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[摘 要]金属冶炼是其他行业发展的基础，其自动化机械的应用不仅能够提高钢铁企业的生产效率，还能有效降低企业的生产成本，提高企业经济效益。基于此，文章从钢铁行业及其机械自动化发展现状出发，首先简单分析了钢铁行业中机械自动化研究存在的问题，然后具体讨论了我国钢铁行业机械自动化的未来发展趋势，最后提出了发展钢铁行业机械自动化技术的有效方法，希望对我国钢铁行业的发展有所帮助。
[关键词]钢铁行业；机械自动化；发展现状；未来趋势
中图分类号：R6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0284-01
引言
钢铁行业是国家社会发展与经济建设的重要原材料之一，涉及面十分广泛，对我国国民经济发展以及稳定就业等方面，都发挥出了巨大的作用。长期以来，我国钢铁行业受粗放发展模式影响，加之国际铁矿石价格飙升，我国钢铁行业面临着严峻的发展形势。当前阶段，钢铁行业只有切实通过机械自动化技术的应用来进行节能降耗、兼并重组，淘汰落后产能，才能解释扭转其生存困境。
1钢铁行业及其机械自动化发展现状
1.1钢铁行业的发展现状
我国的钢铁行业起步较晚，20世纪70年代开始，我国通过引进国外的先进技术和设备促进钢铁行业的兴起和发展。改革开放后，我国开始在钢铁行业技术和设备的自主研发上取得了一定的进步，在引进国外先进技术和设备的基础上，进行消化和吸收，并逐步建立起了较为独立和完善的钢铁行业体系。这对促进我国国民经济的建设和发展具有不可磨灭的作用。
1.2冶金机械自动化的发展现状
当前阶段，我国钢铁行业的保障体系逐渐趋于完善，钢铁行业冶金机械设备相关研究也取得了丰硕的成果。同时，伴随着先进计算机技术的普及和应用，我国钢铁冶金机械也实现了跨越式发展，部分尖端钢铁企业的机械自动化以达到世界先进水平。国内的一些大中型钢铁企业大多都配备了自动化系统，在各个工艺流程上不仅有先进的单機自动化系统，还配备了管控一体化等功能较为完善的系统。同时在过程控制和基础控制上，国内一些改建和新建的转炉、高炉、工业炉等都采用了PLC、DCS，甚至有的还配备了过程控制计算机。此外，随着信息技术的应用，信息化带动工业发展成为当前钢铁企业发展的主要方式，部分钢铁企业已根据自身实际建立起融合了企业核心业务的企业信息平台，为其未来的信息化发展提供了坚实的基础。需要注意的是，我国冶金机械自动化发展仍然存在一些问题，如不断增长的钢铁需求与日益枯竭的矿产资源矛盾突出、能源利用率低、能耗高等。
2钢铁行业中机械自动化研究存在的问题
一，产、学、研、用创新体制还未得到所有钢铁企业的认可，仍有个别大型国有钢铁企业坚持引进国外装备。
二，我国钢铁行业的重复引进国外大型关键设备的问题始终没有完全解决，客观上制约了我国钢铁行业技术进步，也给国内冶金装备制造企业的技术升级带来了不利影响。
三，当前阶段我国一些大型的钢铁冶金设备主机以初步实现了自主化，但是，诸如轴承、电气元器件以及润滑液压设备等一些关键配套件，依然在很大程度上制约着我国大型成套装备的自主化发展，举例来说，我国关键配套件的进口价值少的占整机的10%左右，多的达40%左右。
3我国钢铁行业机械自动化的未来发展趋势
3.1钢铁冶金流程在线连续检测和监控系统
采用新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、数据融合和数据处理技术、冶金环境下可靠性技术，以关键工艺参数闭环控制、物流跟踪、能源平衡控制、环境排放实时控制和产品质量全面过程控制为目标，实现冶金流程在线检测和监控系统，包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报，钢水纯净度检测和预报，钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断，全线废气和烟尘的监测等。
3.2钢铁冶金过程关键变量的高性能闭环控制
钢铁冶金过程中，关键变量的高性能闭环控制是以保障冶金过程稳定、提高技术经济指标为目标的，基于机理模型、神经元网络、统计分析、专家系统、模糊逻辑、预测控制以及支撑矢量机（SVM）等技术构建的适应智能控制机制综合模型。该模型包括高炉顺行闭环专家系统、钢水成分和温度闭环控制、铸坯和钢材尺寸和组织性能闭环控制等。
3.3计算机全流程模拟
采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术，基于各种冶金模型，进行流程离线仿真和在线集成模拟，生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境，通过人机交互和协同计算，模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化，实现以科学为基础的设计和制造。
3.4能源管理和优化系统
能源管理和优化系统是针对可循环钢铁制造流程来实现的，对主要能效设备进行在线监控、能源结构和调度优化、能源供需平衡分析以及能源负荷预测的新一代关键技术，形成能源在线监测装置、能效分析工具和企业级能源优化系统。
