数字化企业发展范文

时间:2023-05-31 08:35:56

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篇1

1时代背景

在大数据时代,数字化已成为企业的宝贵资产。从国家政策层面上看,我国已经有多个文件涉及企业数字化的进程。而在美国、欧洲、日本等发达国家和地区,早已提出了加快数字化进程的相关计划。领先一步的企业,在数字化问题上已经成为传统企业转变为数字化企业的先锋。企业应该从四个方面重点推进数字化进程:①自上而下推行企业数字文化;②分阶段向数字化转型;③创新基于企业数据基础的商业模式;④构建以客户为中心的敏捷数字化供应链体系。

2我国制造型企业现状

我国制造型企业采用传统研发模式,普遍存在以下问题:(1)设计和工艺部门没有统一的三维设计工具,导致设计数据类型繁多,实现数据交互非常困难;(2)缺乏统一的三维设计规范与标准,不利于数据的管理和交流,工作效率较低;(3)没有规范的产品生命周期管理,缺乏有效的知识和信息管理平台,产品开发流程不完善,数据安全得不到有效保证,缺乏有效的设计任务规划、分配和评审环节;(4)没有工艺仿真验证,工艺的合理性及优化装配路线等只有在实物加工时或加工后才能得到验证;(5)没有虚拟仿真环节,物理验证消耗成本大,很多质量问题无法提前预见,严重的甚至会导致批量召回。

3西门子数字化企业集成解决方案

所谓数字化企业,是指那些由于使用数字技术,改变并极大拓宽自身战略选择的企业。数字化企业具有自身的战略特点,建立了一种企业模式,能够以新的方式创造并捕捉利润,建立新的、强大的客户和员工价值理念。更重要的是,数字化企业应当具有独特性。我国工业全面数字化转型已成必然趋势,借鉴西门子数字化企业集成解决方案,为数字化转型创造了技术上的先决条件。在离散工业和过程工业的各个领域,西门子正携手客户推进数字化转型升级。无论企业何种规模,何种行业,落地工业4.0的时机已经成熟。西门子是全球领先的技术企业,170年来不断致力于卓越的工程技术、创新、品质、可靠和国际化发展。西门子业务遍及全球,专注于电气化、自动化和数字化领域。作为世界最大的高效能源和资源节约型技术供应商之一,西门子在高效发电和输电解决方案、基础设施解决方案,以及工业自动化、驱动和软件解决方案等领域占据领先地位。西门子还是影像诊断设备,如计算机断层扫描和磁共振成像系统,以及实验室诊断和临床信息技术领域领先的供应商。西门子作为全球数字化顶级供应商,其数字创新平台能为数字化企业在软件方面奠定基础。这一平台可以在产品性能、产品开发和生产运营等方面培养持续的创造力。西门子数字化企业集成解决方案支持企业从产品设计、生产规划、生产工程、生产实施直至服务的各个环节打造一致、无缝的数据平台,形成基于模型的虚拟企业和基于自动化技术的现实企业镜像。西门子形象地称之为数字化双胞胎,完整真实地再现整个企业,从而帮助企业在实际投入生产之前即能在虚拟环境中优化、仿真和测试,在生产过程中也可以同步优化整个流程,最终实现高效的柔性生产,并快速创新上市,锻造企业的持久竞争力。西门子持续将新组织和新技术高效地融入其行业领先的数字化企业软件套件中,帮助企业为产品和生产线创造全面、精确的数字化双胞胎,占据行业优势。

