一、企業(yè)簡(jiǎn)介

    寶鋼股份于2000年12月在上海證券交易所上市，總部位于上海市寶山區(qū)。寶鋼股份專業(yè)生產(chǎn)高技術(shù)含量、高附加值的碳鋼薄板、厚板與鋼管等鋼鐵精品，其中汽車板、硅鋼、鍍錫板、能源及管線用鋼、高等級(jí)船舶及海工用鋼，以及其它高端薄板等產(chǎn)品處于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位。作為客戶最值得信賴的價(jià)值創(chuàng)造伙伴，寶鋼股份通過(guò)遍布全球的營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)，將一流的產(chǎn)品與服務(wù)送達(dá)客戶，在滿足國(guó)內(nèi)需求的同時(shí)，產(chǎn)品還出口至世界七十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

    寶鋼股份堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展之路，注重創(chuàng)新能力的培育，積極尋求整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的綠色發(fā)展和低碳的解決方案。自主研發(fā)的新一代高強(qiáng)汽車板、取向硅鋼等已處于國(guó)際先進(jìn)水平。自2002年起，寶鋼股份連續(xù)十二年獲得“國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)”，是中國(guó)唯一獲此殊榮的企業(yè)。2012年，寶鋼股份被美國(guó)《新聞周刊》評(píng)為“全球500綠色企業(yè)”。2013年，寶鋼股份蟬聯(lián)“亞洲最受尊敬的知識(shí)型組織大獎(jiǎng)”。

圖1 寶鋼股份有限公司

二、企業(yè)信息化應(yīng)用總體現(xiàn)狀

    寶鋼誕生于信息化的時(shí)代，在建設(shè)初期就在生產(chǎn)裝備中大量使用數(shù)字化設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并對(duì)管理信息的處理能力提出了很高的要求。經(jīng)過(guò)20多年的建設(shè)和發(fā)展，寶鋼已建成四級(jí)結(jié)構(gòu)的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程和個(gè)性化的鋼鐵ERP系統(tǒng)，成為寶鋼企業(yè)信息化建設(shè)的良好開(kāi)端。

    寶鋼歷來(lái)十分重視企業(yè)信息化以及自動(dòng)化與信息化的深度融合。近30年來(lái)，寶鋼從適應(yīng)環(huán)境和自身發(fā)展的需要出發(fā)，歷經(jīng)以生產(chǎn)為中心、以財(cái)務(wù)管理為中心和以面向用戶，提升競(jìng)爭(zhēng)力為中心等不同發(fā)展階段，每個(gè)階段的每一次管理創(chuàng)新都離不開(kāi)信息系統(tǒng)的支撐。企業(yè)信息化發(fā)展有力提升了寶鋼的軟實(shí)力。寶鋼股份信息化總體架構(gòu)如下圖2所示。

    在經(jīng)營(yíng)層面上對(duì)鋼鐵主業(yè)子公司采用運(yùn)營(yíng)管控模式，對(duì)相關(guān)多元化子公司采用戰(zhàn)略管控模式，建成了縱向一體化管理和橫向協(xié)同管理相結(jié)合的經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)，如下圖3所示。

圖2 寶鋼股份信息化總體架構(gòu)

圖3 寶鋼股份經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)

    寶鋼信息化發(fā)展具有如下特點(diǎn)：

    通過(guò)自動(dòng)化與信息化的融合實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)、生產(chǎn)與銷售系統(tǒng)的深度融合，從而支撐制造管理與經(jīng)營(yíng)管理的融合；在面向各專業(yè)的基本分析、跨專業(yè)的專題分析以及面向管理決策的信息和知識(shí)支撐中，分析重點(diǎn)從面向事務(wù)處理向輔助分析決策發(fā)展；強(qiáng)化供應(yīng)鏈整合，注重與客戶、供應(yīng)商之間的協(xié)同。

    寶鋼股份希望通過(guò)企業(yè)信息化發(fā)展以及兩化深度融合，支撐寶鋼新一輪發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，成為一個(gè)躋身世界500強(qiáng)，具有強(qiáng)大綜合競(jìng)爭(zhēng)力、倍受社會(huì)尊重的世界鋼鐵企業(yè)。

三、參評(píng)信息化項(xiàng)目詳細(xì)情況介紹

    1.項(xiàng)目背景介紹

    早在上世紀(jì)50年代，用數(shù)學(xué)模型預(yù)報(bào)鋼材的組織和性能便是鋼鐵業(yè)界的夢(mèng)想。此后，該技術(shù)成為學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)，世界上眾多的鋼鐵企業(yè)和科研院所紛紛進(jìn)行理論研究、建立模型并開(kāi)展應(yīng)用。但是，至今為止，國(guó)外還沒(méi)有真正成功的商業(yè)軟件。

