科创中国

行业领域

新一代信息技术产业

需求背景

2022年国际金融危机发生以来，新一代信息、通信技术的快速发展并与先进制造技术不断深度融合，全球兴起了以智能制造为代表的新一轮产业变革，数字化、网络化、智能化日益成为未来制造业发展的主要趋势。世界主要工业发达国家加紧谋篇布局，纷纷推出新的振兴制造业国家战略，支持和推动智能制造发展，重塑制造业竞争新优势。2022年提出的工业***概念，通过持续改变工业结构，未来生产的方法和管理的手段将被逐渐系统化、数据化，并贯穿产品的价值链，以满足产品创新、产品生产、产品优化以及个性化定制的需求。

需解决的主要技术难题

 （1）远程操控系统架构的研究与应用，（2）研究大带宽、低延时的新型工业自动化网络结构和工业交互设备应用，（3）研究工厂三维建模技术 课题2：基于钢铁企业智能仓储物流的开发与应用；需求：（1）针对东北地区冬季火运卸车困境，采用智能机械化原料冻块破碎、仓储、运输技术（2）开发与应用5G网络传输技术、车辆定位技术、电动道岔远程控制技术、视频图像识别技术、无人机车技术、铁路信息管理系统）应用智能天车系统实施库区天车无人化运行和库区智能化管理系统，形成高度自动化、智能化和无人化的“黑灯”工厂。 课题3：高炉本体三维仿真预测平台的研究与应用：需求： （1）高炉冶炼内部“黑箱”状态的数字化解析（2）2铁前系统配矿配焦模型研究，建立智能配矿配焦及物料跟踪智能系统 课题4：基于无副枪模式的一键炼钢技术的开发与应用；需求：（1）废钢类型识别技术（2）烟气分析、音频化渣、投弹测温、炉口火焰识别技术应用及动态吹炼模型研发（3）转炉自动溅渣护炉技术（4）高位料仓预热技术 课题5：基于机器视觉识别轧钢智能制造项目 需求：（1）采用耐高温材料，加热炉特种扒渣机器人的研发与应用（2）热轧钢带头部精准定位、识别、抓取、牵引，利用视频识别、伺服驱动、机器人等关键技术实现带钢自动牵引；采用三维成像技术识别卷尾，并利用伺服驱动、激光焊接实现自动打包。（3）利用机器视觉对镀锌钢带表面进行高精度、动态缺陷检测、判定，并对缺陷进行汇总、报警及缺陷分析。（4）通过360度环绕检测，对管材典型的表面缺陷与焊缝缺陷完成高精度检测，并适配不同产线、工艺，形成产品缺陷自定义设置，对不合格管材进行标记与剔除。 课题6：全流程QMS质量管控系统研发应用 需求：1、研究全流程质量数据在线采集、在线治理、在线判定及质量性能在线预测的关键技术。 2、研究质量监测和质量控制体系的有效集成问题，实现产品质量设计、质量控制、质量追溯、质量分析与改进闭环管控。

期望实现的主要技术目标

1) 智控中心实现208个集控岗位，优化岗位80个以上，生产运行报表数字化率90%以上，实现冶金协同。(2)数据自动采集率大于90%。(3)关键工序数控率大于80%。 课题2：基于钢铁企业智能仓储物流的开发与应用 目标：（1）清洁运输占比>80%；（2）厂内物料吨钢倒运量降低27%；（3）铁路运输效率提升16%；（4）大宗原料库区实现智能盘点，产品库区实现无人化。 课题3：高炉本体三维仿真预测平台的研究与应用 目标：（1）高炉产量提高5%，燃比降低5%；（2）研发高炉本体三维仿真预测平台1个，机理数学模型10个以上；（3）基于高炉本体仿真预测开发与应用技术，申请专利5项、发表论文2篇、申报软件著作权2项。 课题4：基于无副枪模式的一键炼钢技术的开发与应用 目标：（1）计算机控制连续炼钢终点双命中率>90%；（2）转炉终点钢水[O]降低30ppm；（3）渣中FeO含量降低1%-5%。 课题5：基于机器视觉识别轧钢智能制造项目 目标：（1）自动牵引、自动打包率不低于99%；（2）镀锌钢带表面缺陷在线检测率100％； （3）镀锌管缺陷检测率100％；（4）加热炉机器人扒渣节省工作时间80％；（5）形成专利6项。 课题6：（1）系统运行率达到100%，质量判定准确率100%；（2）制定国家标准或行业标准1项。（3）申请专利2项，发表论文2篇。 总目标实现：2022年实现产值：1230000万元、2023年产值实现产值：1300000万元、2024年实现产值：1310000万元、2025年实现产值：1500000万元

需求解析

解析单位：“科创中国”黑龙江科技服务团（黑龙江省科学技术协会） 解析时间：2022-12-08

黄建华

哈尔滨工业大学

教授

综合评价

面对国际先进国家主导下的互联智能工厂的发展趋势，中国要保住世界制造中心的地位，加强工业数字化进程，构建工业集成化的平台，无疑成为中国制造业应对工业4.0变革的重要举措。在工业4.0时代，中国的工业生产已不能仅满足于劳动密集型和资源密集型产品的生产，只有将新技术与工业生产密切结合，优化工艺流程，进行数字化、智能化生产。同时，培育新的商业模式，在国内形成供应链、价值链体系，以供应链的形式进入国际市场，才能在国际化制造业竞争中立于不败之地。

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