行業(yè)背景
中國(guó)是世界排名第一的鋼鐵和有色金屬生產(chǎn)大國(guó)，信息化建設(shè)取得了飛速發(fā)展，“數(shù)字冶煉”已經(jīng)成為行業(yè)共識(shí)。在鋼鐵行業(yè)內(nèi)應(yīng)用RFID及時(shí)、準(zhǔn)確反映生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)進(jìn)行有效的計(jì)劃和控制，并為科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)，可以固化企業(yè)現(xiàn)代化管理成果，規(guī)范企業(yè)經(jīng)營(yíng)流程，實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的數(shù)字化建設(shè)。
自2001年以來(lái)，我國(guó)大型鋼鐵聯(lián)合集團(tuán)型企業(yè)都先后進(jìn)行了全面信息化選型或建設(shè)，內(nèi)容覆蓋硬件網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、企業(yè)質(zhì)量系統(tǒng)、基礎(chǔ)自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化改造等。企業(yè)通過(guò)實(shí)施信息化構(gòu)筑了較為完整的企業(yè)管理信息化平臺(tái)，建立了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)。
進(jìn)行生產(chǎn)自動(dòng)化控制
在鋼鐵廠的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)生產(chǎn)機(jī)車或設(shè)備的自動(dòng)定位控制是很重要的。在以往的控制方案中采用的各種技術(shù)存在受環(huán)境和物體表面影響大或讀取數(shù)據(jù)的距離有限或造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用高等缺陷。而RFID技術(shù)對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可抵御灰塵、油污、振動(dòng)或遮擋物的等的干擾，實(shí)現(xiàn)全天候工作。并且電子標(biāo)簽內(nèi)可存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)多，數(shù)據(jù)讀取距離遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)讀取精確度高。這些技術(shù)特點(diǎn)使得RFID技術(shù)可以很好地應(yīng)用在生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制中，真正實(shí)現(xiàn)智能化工廠的目標(biāo)。
產(chǎn)品整線生產(chǎn)信息管理
在某些產(chǎn)品(如大方坯與圓鋼筋)的表面放置電子標(biāo)簽，可讀取產(chǎn)品在生產(chǎn)流水線上通過(guò)每一道工序的信息和數(shù)據(jù)，并將該信息轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)據(jù)格式后提供給監(jiān)控平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品自動(dòng)跟蹤管理。RFID系統(tǒng)在整個(gè)工作過(guò)程中可做到基本不需要人工參與，系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，電子標(biāo)簽可反復(fù)讀寫100，000次以上，因此能節(jié)省大量人力和物力。
物料跟蹤和生產(chǎn)過(guò)程跟蹤
由于鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中都有很多難點(diǎn)，鐵水的高溫對(duì)環(huán)境和電子設(shè)備的要求極高就是其中比較突出的問(wèn)題，不僅容易造成熱量的損失，還會(huì)提高成本，降低效率?；阡撹F行業(yè)對(duì)RFID技術(shù)的特殊要求，首鋼就成功地利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵水包的跟蹤，即“一包到底”工藝。該工藝是將高爐生產(chǎn)出來(lái)的鐵水，經(jīng)過(guò)必要工藝流程處理后，通過(guò)RFID跟蹤測(cè)距，以不更換鐵水包的生產(chǎn)組織模式，直接兌入轉(zhuǎn)爐冶煉的鐵水運(yùn)輸方式。與目前鋼鐵企業(yè)較普遍采用的魚(yú)雷罐車鐵水運(yùn)輸方式相比，此項(xiàng)技術(shù)低碳環(huán)保優(yōu)勢(shì)明顯，是物聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵企業(yè)生流程控制方面的初步應(yīng)用。
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)
