1.行業(yè)背景
近年來(lái)，冶金和鋼鐵行業(yè)的信息化進(jìn)程正在逐步向核心技術(shù)發(fā)展，僅僅依靠引進(jìn)和模仿是不會(huì)有所作為的，只有不斷地自主創(chuàng)新才是鋼鐵企業(yè)信息化的推動(dòng)力。兩化融合的提出為鋼鐵企業(yè)的智能化和信息化指明了發(fā)展道路，那么下一步，中國(guó)鋼鐵企業(yè)要想取得穩(wěn)健、持續(xù)的發(fā)展，在智能化、信息化的應(yīng)用方面究竟該將重點(diǎn)放在哪里？首鋼集團(tuán)在這方面作出的探索和創(chuàng)新模式能夠給鋼鐵行業(yè)帶來(lái)一點(diǎn)啟迪。
首鋼自動(dòng)化研究所主任郭雨春曾表示，在企業(yè)探索自主創(chuàng)新發(fā)展模式的道路上，企業(yè)需要擁有審時(shí)度勢(shì)和敢于應(yīng)用新技術(shù)的敏感度?！霸诤驟RP時(shí)代，基本的流程都已確定，那么流程管理和生產(chǎn)過(guò)程工藝的優(yōu)化該如何進(jìn)行？物聯(lián)網(wǎng)就可以有效地解決這方面的問(wèn)題?！痹谏a(chǎn)過(guò)程中，首鋼采用了“一包到底”工藝，每年節(jié)省原煤2萬(wàn)多噸，物聯(lián)網(wǎng)在其中的應(yīng)用已經(jīng)初具雛形。
眾所周知，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)。
然而，由于我國(guó)國(guó)情的使然，結(jié)合鋼鐵行業(yè)情況和企業(yè)實(shí)際情況，在信息化建設(shè)中遇到了種種阻力和困難，實(shí)施效果并不如預(yù)期的那樣理想。這些主要表現(xiàn)在管理層軟件和企業(yè)基礎(chǔ)物流信息采集脫節(jié)、致使企業(yè)信息化過(guò)程中無(wú)法建立集成統(tǒng)一的信息化應(yīng)用平臺(tái)，只有部分模塊在局部得到了切實(shí)的應(yīng)用。隨著近年來(lái)RFID技術(shù)及其市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，如首鋼一樣，越來(lái)越多的鋼鐵企業(yè)加快了RFID自動(dòng)化、智能化建設(shè)的應(yīng)用步伐。
深圳市銓順宏科技有限公司緊跟行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展的需求變化，始終堅(jiān)持以”設(shè)備+解決方案+服務(wù)“為一體的商業(yè)模式，以自動(dòng)識(shí)別技術(shù)為核心，以物聯(lián)網(wǎng)整體應(yīng)用解決方案為導(dǎo)向，以技術(shù)服務(wù)應(yīng)用，技術(shù)與應(yīng)用有效融合，創(chuàng)造和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值為宗旨，為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)領(lǐng)域提供成熟、穩(wěn)定、專業(yè)、細(xì)致的整套方案和增值服務(wù)。同時(shí)，依托品牌及技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合豐富的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，在智慧倉(cāng)儲(chǔ)物流、檔案信息化、智慧新零售、智能制造、智慧洗滌、資產(chǎn)管理等行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域，從產(chǎn)品選型，到方案設(shè)計(jì)和系統(tǒng)平臺(tái)支持，為用戶提供易于操作且穩(wěn)定性高，具差異化、具創(chuàng)新的綜合性技術(shù)服務(wù)。
ThingMagic--全球知名RFID設(shè)備制造商，成立于2000年，總部設(shè)在美國(guó)波士頓，5名公司創(chuàng)始人全部來(lái)自麻省理工學(xué)院。作為全球領(lǐng) 先的超高頻設(shè)備制造商，ThingMagic專注于讀寫(xiě)器和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)。已發(fā)布多款高性能、高可靠性、高品質(zhì)的超高頻讀寫(xiě)器和模組，應(yīng)用于全球各個(gè)行業(yè)多個(gè)領(lǐng)域。
2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
那么RFID在鋼鐵企業(yè)的管理、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中到底有哪些方面的應(yīng)用呢？結(jié)合首鋼對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和進(jìn)一步取向的探討，可以預(yù)見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)將在以下幾個(gè)方面大顯身手：
2.1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)。
例如：在某鋼廠的焦化三大機(jī)車自動(dòng)控制系統(tǒng)中，將寫(xiě)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。
2.2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(xiě)100，000次以上，因此能節(jié)省大雖人力和物力。
2.3物料跟蹤和生產(chǎn)過(guò)程跟蹤
