完成人
王新东、李 铁、张 弛、刘远生、李宝忠、李传民、董文进、单立东、郭 豪、张明海、朱志斌、曹 原、袁斯浪、胡启晨、钟金红
完成单元
河钢团体无限公司、中冶京诚工程手艺无限公司、唐钢国际工程手艺无限公司、中国二十二冶团体无限公司
研讨背景
智能化、绿色化是钢铁行业的成长标的目的。习近平总布告请求河北“果断去、主动调、加速转”，“在鼎新立异、开放协作中加速完成新旧动能转换”。河钢团体地处京津冀出格地舆地位，也是大型国有企业，更要主动作为，安稳成立和践行新成长理念，果断不移化解多余产能，尽力鞭策钢铁行业立异成长、绿色成长、高品质成长。
唐钢新区是贯彻落实习近平总布告“果断去、主动调、加速转”首要唆使精力的重点工程，是河钢也是行业摸索钢厂数字化、绿色化、品牌化转型的首要工程。在钢铁工程扶植出格是新型钢厂扶植进程中，若何完成全流程全方位的数字化和绿色化，还须要处置以下四个焦点题目。
一是处置新一代信息手艺与钢铁全流程深切融会的题目，完成信息平面感知与数据全方位收罗，进一步进步数据孪生效力，打停业线各体系之间相互伶仃、信息孤岛；二是处置绿色手艺与工程设想的融会与协同题目，从全体设想角度完成钢铁企业多工序多净化物净化物办理的协同和出产制作与绿色手艺的协同。三是处置新一代流程钢厂各工序高效跟尾的题目，经由进程数字化手腕，搭建流程优化和智能化运转总平台，完成各工序间的高效跟尾。四是处置钢铁工程名目办理手腕不同一的题目，完成钢铁工程工艺设想、设备办理、现场施工的协同办理。
全体思绪与手艺打算
针对数字化、绿色化钢厂扶植工程面对的钢厂全流程数字孪生立异、行业排放限值请求高、多净化物协同办理难、出产环保深度耦合难、绿色手艺工程集成难等诸多困难，本名目团队在唐钢新区扶植进程中，以“绿色化、智能化、品牌化”为扶植方针，以物资流、动力流、信息流的最优收集规划为标的目的，操纵最新的钢厂静态精准设想、集成实际和流程界面手艺，经由进程数字假造工场与实际工场协同架构、绿色手艺与工程设想协同形式和全因素资本静态协同的进程管控形式等“四个协同”的工程办理方式，完成数字化绿色化新型钢厂制作。全体思绪如图1所示。
图1 数字化绿色化新型钢厂工程办理思绪
首要手艺立异
本名目构成以下立异：
1.研讨构建出基于设想、托付、运维全性命周期和全因素数据的数字孪生假造与实际协同智能化集成手艺平台，成立了工程数字化协同设想平台、工程数据中间，构建了同一编码及同一数据接口，完成了假造与实际协同的全流程、全性命周期数字化制作。
成立了钢铁行业首个假造与实际协同设想的数字孪生工场，融会包罗烧结、球团、高炉、炼钢、轧钢等全工序流程，笼盖从设想到托付再到经营、掩护的全性命周期，涵盖工场出产、品质、物流、动力、运维、安环等全因素的多维数据，处置了多学科、多维度、跨专业庞杂的假造与实体工场同步设想、扶植和运维，如图2所示。
图2 实际工场与数字工场协同设想手艺线路图
2.成立了贯串于钢铁企业设想-施工-出产-经营全性命周期的绿色手艺数据库，成立了基于绿色手艺与工程设想协同的减量化、再操纵、再轮回绿色工场，处置了钢铁企业工序多、净化物品种多、净化物协同办理难的题目。
依靠标准标准化的钢铁制作各工序绿色方针，构成合适钢铁企业特点的绿色钢厂方针体系，并以此成立钢铁绿色工艺手艺数据库，将手艺体系融入钢铁名目全体设想中。经由进程方针分化和评估方式将绿色手艺操纵于每一个工序，打造全性命周期、全流程的绿色化工场。经由进程成立绿色手艺与工程设想协同形式，以流转时候最小化、空间途径最小化、进程排放最小化为方针，经由进程CAE仿真设想平台、物流仿真平台、精准设想平台、BIM设想平台，完成在工程设想阶段绿色手艺体系与工程设想体系的深度融会，如图3所示。
图3 绿色手艺与工程设想的协同线路图
3.成立全进程与全因素资本静态协同的进程办理方式。经由进程规划化WBS和及时KPI方式，把投资、工期、推销需要、设备监制、工程施工、名目结算、完工转资等因素停止及时节制和迷信调剂，处置名目办理进程中多部分、多流程、跨专业、分阶段同一办理的困难，完成名目扶植进程全因素资本的集合分配与高效协同办理，下降同口径吨钢投资用度21%。