鋼鐵業(yè)屬于設(shè)備密集型的行業(yè)，每一個(gè)設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)都需要采集到，只有預(yù)先掌握設(shè)備的狀態(tài)才能保證生產(chǎn)流程的順利進(jìn)行。因此，要實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程和過(guò)程優(yōu)化，可以通過(guò)RFID系統(tǒng)來(lái)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
例如通過(guò)分析監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)可以找到導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因。因此，利用RFID技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所收集的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以幫助提高產(chǎn)品的性能，進(jìn)行有效的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控。
礦山的安全監(jiān)控
通過(guò)RFID進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，礦山設(shè)備、人員、環(huán)境的狀態(tài)可以實(shí)時(shí)地反映到系統(tǒng)中來(lái)，提前預(yù)知安全隱患，提高在礦山開(kāi)采中的安全管理措施，同時(shí)也能提高礦山資源的合理開(kāi)采，有效防止亂開(kāi)亂挖，保障礦山資源的利用率。
除上述之外，和RFID在其他領(lǐng)域的應(yīng)用一樣，鋼鐵行業(yè)的RFID應(yīng)用也將涵蓋鋼鐵企業(yè)的人員管理、RFID門禁管理、工廠物料的跟蹤、倉(cāng)儲(chǔ)物流、智能稱重等方面。據(jù)首鋼自動(dòng)化技術(shù)有限公司相關(guān)人士透露，首鋼自2009年以來(lái)已經(jīng)陸續(xù)在這些領(lǐng)域相繼展開(kāi)了應(yīng)用，并取得了極大的成功，充分顯示了以RFID為技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)正日益受到包括鋼鐵行業(yè)在內(nèi)的各行各業(yè)的“新寵”，為制造業(yè)迎來(lái)新一輪的發(fā)展提供良好的智能化技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)國(guó)家的科學(xué)發(fā)展觀號(hào)召。
案例分析
早在2007年奧特蘭德鋼鐵廠管理層推出一個(gè)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)項(xiàng)目，在項(xiàng)目中用有源及無(wú)源射頻識(shí)別技術(shù)追蹤叉車及集裝箱的位置及運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，奧特蘭德鋼鐵廠的材料流、倉(cāng)儲(chǔ)和信息流進(jìn)行了開(kāi)級(jí)政造，使這些流程秀明度及效率更高，從而更好地處理高產(chǎn)量。
例如，奧特蘭德鋼鐵廠利用射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)追蹤廠里的叉車及集裝箱。完全啟用這套系統(tǒng)后，該系統(tǒng)將發(fā)出超充頻(UWB)有源射頻識(shí)別標(biāo)簽追蹤20~30輛叉車，也可發(fā)射無(wú)源超高頻 (UHF)射頻識(shí)別標(biāo)簽追蹤 10000 個(gè)金屬周轉(zhuǎn)箱及其裝載的產(chǎn)品。通過(guò)這個(gè)RFID實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，所有運(yùn)輸過(guò)程都借助系統(tǒng)而記錄下來(lái)，工件數(shù)量也得到及時(shí)更新，從而實(shí)時(shí)掌握自動(dòng)化的運(yùn)行數(shù)據(jù)。由此，奧特蘭德鋼鐵廠的管理層能夠獲得實(shí)時(shí)的詳細(xì)信息，從而對(duì)流程和加工過(guò)程進(jìn)行調(diào)控。
此外，在國(guó)內(nèi)某鋼廠的焦化三大機(jī)車自動(dòng)控制系統(tǒng)中，將寫有爐號(hào)信息的電子標(biāo)簽安裝在推焦車、攔焦車、加煤車的軌道的關(guān)鍵位置上，當(dāng)裝有閱讀器的推焦車、攔焦車、加煤車經(jīng)過(guò)這些標(biāo)簽時(shí)可以讀取到標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)并將其上傳至主控計(jì)算機(jī)中。主控計(jì)算機(jī)根據(jù)這些數(shù)據(jù)再來(lái)精確控制機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)自實(shí)行以來(lái)大大提高了焦化生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，避免了人為的操作失誤，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