4数字化企业发展路径

总结我国制造企业在数字化转型时的经验,一般会经历设计数字化、装配数字化、生产过程数字化、管理数字化几个阶段,最终实现数字化智能工厂。鉴于我国制造业现状,推荐按以下路径进行数字化转型:(1)逐步引入西门子数字化企业软件套件,应用于产品研发的各个阶段,并制定应用标准和规范;(2)将产品三维模型打造为传递下游生产活动所需详细信息的恰当载体,企业所有部门和团队都使用三维模型作为信息传递途径;(3)将所有流程数据通过生产生命周期管理软件进行管理,确保数据的安全性和可靠性,将虚拟仿真过程提前;(4)在数字化制造技术的帮助下,设计和工艺人员在生产生命周期管理统一的虚拟平台上进行产品设计、工艺设计、仿真与模拟验证;(5)引入本地化技术支持,贴合企业实际需求,进行知识库定制、模板制作、工艺流程定制及二次开发等。西门子数字化产品套件支持制造企业产品开发全过程,但是企业的需求远不止于此,如何更好地将数字化软件与企业当前的需求结合起来,进行流程化、标准化、信息化的协同开发,这才是重点。针对企业数字化转型过程中所面临的难题和痛点,进行深入剖析,提出立足企业现状、基于西门子工业软件产品的效率倍增数字化转型服务。效率倍增指基于西门子软件平台的深度数字化应用服务,结合用户企业产品的特点和需求,帮助用户实现真正基于三维的研发,建立真正的虚拟数字研发流程体系和数据包规范。效率倍增的核心是根据企业业务流程和产品特点,基于MBD(ModelBasedDefinition)规范,构建企业级模型产品知识体系,对市场和客户需求、生产过程中的信息进行数据化处理,成为可统计、可计算、可分析的数据。同时对制造环节实现知识结构化,与信息数据对称,逐步取代人在制造过程中的重复性工作,帮助企业实现敏捷、精准的设计制造。最终建立以数字化模型为基础、以数字化流程为效率、以物料清单为核心、以上下游协同为关键的制造全过程。按企业的业务场景,具体分为以下版块:基于MBD的快速研发设计、基于MBD知识工程的工程设计、基于MBD的仿真行业应用、基于MBD的工装仿真设计、基于MBD的模具快速设计、基于MBD的结构化工艺设计、基于MBD的工艺仿真优化、基于MBD的制造规划设计、基于MBD的质量规划工程、面向企业的增材制造应用、面向企业的数字化服务。

5基于MBD的设计工艺一体化解决方案

MBD指用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息,详细规定三维实体模型中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。MBD使三维实体模型成为生产制造过程中的唯一依据,改变了传统以二维工程图纸为主、以三维实体模型为辅的制造方法,使集成化的三维数字化实体模型成为生产过程中的主要依据,对数据管理及设计下游的活动,包括工艺规划、车间生产等产生重大影响。应用基于MBD的设计工艺一体化解决方案,企业逐渐实现三维数字化产品定义、三维数字化工艺开发和三维数字化数据应用,形成一个完整且基于MBD的三维数字化设计、工艺、制造技术应用体系。

5.1汽轮机公司

某汽轮机公司作为机械工业100强和全国三大汽轮机制造基地之一,现有总资产逾120亿元和7000余名员工,专业技术人员2500余名,中高级人员占48%,主要生产设备2500余台,其中大、精、稀设备和数控机床500余台。经过40年的建设发展,该公司现已具备了各等级火电汽轮机、核电汽轮机开发研制和批量生产的综合实力。自建立以来,公司已累计生产各种类型机组660余台,国内市场占有率超过25%,产品遍及全国各地,并出口马来西亚、印度尼西亚、伊朗、孟加拉国、巴基斯坦等国,产品质量、技术水平和使用性能均受到国内外用户的普遍好评。该公司在数字化制造方面起步较早,已经在部分车间成功实现了数控机床联网的工作。尽管如此,在数字化制造方面还存在很多问题,目前比较突出的问题表现如下:(1)设计平台不统一,数据格式不统一,数据交换困难,很难实现协同办公,重复工作量大;(2)技术准备流程较长,工作流程几乎为单线条模式,设计数据传递到工艺、采购、生产等部门的流程长;(3)零件三维模型重用性差,同一个零件,设计部门要建模,工艺部门要建模,重复劳动量较大。针对该公司在数字化转型过程中存在的比较突出的问题,对叶片谱系归纳总结,梳理叶片工程设计业务流程,建立叶片参数化要素库,实现模块化驱动,为叶片智能快速设计做好准备。开发叶片知识设计平台,实现叶片的自动创建、智能编辑等设计工作,极大地提高了叶片设计的工作效率。具体实施效果如下:(1)统一了软件平台,使数据沟通没有障碍;(2)建立完整的叶片三维设计规范,规范了叶片的设计流程;(3)开发基于知识工程的叶片设计、工艺一体化平台,实现叶片全三维设计和工艺设计,完全实现数据重用;(4)利用叶片结构化知识模板技术,实现叶片三维模型自动创建;(5)基于产品知识体系,实现叶片尺寸自动标注;(6)自动生成叶片三维结构化工艺;(7)帮助企业建立了基于叶片三维模型的设计、工艺知识体系。通过效率倍增数字化技术服务,该公司叶片分厂建立了快速设计、快速工艺一体化平台,叶片设计、工艺编制效率提升了80%,交货期缩短了20%。该公司研发了统一平台,协助梳理叶片需求数据化,建立基于叶片三维模型的结构化知识体系,从而实现基于MBD的叶片敏捷精准化制造。由此,该汽轮机公司向数字化转型迈出了坚实的一步。

