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连接虚拟与现实,炼钢数字孪生系统不平凡

2021,12月28日

习近平总书记在中共中央政治局第三十四次集体学习时强调,“充分发挥海量数据和丰富应用场景优势,促进数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级,催生新产业新业态新模式。”

钢铁行业在国民经济中占有极其重要的地位,也是衡量一个国家国力的重要标志。我国是钢铁生产与消费大国,生产与消费均占全球50%以上,随着行业的发展以及国家产业政策的调整,钢铁行业开始扩大数字技术应用,迈向智能制造。近年来,重庆钢铁加快企业智造发展步伐,智慧工程如海浪一般,一个接一个,连绵不绝。

百炼成钢,奋发图强。为进一步深化重庆钢铁数字化建设,建立一个信息化系统,以提高重庆钢铁在炼钢厂连铸机区域的智慧化发展。重庆钢铁与相关单位技术人员协同并进,研发数字孪生系统。目前,该系统已试运行于公司炼钢厂6号连铸机,有效地提升了连铸生产效率和设备正常稳定运行水平,降低了铸坯质量缺陷和运营成本,助推重庆钢铁数字化发展更上一层楼。

整个系统的开发过程中,为构建连铸过程数字化模型,数字孪生系统通过充分利用自动控制机理模型、机器学习模型和工艺仿真模型,采用声、光、电、磁、热各类传感技术,以工业互联网平台和大数据为基础,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的理论,打造虚拟与现实一一映射的平行连铸生产现场,实现连铸生产虚拟评估、数字化工艺仿真、三维沉浸式作业指导等。连铸区域数字孪生系统不仅为连铸区域的数字化发展夯实基础,更为重庆钢铁建设钢铁行业智能制造标杆作业区投石问路。

连铸数字孪生系统数孪应用的亮点有很多,但其中最突出的还属三维数字车间。三维数字车间是重庆钢铁连铸数字孪生系统利用目前软件技术中先进的2D、3D 建模与可视化技术,针对现场产线、设备进行1:1还原建模,同时接入工业互联网平台数据,实现对模型的数据驱动,开发出直观清晰的连铸车间管控模型。以看板技术、三维技术、AR/VR技术、工艺仿真技术等实现对现场生产调度、操作指导的精准管理,为整个生产运营提供便利的可视化及决策服务。员工可以轻松通过整体界面了解到连铸区域物流的调度情况,及时根据实际生产情况,对现场设备进行调度指挥。

完整的重庆钢铁连铸数字孪生系统有数采平台和数孪应用两大板块。数采平台通过数采点位配置、实时数据查看、算法模型管理等11个基础模块构建而成,现在正在重庆钢铁的连铸区域大放异彩。而基于这个强大的载体平台,三维数字空间、经营管理驾驶舱等五大数孪应用也即将应用于重庆钢铁6号连铸机上。

匠心铸钢魂,一百三十多年来,改变的是生产力和生产水平的日新月异,而不变的,是重钢人一代代的坚守和初心。连铸数字孪生系统在重庆钢铁上线后,将为重庆钢铁智慧发展添砖加瓦。未来,重庆钢铁将积极践行中国宝武智慧制造发展理念,推进“四个一律”的要求,继续扩大和提升数字孪生技术的应用范围和水平,全面助力钢铁行业实现数字化、智能化转型升级和高质量发展。


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