    國(guó)內(nèi)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)注開(kāi)始于上世紀(jì)90年代。鑒于力學(xué)性能預(yù)報(bào)技術(shù)的廣闊前景和應(yīng)用價(jià)值，寶鋼作為國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)的龍頭企業(yè)，也開(kāi)始關(guān)注并培育該項(xiàng)技術(shù)。從1998年開(kāi)始到2013年，經(jīng)歷十5年的堅(jiān)持，寶鋼中央研究院自動(dòng)化研究所自主研究的熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)技術(shù)逐步走向成熟，形成自己的特色和優(yōu)勢(shì)。

    2.項(xiàng)目目標(biāo)與實(shí)施原則

    ●項(xiàng)目目標(biāo)

    a）研制可以用于新鋼種設(shè)計(jì)、鋼種優(yōu)化、性能控制的模型。

    b）模型用于成分和工藝設(shè)計(jì)。本質(zhì)上是鋼鐵產(chǎn)品的CAD和CAPP軟件。

    c）要達(dá)到上述目標(biāo)：模型必須有足夠的外延性、有足夠的精度、模型必須可靠。

    ●實(shí)施原則

    性能預(yù)報(bào)模型的設(shè)想從50年代提出至今已經(jīng)近60年了，其他人沒(méi)有取得成功，是有原因的。首先，要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須依靠工業(yè)大數(shù)據(jù)。其次，有了大數(shù)據(jù)怎么用，面臨方法論的挑戰(zhàn)。

    要解決大生產(chǎn)數(shù)據(jù)精度低與模型預(yù)測(cè)精度要求高的矛盾；要解決數(shù)據(jù)建模方法難以使模型具備外延性的困難；要達(dá)到可靠性和外延要求，就要解決機(jī)理模型和數(shù)據(jù)模型難以融合的矛盾。

    特別需要明確的是：由于模型輸入數(shù)據(jù)精度很低，模型的精度不可能很高；同時(shí)，這時(shí)誤差最小的模型一般是有偏估計(jì)，數(shù)據(jù)再多也不能逼近真實(shí)模型。于是，不能再用誤差最小化的方法求得正確的模型。這意味著，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)建模方法一概失效了，需要有全新的方法論才行。

    3.項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用情況詳細(xì)介紹

    寶鋼熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型研發(fā)是一個(gè)且研且應(yīng)用、逐步走向成熟的過(guò)程。從2002年開(kāi)始，以可靠應(yīng)用為目標(biāo)、突破傳統(tǒng)建模思路和方法、有機(jī)結(jié)合冶金機(jī)理與工業(yè)數(shù)據(jù)分析方法建立了全局通用、結(jié)構(gòu)清晰可加的熱軋帶鋼力學(xué)性能分布預(yù)報(bào)模型。

    寶鋼熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型經(jīng)歷了碳錳鋼模型、低微合金鋼模型，最終于2012年研發(fā)出全局通用型熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型。由于模型具有良好的可靠性和外推性，因此可提供以性能預(yù)報(bào)模型為核心技術(shù)的各類應(yīng)用解決方案。并且，隨著PLM技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的興起，熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型將成為面向熱軋產(chǎn)品生命周期管理的基礎(chǔ)性優(yōu)勢(shì)技術(shù)。寶鋼熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型研發(fā)及應(yīng)用的過(guò)程如下圖4所示。

圖4 寶鋼熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型研發(fā)及應(yīng)用過(guò)程

    寶鋼熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型具有可靠性和外推性。因此，在理論上可針對(duì)熱軋產(chǎn)品開(kāi)展大量的離線及在線應(yīng)用，如下圖5所示。

圖5 寶鋼性能預(yù)報(bào)模型應(yīng)用場(chǎng)景

    ●應(yīng)用案例1

    在2006～2008年間，利用碳錳鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型進(jìn)行了系列化的應(yīng)用，包括余材動(dòng)態(tài)充當(dāng)、動(dòng)態(tài)質(zhì)量設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)選樣等。如下圖6所示。項(xiàng)目實(shí)施第一年就減少數(shù)萬(wàn)噸庫(kù)存；減少取樣的損失數(shù)百萬(wàn)元，并將交貨期提前1~2天。

圖6 2006～2008年性能預(yù)報(bào)模型應(yīng)用情況

    ●應(yīng)用案例2

    在2013年～2014年之間寶鋼熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型用于鋼種設(shè)計(jì)和優(yōu)化。用于寶鋼新鋼種設(shè)計(jì)，一次性試驗(yàn)成功。用于梅山鋼鐵數(shù)十個(gè)鋼種的歸并與優(yōu)化，全部成功。實(shí)現(xiàn)直接或間接經(jīng)濟(jì)效益千萬(wàn)以上。力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型軟件預(yù)測(cè)界面如下圖7可見(jiàn)。

圖7 寶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型軟件預(yù)測(cè)界面

    ●應(yīng)用案例3

    正在開(kāi)發(fā)將性能預(yù)報(bào)模型用于熱軋產(chǎn)品的在線控制應(yīng)用。其性能動(dòng)態(tài)控制的方案圖如下圖8所示。

圖8 性能預(yù)報(bào)模型在寶鋼湛江項(xiàng)目的應(yīng)用情況

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