5.2仪器仪表公司

某仪器仪表公司成立于1999年,其前身是1965年从上海、江苏、辽宁等地内迁的热工仪表总厂,是20世纪60年代国家重点布局的三大仪器仪表制造基地之一,主要生产和经营工业自动化仪表及控制装置。工业自动控制装置制造业跨装备制造和电子信息两大领域,其整体发展水平不仅体现国家的综合科技实力,而且维系着国民经济可持续发展和国家经济安全,是高新技术改造传统产业、推进新型工业化、实施智能制造、实现产业升级,以及促进节能减排、环境保护、转变经济发展方式的重要支撑,是21世纪大国竞争的基础性、战略性产业。该公司在数字化转型的道路上十分坎坷,目前比较突出的问题表现如下:(1)缺少三维产品设计,产品可靠性低;(2)手工搭建物料清单,与模型、图纸没有关联,错误率及返工率高;(3)订单选配参数不统一,产品系列多,导致设计冗余度高,产品零部件通用性低;(4)二维工艺编制较粗糙,且仅有零件通用工艺,无法指导现场生产。采用基于MBD的设计工艺一体化解决方案,帮助该公司解决了上述问题,具体表现在对球阀阀体部件类别归纳总结,梳理球阀选型设计业务流程,建立阀体部件及各个零部件的参数化模板,实现产品级模块化驱动,为阀体部件智能装配做好准备。开发知识设计平台,根据工程物料清单实现阀体部件和管道附件的智能装配、智能工程图等设计工作,极大地提高了搭建物料清单和球阀设计的工作效率,降低返工率。开发工艺平台,根据产品模型实现快速搭建和重用产品零件工艺。具体实施效果如下:(1)采用规范标准和统一平台,实现了知识驱动、经验积累,以及没有障碍的数据沟通;(2)建立完整的球阀三维设计规范、二维制图规范、检查规范,规范了产品的设计流程;(3)开发基于球阀产品的工程设计、工艺一体化平台,实现球阀全三维设计和快速工艺,完全实现数据重用;(4)基于客户订单及产品参数信息进行判断,快速搭建产品物料清单数据结构,利用产品工程物料清单及产品结构化知识模板技术,实现阀体部件和管道附件的三维模型智能装配;(5)快速生成球阀零件的三维结构化工艺;(6)帮助该公司建立了基于球阀三维模型的工程设计、工艺知识体系。通过效率倍增数字化技术服务,该公司建立了球阀自动搭建物料清单、快速设计和快速工艺一体化平台,球阀物料清单搭建、设计,以及工艺编制效率提升了80%,交货期缩短了20%。该公司建立了协同设计平台,梳理客户标准产品参数信息,快速搭建产品物料清单,并实现基于球阀产品级的三维模型库快速设计,建立三维结构化工艺,进而实现基于MBD的球阀敏捷精准化制造。由此,公司走上了更可靠、更高效的数字化转型之道。

6基于MBD的仿真行业应用

6.1电机

电机设计是一个复杂的多物理场问题,涉及的领域包括电磁、结构、控制、流体和温度等。随着新材料、新工艺及各种电机新技术的发展,电机设计的要求越来越苛刻,同时精度要求越来越高,传统的设计方法和手段已经不能满足现代电机设计的要求,必须借助于现代仿真技术才能解决设计中的各种问题。通过数字化仿真软件,可以分析电机组件的静态刚度和强度、冲击刚度和强度,以仿真来验证客户设计方案的合理性。