物料跟蹤和生產(chǎn)過(guò)程跟蹤是以RFID技術(shù)為代表的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用點(diǎn)之一。鋼鐵企業(yè)可以通過(guò)將RFID應(yīng)用于原材料采購(gòu)、庫(kù)存、銷售等領(lǐng)域，從而不斷完善和優(yōu)化供應(yīng)鏈管理體系，既可提高供應(yīng)鏈效率，又可有效地為企業(yè)降低成本，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
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。
3.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。
3.1環(huán)境監(jiān)測(cè)
RFID技術(shù)可以應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種污染源及污染治理各環(huán)節(jié)關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控（如對(duì)不安全氣體泄露的監(jiān)測(cè)等），通過(guò)RFID技術(shù)，不僅可以遠(yuǎn)程關(guān)閉運(yùn)行中的設(shè)備，還能防止突發(fā)性事故的發(fā)生。
3.2能源系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)
運(yùn)用RFID技術(shù)可以對(duì)水、電、氣等能源進(jìn)行有效的分配和調(diào)度，提高效率，降低能耗和成本。由于鋼鐵企業(yè)是屬于一個(gè)高能耗的產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中都將使用大量的能源。利用RFID技術(shù)組建先進(jìn)的能源管理中心系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱EMS）是一個(gè)基于自動(dòng)化和信息化技術(shù)于一體的管控一體化系統(tǒng)，借助于軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、輸配和消耗信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和管理，改進(jìn)和優(yōu)化能源平衡，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和提高環(huán)境質(zhì)量。
3.3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。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。
4.硬件產(chǎn)品
4.1RFID讀寫(xiě)器
FU-Astra-M9 是一款以ThingMagic優(yōu)異的M6e-Micro模組為核心集成的Linux 操作系統(tǒng)的RFID一體化讀寫(xiě)器，采用ABS外殼，內(nèi)置9dbi圓極化天線，提供IP67防護(hù)等級(jí)的電源接口和 WIFI 或 TCP/IP 或串口通訊，并支持可再外接1路天線，安裝簡(jiǎn)單便捷，適應(yīng)全天候高低溫惡劣工作環(huán)境。
廣泛適用于智慧倉(cāng)儲(chǔ)物流、智能制造、智慧新零售、智慧醫(yī)療等行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域。
4.2RFID手持機(jī)
W9900A-X 是一款集 1D 或 2D 條形碼掃描、4G 全網(wǎng)通、GPRS 、WIFI、BLUETOOTH 、RFID 功能于一體的安卓操作系統(tǒng)的便攜式工業(yè)級(jí)RFID智能數(shù)據(jù)采集設(shè)備。采用 5.0 寸 IPS 屏, 分辨率720*1280, 高清全視角，陽(yáng)光下可見(jiàn)，并搭配高性能大猩猩三代二次強(qiáng)化玻璃，支持多點(diǎn)電容觸摸屏。
用戶可根據(jù)實(shí)際需求選擇不同功能模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)一維碼、二維碼、RFID 數(shù)據(jù)的采集，并通過(guò) USB、GPRS、4G、WIFI、藍(lán)牙等多種有線無(wú)線通信方式，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的快速有效傳輸。廣泛應(yīng)用于珠寶門店、服裝管理、工業(yè)制造、物流倉(cāng)庫(kù)管理、 資產(chǎn)管理、巡檢等
4.3 RFID門禁
FU-TD04 超高頻RFID門禁系統(tǒng)支持EPC C1 G2（ISO18000-6C）協(xié)議，支持服務(wù)器模式實(shí)現(xiàn)多通道控制功能，內(nèi)部集成高增益天線組、基于ThingMagic的高速讀寫(xiě)器及控制模組，擁有高速讀取標(biāo)簽性能和良好的讀寫(xiě)區(qū)域控制能力，提供標(biāo)準(zhǔn)RS232或RJ45接口，方便連接軟件平臺(tái)。產(chǎn)品特別適用于各類物流倉(cāng)儲(chǔ)、圖書(shū)檔案、人員考勤管理等細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
1.支持服務(wù)器模式實(shí)現(xiàn)多通道控制功能
2.多標(biāo)簽讀取能力強(qiáng)，紅外觸發(fā)模式下漏讀率低于 1%
3.天線特別設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)水平面窄波束設(shè)計(jì)，門禁覆蓋區(qū)域準(zhǔn)確，無(wú)盲點(diǎn)
4.內(nèi)置報(bào)警燈和蜂鳴器，報(bào)警靈敏，安全可靠
5.RFID 安全門擺放距離更加寬闊，最遠(yuǎn)可達(dá) 2.2m
6.可選紅外運(yùn)動(dòng)方向判斷;可選 LED 顯示器，顯示標(biāo)簽數(shù)量
