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　　對鋼鐵工業(yè)智能制造的理解

　　目前，先進(jìn)制造技術(shù)與信息技術(shù)深度融合，正推動鋼鐵工業(yè)不斷向智能化方向發(fā)展，實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越。要實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)智能制造，必須深入理解制造流程的本構(gòu)性特征及其動態(tài)運(yùn)行的物理本質(zhì)和機(jī)理，必須充分理解制造流程動態(tài)-有序、協(xié)同-連續(xù)運(yùn)行過程的耗散過程和耗散特征，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)基于信息物理系統(tǒng)的集成優(yōu)化。

　　根據(jù)冶金流程學(xué)理論，鋼鐵工業(yè)制造流程的動態(tài)運(yùn)行過程是耗散結(jié)構(gòu)內(nèi)的耗散過程，物質(zhì)流在能量流的驅(qū)動和作用下，按照設(shè)定的“程序”，沿著特定的“流程網(wǎng)絡(luò)”作開放性、非平衡運(yùn)行，隨“流”而“動”、隨“流”而“變”。流程中各自復(fù)制單元通過界面相互關(guān)聯(lián)、非線性耦合，在運(yùn)行規(guī)則約束下聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。通過各個自復(fù)制單元和它們之間“界面”技術(shù)的整體性優(yōu)化、聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、動態(tài)運(yùn)行過程優(yōu)化，實現(xiàn)制造流程功能的多目標(biāo)優(yōu)化。制造流程需要外界“他組織力”與流程本身“自組織性”結(jié)合，化隨機(jī)變化為受控有序變化。

　　鋼鐵工業(yè)智能制造的目的，是圍繞鋼鐵流程“鋼鐵產(chǎn)品制造、能源高效轉(zhuǎn)換、廢棄物消納處理與再資源化”3個功能，提升“他組織力”，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化與程序優(yōu)化，實現(xiàn)全流程動態(tài)有序、協(xié)同連續(xù)運(yùn)行和多目標(biāo)整體優(yōu)化(圖1)。

　　鋼鐵工業(yè)智能制造的主要內(nèi)容為物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)、能量流網(wǎng)絡(luò)、信息流網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)優(yōu)化及協(xié)同運(yùn)行。

　　物質(zhì)流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方向是動態(tài)有序、協(xié)同連續(xù)，主要內(nèi)容包括 3個層次：煉鐵、煉鋼、軋鋼等各工序優(yōu)化;煉鐵與煉鋼、煉鋼與連鑄、連鑄與軋鋼之間界面優(yōu)化;全流程物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等。

　　能量流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方向是動態(tài)平衡、能質(zhì)匹配，主要內(nèi)容包括余熱余能高效回收利用、多能源介質(zhì)之間高效轉(zhuǎn)化、能源管網(wǎng)適當(dāng)緩沖能力、減少能流網(wǎng)絡(luò)損耗。

　　信息流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方向是自感知、自決策、自執(zhí)行，主要內(nèi)容包括在線檢測、工業(yè)互聯(lián)、數(shù)據(jù)集成、數(shù)字模型、優(yōu)化設(shè)定和精準(zhǔn)控制，實現(xiàn)全流程質(zhì)量管控、一體化計劃調(diào)度、物質(zhì)能量協(xié)同優(yōu)化、多工序優(yōu)化控制等。