6.2汽车零部件

从智能电子、信息娱乐、电信到高级软件等领域,车辆制造商正在为今天的消费者不断推出突破性的创新科技。同时,面对日益增长的燃料费用和严峻的环境问题,汽车制造商需要重新设计汽车系统,包括空气动力学、发动机、传动装置、车身、乘客舒适性及电气电子系统等。数字化仿真软件针对汽车零部件进行静态刚度和强度分析、动态刚度和强度分析、模态分析、多体动力学分析及疲劳分析,通过仿真验证客户设计方案,确认零部件失效的原因,并验证改进方案。

7基于MBD的模具快速设计

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doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.14.030

[中图分类号]F426.84 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)14-00-02

0 引 言

随着互联网、大数据、云计算、移动互联网及物联网的迅猛发展,一场数字化革命正在中国风起云涌,中国正迈向数字化转型的新时代,这一转型将提高生产力和推动经济增长。企业需要进行数字化转型以便更好地适应时展,印刷业也不例外。印刷业在长期快速发展的过程中,不断积累的深层次矛盾集中出现,产能过剩、结构不合理、集约化程度低与自主创新乏力等问题已经严重制约了印刷业的可持续发展。再加上新媒体的冲击,众多传统印刷企业面临发展瓶颈。印刷业应该把握数字化与信息化带来的新机遇,创新发展思路,拓展新的利润增长点,主动开展数字化转型升级,实践跨越与发展。

1 义乌传统印刷业的发展现状和困境分析

义乌包装印刷业依托“全球最大的小商品批发市场”的区域优势,发展成为浙江省四大印刷产业区之一,2007年中国包装联合会授予义乌“中国商品包装印刷产业基地”的称号。然而,义乌印刷业在长期快速发展的过程中,深层次矛盾集中出现,严重制约了印刷业的可持续发展。再加上新媒体的冲击,众多传统印刷企业面临发展瓶颈。

第一,产能过剩、市场失衡、印刷工价偏低。印刷行业同质化发展严重,差异化发展不足,产能严重过剩,企业通过降低工价的方式来抢夺订单,印刷工价越来越低,行业进入恶性竞争状态。加之传统印刷产业处于价值链低端,单纯进行加工,无品牌意识,技术创新能力不足,因此,难以适应转变发展方式和调整优化经济结构的现实要求。

第二,经营成本增高,印刷企业进入微利时代。印刷用纸张、油墨、版材等物料成本逐年上涨,加之中国人口红利消失,印刷业招工难,人工成本增加,从而导致印刷企业利润降低,进入微利时代。

第三,传统印刷无法满足日益增加的个性化、按需、可变数据印刷的需求。

第四,新媒体的出现和发展,电子产品逐步成为主流媒介,传统书报刊大量被替代,书报刊印刷需求下滑,相应的印刷市场严重萎缩。

第五,义乌传统印刷业高技能人才短缺。相对于德国高技能人才占企业员工总数40%的比例来说,义乌印刷企业存在着很大的人才缺口。义乌印刷企业目前还大都实行两班工作制,工作时间长,工作环境比较差,待遇低,人员流动性非常大。同时,由于管理模式传统,企业没有完善的人才晋升制度,对于人才的重视程度不高,因此,普遍存在着留不住人才的现状。高技能人才的比例是决定企业发展能力的重要因素,尤其是随着新技术新工艺的应用,人才短缺将直接制约企业的转型和可持续发展。

受以上因素的影响,印刷企业面临着新一轮的严酷洗牌。如何把握数字化与信息化带来的新机遇,创新发展思路,拓展新的利润增长点,在众多竞争中脱颖而出,立于不败之地成为印刷企业不得不思考的重要问题。

2 义乌传统印刷企业转型面临的挑战

义乌印刷包装企业规模绝大多数属于中小微型企业,受限于企业规模小、科技发展水平低、管理模式落后、技能人才短缺等因素,数字化转型仍然面临很多的挑战。

第一,认识不足。义乌大多数企业仍然采用传统式的家族管理模式,经营管理理念落后,对于产业和行业发展信息的了解比较滞后,不善于捕捉新信息,对印刷业数字化转型认识不足。片面地认为印刷数字化转型即采购最新的数字印刷机,大力发展新兴数字印刷即可。抑或有些企业认识不到印刷数字化的重要性及必要性,仍然采用传统的生产经营方式,对数字化持观望态度。

