摘要：结合现有钢铁行业生产制造实际，围绕智能制造水平提升提出了一种投资少、功能全的架构设计思路。杜绝全盘否定已有系统，提倡在现有基础上丰富完善各种智能制造的功能模块，达到控制精准、管理集中、前后协同等目标，对提升产品质量、降低生产能耗及提升智能制造水平具有重要意义。
关键词：智能制造，升级，架构设计，钢轧区域
0前言
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方。钢铁行业尚无成熟的智能制造标准体系和解决方案，各大钢铁企业都在摸索中前行，最实际的做法是立足企业自身基础，丰富智能制造功能，实现绿色、高效、智能化的高质量发展。
1现状
近年来，国外先进钢铁企业投入了大量的人力、物力和财力进行智能制造建设，提升了核心竞争力和持续发展的动力，代表了当今钢铁行业智能制造先进水平，这些发达国家的制造业发展战略：信息技术+先进制造业。智能制造已经在国内部分钢厂启动，发展思路越来越清晰，某些单位已经开始规划和落实。
但总的来说，国内钢铁企业智能制造难点问题仍然突出，与国外同行业相比还有很大差距，可以通过以下途径提升：以大数据、云计算、物联网技术、人工智能等先进信息技术为引领，逐步弥补现场智能设备需求，完善过程自动化系统，统筹异构网络形成统一的数据集成平台，建设成集生产、质量、能源、设备等专业模块的管理系统，达到全流程的柔性生产。
2架构设计
首要工作是辨识现有系统和基础，钢軋区域的信息化架构基本是传统的五级结构，要根据智能制造需求在五级架构中进行优化和补充，实现最大化的智能制造。
优化信息化架构来适应智能制造的需求，现有的架构只是简单的五层架构，根据智能制造功能的需求设计成在传统的五层架构上增加L2.5级数据集成平台和L3.5级管理功能模块。优化前后对比架构图见图1。
3.实施内容
围绕智能制造网络架构，丰富各种生产制造中的制造管理模块和功能，实现控制精准、管理集中、前后协同等目标，提升产品质量、降低生产能耗，达到精细化管理。
3.1夯实智能制造基础
搭建产线内的互联互通，利用互联网、物联网的技术对生产工艺点中没有信息化的设备进行完善，对已有却不能适应的系统进行升级，形成自动化与信息化高度融合，消除信息孤岛；增加智能装备智能仪表，对关键工艺、设备提供智能支撑；在模型控制方面，依据大数据云计算的数据感知系统，进行模型的优化和提升，夯实智能制造基础。
3.2打造数据集成平台
构建有线+无线全覆盖的高速基础网络，实现人、设备、传感器、机器人的互联互通，建立大数据平台，对各部信息进行采集、存储等，实现各区域、产线资源信息共享，实现对物料的跟踪。利用数据集成平台应建立统一的技术标准，规范现有的系统以及后续新上系统，做到硬件系统、通讯软件、通讯接口、系统平台的统一，增强预知预判对质量与产量的影响力，提前调剂、减少波动。
3.3完善三级系统功能
完善产销一体化的生产制造执行系统（MES），提供从接受订货到制造最终产品全过程生产活动的优化信息，实现炼钢-轧钢-热处理全流程的生产管理。特别是生产指令和实绩信息的无缝结合，实现对流程信息的跟踪，承接前后工序点的信息交互和传递，保证物流信息与逻辑信息的一致性，同时与各工序二级系统进行信息交互，优化并实现生产管控、智能计划排产、组炉组浇、库区智能管理、智能装炉等功能。
3.4搭建专业管理模块
在钢轧区域建立智能协同管控中心，实现生产、质量、设备、能源的协同管控。建设生产管理模块，通过该模块能够随时了解生产情况、库存存货情况，合理安排生产，能形成多层次多维度报表分析，为生产决策提供有力的数据支持；建设能源管理模块，完善所有能源介质计量设施，对整个能源系统进行监控和管理，提高生产过程能源管理效率；建立设备智能运维管理模块，实现对设备全生命周期的高效管理；建设全流程产品质量分析模块，有效的提高产品质量管理水平；建设数字化管控平台，涵盖可视化监控大屏和各管理模块平台，集可视化、集成化、模块化，实现管理、生产、控制一体化的柔性制造生产管控。
4.总结
《中国制造2025》为钢铁制造业提供了前所未有的发展机遇，但钢铁企业应审时度势，切忌全盘推到重来造成投资浪费，应根据本文建议，在自身现有基础上构建适合的智能制造架构，通过弥补短板按部就班实施智能制造战略，全面提升钢铁制造的发展质量和水平，逐步建设成具有行业引领性的智能制造标杆企业。
[1]刘璐新，申钊.落实智能制造发展规划推动钢铁工业转型升级[J].冶金设备，2017（02）：48-51
[2]李新创.智能制造助力钢铁工业转型升级[J].中国冶金，2017，27（02）：1-5.