离智能工厂提供技术支撑和保障。     

板带轧制过程中的智能化关键技术

通过智能化关键技术实现多工序、全流程板带产品质量提升和生产过程优化,解决由于工序界面和工况复杂性导致的产品质量和生产效率问题,是板带轧制智能化的未来发展方向。在智能化系统构建中要开发以下智能化关键技术,首先要基于CPS架构建立多工序协调优化系统,实现轧制过程多工序协调优化与质量精准控制;其次,面向定制化生产的智能优化决策与动态排程技术,提高生产效率;第三,基于产品全流程质量在线监控、诊断与优化技术,打通制备全流程质量信息流,实现产品质量异常追溯和关键质量参数在制备全流程的优化;最后,开发轧制过程性能一体化智能控制技术,通过轧制过程温控-变形耦合-性能匹配控制,形成智能化组织性能预测、动态快速设计及钢种归并技术。     

推进钢板一贯制质量管理体系实践

首秦公司质量一贯制建设从管理入手,通过建立从客户到客户的系统的管控流程,实现精准过程控制,实施精细板材文化理念,实现流程问题的系统全面解决,并培养出质量工程师队伍,提高驾驭流程的能力。借鉴国外先进企业建立了适合首秦经营模式的三级质量工程师管控队伍。基于完善的二、三级系统建立了自动化的系统管理报表,实现数据实时采集监控,将质量与信息化充分结合,建立了信息化的数据质量体系。将带出品缺陷名称直接对应到岗位与设备,出现问题责任清楚快速反映。全面的客户需求走访,了解客户关键需求,结合得到良好实施客户的设备工艺特点,有针对性的保证客户产品质量,并降低质量成本。     

冶金全流程工艺质量在线监控和离线分析诊断系统

针对钢铁企业生产高品质、高附加值产品时工艺质量在线监控和质量追溯分析需求,结合目前国内钢铁企业信息化现状及存在问题,提出一种统一架构的冶金全流程工艺质量在线监控和离线分析诊断系统解决方案,实现多源异构数据采集、重整和存储,多工序工艺质量曲线数据协同处理,工艺质量实时预警和在线判定以及全流程质量追溯和高级分析等功能。系统投入运行后,满足了钢铁企业冶金全流程工艺质量在线监控和离线分析诊断的需求。     

浅谈邮政电子商务购物平台的物控体系

电子商务技术的飞速发展已经深深影响了人们的生活,其中对物流进行全程管控的研究是电子商务平台发展的热点方向之一.本文提出了电子商务的发展必须建立现代物流管控体系的观点,并针对邮政特色下电子商务物流管控提出了以基本订单流为核心,采用系统预警和人工督办双重控制手段,实现网上网下的全流程闭环管控体系.     

炼钢-精炼-连铸工艺生产高碳钢的质量控制

根据高碳钢线材产品的质量要求,概要论述了转炉－精炼－连铸流程生产高碳钢过程中质量控制的工艺技术,为国内相关企业提高产品档次提供了有益的借鉴。     

轿车悬架簧用线材的市场需求与质量要求

根据国内轿车发展趋势,分析了国内轿车工业对悬架弹簧线材的市场需求,预测悬架簧用线材今后15年的需求量.介绍轿车悬架用弹簧的冶炼、轧制和制簧深加工方面的制造工艺过程及其对线材原料的尺寸精度、表面质量、力学性能、金相组织、脱碳等实物质量要求.研究表明,发展轿车用悬架簧线材具有广阔市场前景;高质量的线材是生产优质轿车悬架簧的基础,线材制造厂应不断提高我国轿车用弹簧钢的生产技术水平和原料供应质量.     

钢铁制造流程能源转换机制与能源利用效率分析

 从钢铁制造流程的属性和动态运行过程的物理本质出发，阐述了钢铁制造流程中铁素物质流和碳素能量流的行为规律和钢铁制造流程的能源转换机制，得出能源转换过程必然伴随能量的耗散，因此应尽量减少能源转换次数，并指出在钢铁制造流程中，铁素物质流与碳素能量流相伴而行，而碳素能量流与铁素物质流则时合时分。还构建了一个年产290万t的棒线材流程企业，计算了该流程的余热余能资源量及回收利用情况，并剖析了该流程的能源利用效率。最后指出高效回收利用余热余能和构建合理的物质流网络和能量流网络及两者协同优化的能源管控中心是提高钢铁企业能源利用效率的重要手段。     

马钢二炼钢高起点推进连铸连轧技术创新

马钢率先实现转炉炼钢全连铸一连轧生产技术的第二炼钢厂连铸连轧短流程线材、棒材生产线全面投产。     

西部超导材料科技股份有限公司

正西部超导材料科技股份有限公司2003年成立于西安经济技术开发区,总股本44127.2万股。公司主要从事高端钛合金材料、高性能高温合金材料、超导材料的研发、生产和销售,是我国航空用钛合金棒丝材的主要研发生产基地,是目前国内唯一实现超导线材商业化生产的企业,也是国际上唯一的铌钛铸锭、棒材、超导线材生产及超导磁体制造全流程企业。公司于2019年7月22日在上海证交所科创板上市,股票代码:688122。公司秉承"服务国家、造福人类"的宗旨,通过自主创新,先后建成了国际先进水平的航空用高端钛合金棒丝材专业化生产线,以及国际一流、国内唯一的NbTi和Nb_3Sn超导线材生产线。公司拥有年产高性能钛合金丝棒材4950吨、高性能高温合金棒材2000吨、NbTi、Nb,Sn超导线材750吨的生产能力。公司主要产品包括钱合金     

边缘数据采集的数据质量监控解决方案

文章提出一种基于工业互联网平台的工业数据采集的数据质量监控解决方法,并实现了具有工业边缘数据采集、边到云数据采集全流程的可视化监控和数据质量判定以及数据补全的系统,以达到提升工业数据质量的目的。方案应用后,提升了钢铁工艺中的数据质量,极大提高了监控效率,降低了数据采集问题排查的人力成本。     

钢铁制造流程动态运行要素的认识与实践

 深入认识钢铁制造流程的动态运行特征是实现流程动态-有序、协同-连续运行状态管控的基础。基于对钢铁生产流程特征的分析,阐述了“流、流程网络与运行程序”作为钢铁制造流程动态运行3大要素的特征及其数学描述,明确了运行程序是进行物质流、能量流在以流程网络为基础的网络空间中运行优化的调控手段,以及构建铁素物质流及能量流在流程网络上的动态运行优化模型是实现钢铁制造流程高效优质低耗低成本运行的有效途径。对于钢铁制造企业,提出了以生产计划调度优化模型为核心的运行程序优化技术,通过优化模型形成的生产计划调度指令可引导制造流程运行状态的整体优化,实现生产资源的合理优化配置和能源利用效率提升。