第二,人云亦云,缺乏主观的战略决策。他们往往对自己的企业认识不足,无法充分认识到企业自身的经营特色,忽视了别人无法提供而自己可以提供的差异化服务,缺乏差异化发展道路规划,盲目跟从别人,势必再次陷入重复建设、产能过剩、恶性竞争的怪圈。

第二,资金问题。发展新兴数字印刷需要高昂的设备投入,巨大的资金投入和成本压力令很多企业望而却步。

3 义乌传统印刷业创新发展路径

印刷业向数字化转型,大型企业借由资金和市场优势可快速实现转型,而高额的设备资金投入让中小微型企业面临转型难的困境,不转型死路一条,单纯的跟风又没有资金支持。因此,对于中小微型企业来说,如何转型是至关重要的问题。

3.1 流程创新

3.1.1 传统印刷的数字化改造

传统印刷的数字化改造,即用数字技术和先进技术提升传统印刷水平,应该包括以下4个方面。

3.1.1.1 印刷内容数字化

对印刷内容资源进行再开发,使其能够为全媒体服务,甚至可以使印刷企业发展成为“媒体内容开发”供应商。

3.1.1.2 印刷生产数字化

基于数字化工作流程(CIP4/JDF)实现从原稿的录入到成品输出的印刷全过程的数字化,具体包括:数字图文信息的采集、组版、拼大版、RIP、数码打样、色彩管理、计算机直接制版、数字印刷以及由印前数据控制的印后加工等。

3.1.1.3 印刷经营管理数字化

结合互联网,改造传统印刷经营管理模式。通过印刷电子商务实现自动报价、网络下单、异地印刷等,为客户提供更便捷的服务;通过数字化管理系统实现企业内人、财、物、产、供与销的统一管理。

3.1.1.4 印刷设备数字化

没有数字化、智能化的设备,印刷工艺过程全数字化是不可能实现的。首先,必须有数字化、智能化的印前设备,才能生成基于CIP3/PPF或CIP4/JDF的数字化的数据文件,而数字化的印刷和印后设备才可以共享这些数据文件传送的信息,如油墨预置、套准预设、折页预设与装订预设等,使印刷生产更高效。因此,印刷设备必须实现数字化和智能化。

3.1.2 发展新兴的数字印刷

国家新闻出版总署规定,使用生产型数字印刷机进行的印刷称为数字印刷,即狭义的数字印刷。目前,我国的数字印刷机及其关键部件、数字印刷所用耗材(纸张、油墨)等基本依靠进口,从而严重制约了我国数字印刷的发展。传统印刷企业在资金有限的情况下,可先将数字印刷设备和自动化水平较高的传统设备结合,并根据自身情况,有计划、有步骤地引入全数字印刷设备,以满足个性化、按需、短版、可变数据印刷等的需求。

3.1.3 发展高新印刷技术,拓展印刷新业态

传统印刷企业可审时度势,抢占印刷新领域,如功能性印刷、介质印刷、3D打印等。

3.2 经营模式创新

以前,印刷业是传统的加工业,其终极产品就是印刷品。数字化转型期传统印刷企业应该善于把握数字化带来的机遇,与计算机、互联网以及其他行业进行有机的融合,延伸印刷产业链,扩展印刷新业态,用差异化战略启动创新,创造新的经济增长点,在新一轮竞争中脱颖而出。

3.2.1 重视品牌经营

传统印刷企业不应仅停留在产品印刷加工方面,而应该重视创立品牌,经营品牌,改变传统模式,将工作重心放在解决方案和服务上面,由单一的印刷加工企业转变为“信息技术、创意设计、加工与增值服务”于一体的企业,树立增值服务新形象。以优秀品牌带动区域产业集聚和整体水平的提升。

