施耐德电气+IACS无人行车白皮书

施耐德电气 IACS 无人行车白皮书 融合创新，实现更安全，可靠，高效的智能库区管理 se.com/cn 目录 前言 钢铁行业处于重要的战略调整时期 智能制造、融合创新将是钢铁行业未来的发展方向 第 1 章 智能制造为钢铁行业赋能 1.1 钢铁行业智能制造蓬勃发展 1.2 智能制造助力钢企降本增效 1.3 钢铁行业智能制造展望 第 2 章 钢企发力无人行车，打造钢铁智能制造新标杆 2.1 行车智能化转型的驱动因素 2.2 无人行车技术发展历程及面临的挑战 2.3 保障行车无人化设计成功的关键要素 第 3 章 利用融合创新技术，实现更安全，可靠，高效的智能库区管理 3.1 IACS 无人行车系统客户价值 3.2 IACS 无人行车系统架构 3.3 IACS 无人行车系统关键技术 3.4 IACS 与 5G 技术的融合创新 第 4 章 IACS 无人行车系统价值主张 附录 1：名词术语和缩略语 附录 2：参考资料 版权声明 本白皮书版权属于施耐德电气 使用说明：未经施耐德电气事先的书面授权，不得以任何方式复制、抄袭、影印、翻译本文档的任何部分。凡转载或引用本文的观点、数据，请注明“来源：施耐德电气”。 前言 钢铁行业处于重要的战略调整时期 钢铁工业是国民经济的基础产业，战略地位至关重要。当前，我国虽然已建成全球产业链最完整的钢铁工业体系，但钢铁产业仍面临产能过剩、降本增效、节能减排、创新发展能力不足等严峻挑战。未来，我国钢铁工业已不再是大规模发展时期，将进入结构调整、转型升级为主的发展阶段，是钢铁工业结构性改革的关键阶段。钢铁行业要积极适应、把握、引领经济发展新常态，落实供给侧结构性改革，以全面提高钢铁工业综合竞争力为目标，以化解过剩产能为主攻方向，坚持结构调整、坚持创新驱动、坚持绿色发展、坚持质量为先、坚持开放发展，加快实现调整升级，提高我国钢铁工业发展质量和效益。 智能制造、融合创新将是钢铁行业未来的发展方向 近年来，由于信息化技术（信息化、数字化）和工业制造运营（自动化、电气化）等技术的融合发展，尤其是 5G、人工智能、大数据、云计算、物联网技术体系以前所未有的速度大规模进入制造业，并改变工业制造的既有流程、模式和市场格局，因此，智能制造、融合创新等概念已经在全球范围内引起政产学研等各层参与者的高度重视，并投入了相当周期对上述概念进行探索和实践。 如何利用智能技术打造“互联网+”的产业生产体系， 推动信息化和工业化深度融合，构建全流程智能制造系统，力促行业转型升级，成为了钢铁企业发展关注的核心。随着物联网、人工智能等信息技术的发展，钢铁企业正在向以智能工厂为载体、以关键制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础、以网通互联为支撑的智能制造模式转型。其中，无人行车与库区的智能化建设，成为钢铁行业智能工厂建设极具代表性的一项技术。 第 1 章 智能制造为钢铁行业赋能 1.1 钢铁行业智能制造蓬勃发展 钢铁行业围绕降本提质增效的目标，在质量全过程管控、设备预防性管理、能源综合管理、供应链集成等方面不断提升智能化水平。自上世纪 90 年代以来，我国钢铁行业两化融合发展取得长足进步，大型钢铁企业在整体自动化和信息化建设方面投入大量的资源，积累大量信息资产。经过多年发展，尽管面临着产能过剩、结构失衡，能源环境等巨大压力，总体上，大型钢铁企业在实现物流、信息流、资金流同步方面取得了显著的进步，积极探索大数据在研发、生产、能源管控、质量控制等方面的应用，有效的支撑了整体行业制造水平和能力的提升，集约高效、实时优化的智能生产新体系正逐步构建。 1.2 智能制造助力钢企降本增效 钢铁行业作为亟待转型的传统行业，在以互联网、大数据、5G 为代表的新一代信息技术快速发展的当下，钢铁行业数字化已成为必然趋势。对于钢铁行业而言，开展智能制造具有先天优势，推动数字化对钢铁企业降本增效也有重要意义。首先，钢铁行业生产流程长，涉及设备量大，是大数据产生及应用的典型行业；其次，钢铁行业流程制造环节的数字化具有广泛实施的可复制性；最后，钢铁行业具备较为广泛的自动化基础，具有良好的抓手。智能制造的实施有助于钢铁企业实现全流程降本，提高企业的生产、管理、研发能力，助力企业形成核心竞争优势。 十一五期间 钢铁行业工业化和信息化相互促进，融合程度不断加深。钢铁企业在工艺装备、流程优化、企业管理、市场营销和节能减排等方面的信息化水平大幅提升，并加速向集成应用转变。基础自动化在全行业普及应用，重点统计钢铁企业已全面实施生产制造执行系统，主要钢铁企业实现了企业管理信息化，逐步形成了多层次、多角度的信息化整体解决方案。 十二五期间 信息化技术在生产制造、企业管理、物流配送、产品销售等方面应用不断深化，关键工艺流程数控化率超过 65%，企业资源计划（ERP）装备率超过 70%。开展了以宝钢热连轧智能车间、鞍钢冶金数字矿山为示范的智能制造工厂试点,涌现了南钢船板分段定制准时配送（JIT）为代表的个性化、柔性化产品定制新模式。钢铁交易新业态不断涌现，形成了一批钢铁电商交易平台。 十三五期间 加快推进钢铁制造信息化、数字化与制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向。支持钢铁企业完善基础自动化、生产过程控制、制造执行、企业管理四级信息化系统建设。支持有条件的钢铁企业建立大数据平台，在全制造工序推广知识积累的数字化、网络化。支持钢铁企业在环境恶劣、安全风险大、操作一致性高等岗位实施机器人替代工程。全面开展钢铁企业两化融合管理体系贯标和评定工作，推进钢铁智能制造标准化工作。 1.3 钢铁行业智能制造展望 2020 年，面对新冠肺炎疫情的严重冲击，以及严峻复杂的国际形势，中国钢铁生产保持平稳，产量继续增长，据国家统计局公布的数据，2020 年，我国粗钢产量 10.53 亿吨，同比增长 5.2%。钢铁工业智能化发展迅速，但整体仍处于起步阶段，且企业间差距很大；钢铁行业总体运行平稳、稳中向好，但同时稳中也有忧。工信部提出到 2020 年全国两化融合发展指数达到 85，2019 年钢铁行业两化融合指数为 53.6 点；钢铁行业生产设备数字化率 49.8%；过去五年劳动生产率从 514 吨钢/人年增长到 736 吨钢/人年，但距离实现国际先进水平 1000 吨钢/人年的目标还有一定差距；电气运维人员老龄化年均增速约 5.7%，利用数字化工具解决运维难题成为大势所趋。 钢铁行业生产设备数字化率 钢铁行业两化融合指数 钢铁行业劳动生产率 电气运维人员老龄化年均增速 其他一系列因素催促钢铁行业加快向绿色钢铁、智能钢铁转型升级 • 环保压力加大，节能减排 • 总体产能过剩，降本增效 • 经济下行压力，钢铁需求放缓 • 行业吸引力下降，招工难 The Opportunity 机遇 钢铁工业是自动化程度较高的流程性产业，智能制造基础好、空间大，有助于中国钢铁工业充分把握新一代信息技术带来的产业革命契机，将智能化融入钢铁制造和运营决策过程中，