为实现宝钢“从钢铁到材料，从制造到服务，从中国到全球”的战略目标起到重要的作用。

三、 实现目标与总体思路

3.1 实现目标

以工业4.0概念为指导，通过物联网、互联网、移动互联网、云计算、大数据及智能优化模型技术等技术的应用，开展宝钢智慧制造关键技术、技术难点的攻关以及示范应用，使宝钢制造领域内的资源、信息、物品和人之间相互关联，形成“虚拟网络——实体物理相互映射的系统（CPS）”，，最终实现包括智能制造、智慧设备、智慧安全、智慧物流、智慧能源、智能机器人、智慧工作环境在内的预测式智能制造系统，推动宝钢生产制造进一步由自动化向智能化和网络化方向升级，以降低制造成本、提升运营效率、提高产品质量，从而提升宝钢在全球钢铁领域的核心竞争力。

3.2总体思路

在宝钢现有信息系统基础上，通过物联网、互联网、云计算、大数据及智能优化模型技术等技术的应用，构建宝钢自己的虚拟网络——实体物理相互映射的系统（CPS）（如图1-5所示），实时同步地采集宝钢实际制造过程所有的信息（产品、物料、设备、安全、环境、能源等），在CPS平台上形成宝钢制造实体物理系统的映射---虚拟工厂，通过大数据分析，实时地支持宝钢制造过程的优化生产。其应用场景如图1-6所示。

图3-1 宝钢智慧制造信息物理系统（CPS）构想图

图3-2 未来宝钢智慧制造应用场景设想图

3.3 未来宝钢智慧制造总体架构设想

宝钢智慧制造由物联感知、远程监控、智能优化以及虚拟制造四个层次构成。通过建立在宝钢信息物理系统（CPS）平台上的可插拔式服务应用，支持制造现场的智慧制造。

图3-3 未来宝钢智慧制造总体架构图

四、 实施内容、路径和举措

宝钢智慧制造系统构建在宝钢信息物理系统（CPS）平台上，采用类似于App. Store 的可插拔式云应用服务的方式，所有应用服务可随时加入，同时，由于工业4.0概念在德国也是作为2020年后才开始实施的国家发展战

略，而我国则将其纳入2025年制造发展纲要中，许多新技术的应用还处于探索阶段，所以，在宝钢2016-2021年规划阶段，不建议规划太多的内容，而是希望通过一些应用示范，取得成功经验后再拓展、铺开。 基于此思路，本次研究的宝钢智能制造内容（第一期），主要包括智能制造、智慧设备、智慧安全、智慧物流、智慧能源、智能机器人、智慧工作环境等七部分。 4.1 智慧制造管理（业务部门编写）

4.1.1 实施目标和内容

从业务角度描述智慧制造管理各子项的实现目标和实施内容 示例

在智慧制造的要求和规划下，要在原有的过程化思维和连续性的产品创新方面形成突破，用大量的信息和数据，使生产过程、设备状态和产品性能更加透明。将先进的计算和信息物理融合系统结合起来，形成大数据环境；控制智能传感器或检测技术的稳定性，保证这些器件及数据是否在正确时间、为正确的目的、提供了正确的信息；实现结构化和非结构化大数据的存储和关联性分析。 4.1.1 实施路径

示例

（1）基于设备、产品和生产过程的大数据表示和分析方法研究，实现结构化和非结构化数据和信息的提取技术；

（2）基于某一生产过程，开展大数据的存储和关联性分析研究工作，实现基于大数据的过程描述模型； （3）以某一生产过程为例，开展非线性时变系统的大数据建模方法研究、开展非线性系统数据与知识的混合建模方法研究以及模型验证方法研究与实施；

（4）以某一设备或生产过程为例，开展闭环非线性系统微小故障的诊断方法研究、开展多重微小故障的分离方法以及强扰动下微小故障的诊断方法与预测方法研究等；

（5）开展综合复杂系统的安全性实时评估与预测方法研究、闭环控制的整体品质评估方法等研究；

（6）以某一产品为例，开展全流程的数据筛选与分析，开展产品质量与性能的综合性研究，建立过程监控模型。

（7）以某一类设备管理为例，开展全过程的设备数据状态分析，开展性能动态监测分析与预测研究工作。 4.1.2 存在技术难点和应对策略

示例

如何以大数据分析应用为背景，在允许运行时间内完成多目标的面向数据并行计算的工作流调度研究；

4.2 智慧设备管理（业务部门编写） 同上

4.3 智慧安全管理（业务部门编写） 同上

4.4 智慧能源管理（业务部门编写） 同上

4.5 智慧物流管理（业务部门编写） 同上

4.6 智能机器人 同上

4.7 智能工作环境 同上

五、 附录

以下内容为智能制造、智慧设备、智慧安全、智慧物流、智慧能源、智能机器人、智慧工作环境等方面相对技术化的描述，作为业务部门编写第四部分内容的参考 5.1 智慧制造管理

智慧制造管理在合同排产、物料匹配、作业排程、生产调度等方面，提升信息系统的自动化和智能化程度，支撑生产管理人员从单调、程序化的工作中解放出来，把精力集中在创新和增值业务上，将有效降低库存、增加产出、平衡物流、降低成本、改善准时交货，成为企业优化生产组织，提升制造管理能力和水平的强力引擎。 5.1.1智能合同排产

基于有限产能的合同排产，对整个工厂范围内的合同、机组、库存进行整体优化平衡，包括产能的平衡、物流的平衡、库存的平衡。确定合同在整个生产工艺路径中各工序的计划加工日期，动态跟踪工厂各机组产能的占用情况以及物流状况，预测合同交货期和库存趋势，对生产的异常波动、市场的变化迅速调整生产计划。 5.1.2 智能物料匹配

针对合同与物料需要进行脱挂或匹配关联操作的业务需求，基于匹配规则及优化匹配策略，实现自动的合同与物料匹配。通过向导式操作、规则与策略动态维护、自动匹配等功能，降低匹配难度，提高匹配结果的正确性、合理性和效率。 5.1.3 智能作业排程

强调上下游工序生产计划的工序紧密衔接，将各工序相对独立的见料编排计划转变成工序作业计划一体化编制，