3.2.2 创新营销方法和手段

网络时代,传统中小印刷企业要创新营销方法和手段,利用其数字化优势,积极拥抱互联网,拓展印刷电子商务和网络印刷业务,大力发展网络贸易,拓宽营销渠道,扩大市场范围。

国内外很多的企业都在通过数字化改变自己的经营模式。以雅昌集团为例,1993年万捷创立雅昌公司,率先提出“印刷业是服务业”的新理念,并积极探索传统印刷业的创新发展模式,大力推进印刷业产业升级,提出并实现了“传统印刷+现代IT技术+文化艺术”创新经营模式,即雅昌模式。雅昌模式将传统印刷工艺、现代数字技术和中华民族博大的文化三者有机结合起来,将传统印刷行业转变成了以数据处理为核心和产品的新兴产业。

3.2.2.1 艺术品印刷

通过多年积累,雅昌凭借国际一流的印刷技术、管理水平和质量水平,成为高档印刷品市场的领导者,建立了一套艺术精品印刷的图像处理标准。为画家、拍卖行、博物馆印刷画册、拍卖图录及纪念资料等高档艺术品。

3.2.2.2 雅昌艺术网

雅昌通过艺术品印刷数据的积累,创办了全球最大的中国艺术类专业网站――雅昌艺术网,成为传播中国文化的一个重要窗口和载体。

3.2.2.3 高端艺术复制品

雅昌已经建立了独有的艺术品复制工艺标准和工作流程,通过艺术品复制使国家瑰宝得以再现以满足普通艺术品爱好者的收藏愿望,同时对中国文化的保护、传承、弘扬也具有深远的意义。

3.2.2.4 数字资产管理

雅昌为艺术家建设了数字资产管理托管库、个人官网网站、在线数字美术馆和拍卖会防伪预报系统等。

3.2.2.5 策划、摄影和展览

雅昌模式成功构建了一个平台,将艺术家、学术界、文化界和收藏机构连接在一起。雅昌已参与主办了很多文化活动,并开始有计划地进行艺术品收藏与展览。

4 结 语

面对现今低价竞争的印刷市场红海,义乌传统印刷业应该认真分析和研究印刷技术、市场的发展趋势,结合自身的优劣势,紧紧抓住数字化转型期数字化技术和网络化技术带来的全新机遇,配合数字化媒体时代进行改革,以差异化战略来扩大市场份额,以创新来获取高额利润,打造属于印刷产业的蓝海战略。

篇3

【关键词】冶金 电气自动化 发展趋势

随着电子信息技术及智能控制技术的快速发展,近年来,冶金电气自动化技术取得了很大进步,推动了钢铁、冶金产业的发展,为实现冶金行业的现代化,发挥了有效的促进作用。把握当前冶金电气自动化技术的发展形势,全面分析其发展现状,掌握其发展趋势,对于解决行业问题,推动我国冶金电气自动化技术的应用与发展,有着重要的现实意义。

1 我国冶金电气自动化技术的发展现状

1.1 实现自动化生产

随着我国冶金行业的发展,许多技术都被应用到了冶金生产的控制方面。特别是采用PLC、DCS计算机控制,取代了传统的模拟控制,深受冶金企业的欢迎,目前已经得到普及。近年发展起来的现场总线、工业以太网等技术,也逐步在冶金生产的自动化系统中应用,分布控制系统结构替代了集中控制,成为自动化发展的主流。

1.2 实现自动化监测

自动化技术在生产监测方面也得以大量应用。例如,闭环控制、安全职责等有关的流量、温度、压强等数据检测,用上了自动化仪表设施,保证了回路控制、安全生产、能源计量等方面的监测的准确和规范。生产过程的各种预报、报警等,也都引入最新的监管、测量技术和设施,保证了管理、进程的需要。

1.3 进一步加快信息化进程

电气自动化技术地引入,使得我国冶金行业的信息化程度得以增加。随着管理能力地加强,信息化开始得到冶金企业的认可,企业信息化慢慢得以建立,很多企业还创建了企业信息网。特别是国内的一些知名的钢铁企业,在运用信息技术提高产品质量、降低能耗、控制生产成本等方面,都取得了较大的成功和突破。在生产控制方面,高性能控制器、集中管控智能仪表、模型技术得到了较为广泛的应用,增强了生产过程的可靠性、安全性、稳定性。近些年,一些冶金企业慢慢认识到制造执行系统,建成了主要生产线的MES和产销一体化系统。例如宝钢开发了数据挖掘系统,建立了智能质量设计知识库等,在信息化方面取得了显著的成果。