操纵进步前辈的实行方式论和手艺，经由进程管控构造与功课地域及配套相连系、功课地域及配套与用度范例相连系的规划化WBS架构，将投资打算、推销需要、推销条约、工期进度、名目本钱、结算法则、构造职员、进程材料等全资本因素停止同一办理，进步了设想、需要、推销、条约实行间的协同融会办理效力；加强了跨专业、跨部分、跨工程扶植阶段的邃密化资本分配与监控才能；完成了名目扶植全进程的数字化信息同享。全体线路如图4所示。
图4 名目全因素资本协同管控手艺线路图
4.研讨开辟出基于工程数字与模块制作协同办理的可视化、信息化、高效化制作体系，处置了制作进程集成化程度低、资本占用多、施工效力低，品质、宁静和投资管控难，信息化程度低的困难。
名目将“BIM和模块制作协同”方式贯串扶植的全性命周期。操纵BIM三维手艺，直观展现设想打算功效和全进程的可视化设想，同时，经由进程BIM数字化平台多专业协同设想，及时处置各专业设想功效讹夺和碰撞抵触，精准计较工程量，设想优化，有用削减设想失误构成的返工。在施工阶段，一是操纵BIM三维数字摹拟手艺，停止设想、宁静手艺等交底和打算会商任务，使得工程品质、宁静管控直观可视化。二是将3D与时候维度相连系，构成4D静态办理，管控施工进度，对施工资本和园地安排等停止优化。三是操纵BIM手艺和模块化制作协同融会，使得名目施工品质可控，宁静办理靠得住，完成数字修建的本钱精益和高效办理。手艺线路图如图5所示。
图5 BIM和模块制作协同线路图
操纵情况与结果
该工程办理功效，在胜利扶植“绿色化、智能化、品牌化”的唐钢新区工程后，还操纵到河钢石钢短流程典型工场、河钢邯钢老区搬迁等钢厂扶植工程中，获得了明显的经济效益和社会效益。以唐钢新区为例。
1.工程扶植效力明显晋升
唐钢新区名目年产铁水732万吨、钢水747万吨，全流程操纵数字化设想和托付，与国际外同范围内地钢铁企业、“十三五”时代同期扶植名目比拟，均具备进步前辈性。吨钢投资（到热轧工序）在同类内地钢铁厂中最低，且比同地域钢铁新建企业下降21%。名目扶植周期仅用30个月，比同范例下降6-13个月，比原打算36个月延长6个月。
2.唐钢新区厂内运转流程松散
唐钢新区在总图安排中操纵新一代结合钢铁企业全体设想理念，完成总图规划的松散、出产流程的顺畅、功效分区的明白，做到人流与货流分隔，特种物流与通俗物流分隔，有净化的出产区与洁净出产辨别隔，吨钢占空中积0.53m2，在国际外不异范围企业中占地最小，流程最为松散，物流本钱最低。
3.唐钢新区绿色制作才能到达行业抢先程度
唐钢新区名目研发和操纵230余项新工艺、新手艺，实行130多项国际最进步前辈的绿色环保出产手艺，完成出产单元烟气全净化和净化物高效处置。名目吨钢综合能耗为539.75kgce，企业自觉电比例到达80%以上，吨钢SO2排放量0.06kg，吨钢NOx排放量0.20kg，吨钢烟粉尘排放量0.10kg，二次动力收受接管操纵率100%。物料完成全封锁运输和及时监控，制品运输火车集港、非公路运输率到达98%以上。吨矿净化物排放总量比行业超低排放程度再降36%，与惯例长流程钢铁企业比拟削减碳排放20%。2022年唐钢新区被河北省生态情况厅评为环保A级绩效企业。
4.唐钢新区数字化程度国际抢先
唐钢新区构建了全流程一体化的智能出产管控体系，集成出产、设备、品质、发卖、市场、物流、动力、环保、宁静等与出产经营相干的全方位信息数据，笼盖全部工序链条，完成全流程出产经营的大数据会聚、智能阐发和智能决议计划。搭建了流程优化和智能化运转的全体设想和协同平台，从全流程角度，提出铁钢界面、钢轧界面、铸轧界面静态有序运转的协同法则，体系主动婚配各工序功课用时的优化与工序间高效跟尾，使得“流转时候最小化、空间途径最小化、进程排放最小化”理念得以量化和完成。建成了国际最智能的“无人化”料场，和高炉主动化节制体系、转炉一键炼钢、一键主动出钢、设备在线诊断、厂区聪明物流及机械人操纵等智能设备，明显进步唐钢新区运转效力和柔性制作才能。
