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淮钢《产品质量在线评级与预判系统》项目取得阶段性进展
发布时间:2017-9-26
 
    随着市场要求的不管提高及竞争日益激烈,产品质量越来越成为企业所关注的重点,钢铁企业是典型的流程工业,产品质量受多工序及单工序多变量的耦合影响,因此,稳定的质量控制一直以来都是热点和难点。随着冶金技术和计算机技术的不断进步,钢铁行业全流程质量判定、质量分析和质量预警技术成为可能,质量的人工检测局限性得到有效缓解(如抽样检查的质检率低、质检规则缺少针对性和灵活性、检测设备仪器有局限性),同时也可实现产品质量全流程在线监控与判定分析,帮助质量管控人员、质量设计人员快速定位质量问题产生的根源,找到质量问题解决方案,帮助企业实现产品质量的稳定与持续改进,提高企业产品的市场核心竞争力。
    江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司始建于1970年,前身为清江钢铁厂,经历了淮阴市冶金工业公司、江苏淮钢集团有限公司等改制过程。2006年6月,淮钢与江苏沙钢集团有限公司实现联合重组,成为沙钢集团的特钢板块。淮钢现有生产线长短流程相结合,配套精整工序,装备水平先进,可生产直径Φ280-Φ800mm的连铸圆坯,轧材产品规格覆盖Φ12-Φ300mm圆棒以及最大到300mm×110mm、250mm×110mm的扁钢,年产弹簧钢、轴承钢、船用锚链钢、合金管坯钢、汽车用钢等优特钢320万吨,产品畅销国内外,多用于汽车、铁路、石油、海洋、矿山、煤炭、能源、机械制造等行业。
    2017年4月,北京科技大学工程技术研究院与淮钢签订了《产品质量在线评级与预判系统》服务项目,服务对象包括电炉、炼钢、轧钢、精整、银亮材等五个工序的几十条生产线,北京科技大学工程技术研究院在如下方面为淮钢提供关键技术,助力淮钢产品质量升级及智能制造进程:
    1)生产过程数据的高精度实时采集系统。通过数据采集系统实现对关键数据的全流程采集,同时对原始数据进行处理,建立相应的数据之间关系,并按存储模型的要求进行存储;
    2)铸轧间坯料精确跟踪。在实施过程中,通过在加热炉上料侧增加图像识别系统进行精确物料跟踪,实现铸轧间坯料精确跟踪;
    3)产品质量实时监控及评级。通过对产品质量的实时监控,做到对过程质量进行在线评级,对问题数据进行自动标识和聚类;
    4)实施过程质量控制。根据产品质量预控模型进行识别和预控,及时采取预控措施,为潜在质量问题的产品/在制品及时提出流向控制建议,避免不合格的产品继续投入生产,确保各生产线产品质量的稳定性;
    5)全流程质量追溯。从全生产流程的任一工序进行正向或逆向追溯,得到相关工序的各种工艺过程数据;
    6)全流程质量分析。采用智能算法对产品质量和工艺过程数据进行分析,为质量改进和工艺优化提供依据;
    7)全流程质量改进。通过过程控制、工艺与质量数据综合分析,基于质量改进与反馈学习模型实现产品质量的持续提升。
    该项目自2017年7月进入现场以来,项目组面对工期紧张、自动化基础条件薄弱、服务载体多等不利因素,克服困难,齐心协力,保证了项目的顺利开展,目前已经完成转炉、精炼、连铸、热轧等主体工序的数据采集及与现有信息系统数据同步等基础工作,并实现了对各主要工序的生产画面监控、趋势查询与分析、数据追溯等功能。
    项目组下一阶段工作重点为铸轧间坯料精确跟踪、产品质量评级及全流程质量分析功能。目前,项目后续相关工作正在稳步推进。

1 生产全流程多工序集中监控技术

2考虑时空变换的历史曲线趋势查询

3 按产品标识实现正向和逆向过程追溯

4 关键工序点的过程数据SPC分析


5多元异构数据的多类型高级分析功能


6与淮钢炼钢部门定期例会讨论数据跟踪方案
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