总之,电气自动化技术地引入,极大地推动了冶金行业的生产自动化进程,显著提升了我国的冶金电气自动化控制的水平,缩短了我国与发达国家冶金产业的差距,取得了显著的成效。

2 我国冶金电气自动化技术发展的发展趋势

2.1 信息技术进一步得到发展应用

受市场影响,我国冶金产业面临着激烈的竞争,因此需要通过降低成本、提高质量,以获得竞争优势,提升核心竞争力。所以,信息技术必然会得到进一步地重视和加强,新技术的创新和应用愈加突出。在冶金企业的生产控制方面,为增强生产过程的安全性、稳定性和可靠性,智能仪表、模型技术、高性能控制器和集中管控将得到更加广泛应用。可以预见,在MES、ERP等系统继续应用的基础上,物流管理、商务智能、客户关系管理、供应链管理、电子商务等信息系统,未来将全面铺展,获得广泛应用。信息技术将变得无所不在。未来,云计算、物联网、虚拟化等技术的创新和应用,将为冶金企业信息和智能化管理提供有力的技术支撑。

2.2 集成控制水平将进一步提高

冶金电气自动化技术面临着诸多挑战,未来将会在系统数据挖掘与应用、提升生产效率、冶金生产的系统控制等方面得以体现。冶金生产系统的控制将往实时控制方向发展,这要求冶金企业与时俱进,时刻关注高新技术的发展,以便适时引入新技术。在冶金生产过程中,实时控制系统的引入,能够提高生产的准确诊断和及时处理的能力,从而提高冶金生产自动化水平。与此同时,通过改善冶金电气自动化控制系统,以便对冶金的生产过程进行精细化管理,实现大范围的自动控制。数据挖掘能将控制算法和数学模型运用到生产的电气自动化控制系统,从而实现冶金生产过程的全面自动化,推进机电的一体化。在控制、测量方面,逐步淘汰分离的传统做法,应用机电一体化对生产过程进行控制、测量,以期效度和精度得到提高。

2.3 进一步提升生产自动化程度

冶金生产自动化,包含了全部的生产流程和环节,每个步骤都应深化技术创新与改造。例如,加强质量检测,需引入先进的仪器,比如质量在线直接检测仪;引入信息工程技术,不断对操作流程进行创新,优化技术性能;又比如引入节能技术,建立物料和能量优化模型,以缩短生产周期,提高效率,达到降耗、节能的目的。引入高精度预报模型技术,建立高精度预报模型,达到优化控制的目的。另外,进一步优化连铸技术,以此提升电磁连铸自动控制技术。

2.4 进一步提高智能化程度

在过去,电气自动化受限于电子化和机械化,新世纪以来计算机技术才被慢慢引入电气自动化程序并发展成为主导的。信息化和工业化的融合,还有待加强。这是节省劳动力,提高生产效率的需要。生产过程的信息化主导,有利于实现自动化和机械化,从而改善生产模式,提高生产质量。把电气自动化技术与计算机技术两者相融合,将进一步促进冶金生产过程自动化和机械化。特别是互联网技术的高速发展对于促进电气自动化的进一步发展发挥了十分关键的作用。

我国冶金电气自动化技术发展,渐趋于将信息化和工业化相互深度融合,逐步淘汰落后生产方式,加强兼并重组,使得产业集中化提高,产业链游资源得到整合,工艺及管理水平不断提升,冶金企业向精细、集约化管理转变。

3 结语

伴随着新技术地不断发展和国家现代化进程逐步加快,冶金生产的电气自动化技术也急需进一步提高。因为冶金电气自动化的发展决定了我国冶金产业未来的发展,所以我们要不断推进冶金电气自动化技术的发展创新,加强冶金生产过程中的整体创新,促进冶金电气自动化技术的更新和发展,最终实现冶金产业可持续发展。

参考文献

[1]刘新建.分析我国冶金自动化的技术进展以及未来发展趋势[J].中国科技纵横,2012(15):12-14.

[2]王正林.中国冶金自动化技术发展状况与趋势分析[J].自动化博览,2009(5):23-24.

[3]陈洪峰.国内电气自动化发展状况与趋势[J].科技创新导报,2009(1):33-34.

篇4

工业电气自动化的发展,是一个非常严肃、必要的过程,更是关系到国家、社会、产业发展的因素,不仅如此,工业电气自动化系统还具有自动化水平比较高、实时性比较好以及管理功能比较强等等的优势。正是因为这样,必须正确地认识到我国工业电气自动化发展的重要性,了解目前的发展形式,这样才能够更进一步、更客观的体现出其意义,进而实施更好地发展措施,最终促进产业的整合、社会的进步以及国家的发展。

1关于工业电气自动化的发展状况

1.1 Windows 正成为事实上的工控标准平台

微软的技术如 Windows NT、Wind0WS CE和 IntemetExplore 已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于 PC 的人机界面已经成为主流,基于PC 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用Windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。因为在长期的电气自动化的应用中我们发现,简洁的操作程序会大大的提高电气自动化的工作效率。

1.2 IEC6113l

标准使得编程接口标准化在IEC6113标准诞生之前,国际上的几百家生产厂商和几百种电气自动化产品都没有一个统一的标准,这样不仅不利于技术的交流,也使得各种不同厂家的不同产品无法进行配置,在这种情况下,IEC6113l标准应运而生了。IEC6113标准不仅统一了各个电气产品的语言,也为接下来的电气自动化产品的生产提供了一个标准的参考方式,即无论哪家的电气产品生产企业的产品和配件都可以相应的搭配其他厂家的相应配件一起使用。由于 IEC6113l 标准的这一优势,使得它成为了目前国际上通行的电气生产标准,已经得到了行业内的广泛认可和应用。

2 技术与电气工业自动化

PC、客户机/服务器体系结构、以太网和 In-temet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融合,电子商务的普及将加速着这一过程。信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向:一方面是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取;另一方面,信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。信息技术已渗透到产品所有的层面,不仅包括传感器和执行器,而且包括控制器和仪表。Intemet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。信息技术革命的原动力是微电子和微处理器的发展。随着微电子和微处理器技术应用的增加,原本定义明确的设备界线,如 PLC、控制设备和控制系统变的模糊了。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。

3电气工程的基本设计原则

3.1 优化供配电设计,促进电能合理利用

电气设备的主要运作能源是电能,所以,我们要注意在设计电气工程时尽量的做到节能环保。在能满足该电气工程所有的运行需要的基础上尽量减少对于能源的消耗,提高有限能源的利用率。其次,设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证系统进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电等其他排除意外伤害的措施。

3.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗

我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗,这是与设计的合理性密切相关的,也是充分发挥设备功能的一种方法。一般的做法是选用节能设备和减少线路损耗等,所谓选用节能设备就是在系统设计之初,在相同的条件下要尽量选用能耗低的电气设备,从运行的长远角度来考虑节能设计,另外,减少线路损耗是指在运行的过程中,设备间的连接线路的长短也在一定程度上决定着一些非功能性的电能损耗量,所以,我们要尽量采用简洁的设计方案,减少线路运行中的电流损耗,节约运行能源。总之,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗,也是电气系统的设计的基本原则之一。

3.3合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。

4现场总线和分布式控制系统的应用

现场总线,比如说 Profibus、FF 以及 Interbus 等等,都是一种串行的连接智能设备、自动化系统的数字式以及双向传输的分支结构的通讯总线。从根本上来说,现场总线是通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视 / 控制软件和 PLC 的 CPU 与位于现场的远程 I/O 站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等等连接起来,并且将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来,而相应的分布式控制意味着 PLC、I/O 模块和现场设备通过总线连接起来,将输入 / 输出模块转换成现场检测器和执行器。

5 工业电气自动化的发展趋势

大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。综合我国电气自动化的发展现状和技术发展方向,我们认为工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,不再依赖于其他国家的技术支持,是我们对未来发展的展望。

综上所述,电气自动化在我国的各个领域已经得到了广泛的应用,也在一定程度上促进了行业的良好发展,但是就我国目前的电气自动化的应用现状来说,还有很大的发展空间,需要我们不断的在实践工作中总结经验,吸取教训,努力提高电气自动化系统的整体水平。我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。并且,笔者根据自己的工作实践和理论知识,探索了我国乃至国际电气自动化的大体发展趋势,希望给业内同仁提供一个理论参考,当然诸多不足,还望批评指正。

参考文献:

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