3.5实时性能管理
协调供产销流程，实现从订货合同到生产计划、制造作业指令、到产品入库出厂发运的信息化。生产与销售连成一个整体，计划调度和生产控制有机衔接；质量设计进入制造，质量控制跟踪全程。完善PDCA质量循环体系；成本管理在线覆盖生产流程，资金控制实时贯穿企业全部业务活动，通过预算、预警、预测等手段，达到事前和事中的控制。
4发展钢铁行业机械自动化技术的有效方法
4.1产、学、研联合
我国钢铁行业冶金机械自动化发展的关键在于改变国外企业机械设备技术在我国钢铁冶金行业的垄断局面，而这就要求国内必须拥有先进的自主创新技术。基于此，国家及相关主管部门必须做好高校、企业以及相关研究院之间的协调工作，培养具有高水平专业素质和实践能力的先进人才，提高科研成果的转化率，进而促进我国冶金机械自动化的快速发展。
4.2工业化和信息化相结合
实现工业化和信息化的有效结合，是基于国外先进经验发展而来的。在将先进工艺与自动化相结合时，机械自动化技术必须在前期就进入到冶金过程的设计中去。将系统工程技术和信息技术有机的结合起来，优化操作工艺，以提高技术性能指标。此外，在发展钢铁行业机械自动化中，必须将可视化技术、专家经验和数学建模有机的结合起来，优化钢铁冶炼、轧钢和连铸过程。
结束语
总而言之，当前阶段钢铁行业依然是我国社会与经济发展的基础，而机械自动化技术的发展和应用使钢铁行业的专业界限与分工被逐步打破，使其真正成为一个有机的整体。同时，自动化控制系统的共享进而应用也使得钢铁设备的投资额度有了大幅度的下降，使其能够更加适应当前激烈地市场竞争。因此，对于钢铁企业而言，加快机械自动化技术的研究和应用对于其未来发展有着十分积极的促进意义。
参考文献
[1]胥长城.冶金机械自动化的发展现状与趋势探讨[J].山东工业技术，2015，（2）：97-97.
[2]朱松涛.浅谈现代机械自动化技术的发展[J].科技创新与应用，2013，（10）：81.
[3]班云晓.对冶金机械与自动化研究的浅议[J].福建质量管理，2017，（8）：135.
[4]杨磊.刍议冶金机械自动化的发展现状及趋势[J].中国新技术新产品，2012，（3）：249-249.
[关键词]钢铁行业；机械自动化；发展现状；未来趋势
中图分类号：R6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0284-01
引言
钢铁行业是国家社会发展与经济建设的重要原材料之一，涉及面十分广泛，对我国国民经济发展以及稳定就业等方面，都发挥出了巨大的作用。长期以来，我国钢铁行业受粗放发展模式影响，加之国际铁矿石价格飙升，我国钢铁行业面临着严峻的发展形势。当前阶段，钢铁行业只有切实通过机械自动化技术的应用来进行节能降耗、兼并重组，淘汰落后产能，才能解释扭转其生存困境。
1钢铁行业及其机械自动化发展现状
1.1钢铁行业的发展现状
我国的钢铁行业起步较晚，20世纪70年代开始，我国通过引进国外的先进技术和设备促进钢铁行业的兴起和发展。改革开放后，我国开始在钢铁行业技术和设备的自主研发上取得了一定的进步，在引进国外先进技术和设备的基础上，进行消化和吸收，并逐步建立起了较为独立和完善的钢铁行业体系。这对促进我国国民经济的建设和发展具有不可磨灭的作用。
1.2冶金机械自动化的发展现状
当前阶段，我国钢铁行业的保障体系逐渐趋于完善，钢铁行业冶金机械设备相关研究也取得了丰硕的成果。同时，伴随着先进计算机技术的普及和应用，我国钢铁冶金机械也实现了跨越式发展，部分尖端钢铁企业的机械自动化以达到世界先进水平。国内的一些大中型钢铁企业大多都配备了自动化系统，在各个工艺流程上不仅有先进的单機自动化系统，还配备了管控一体化等功能较为完善的系统。同时在过程控制和基础控制上，国内一些改建和新建的转炉、高炉、工业炉等都采用了PLC、DCS，甚至有的还配备了过程控制计算机。此外，随着信息技术的应用，信息化带动工业发展成为当前钢铁企业发展的主要方式，部分钢铁企业已根据自身实际建立起融合了企业核心业务的企业信息平台，为其未来的信息化发展提供了坚实的基础。需要注意的是，我国冶金机械自动化发展仍然存在一些问题，如不断增长的钢铁需求与日益枯竭的矿产资源矛盾突出、能源利用率低、能耗高等。
2钢铁行业中机械自动化研究存在的问题
一，产、学、研、用创新体制还未得到所有钢铁企业的认可，仍有个别大型国有钢铁企业坚持引进国外装备。
二，我国钢铁行业的重复引进国外大型关键设备的问题始终没有完全解决，客观上制约了我国钢铁行业技术进步，也给国内冶金装备制造企业的技术升级带来了不利影响。
三，当前阶段我国一些大型的钢铁冶金设备主机以初步实现了自主化，但是，诸如轴承、电气元器件以及润滑液压设备等一些关键配套件，依然在很大程度上制约着我国大型成套装备的自主化发展，举例来说，我国关键配套件的进口价值少的占整机的10%左右，多的达40%左右。
3我国钢铁行业机械自动化的未来发展趋势
3.1钢铁冶金流程在线连续检测和监控系统
采用新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、数据融合和数据处理技术、冶金环境下可靠性技术，以关键工艺参数闭环控制、物流跟踪、能源平衡控制、环境排放实时控制和产品质量全面过程控制为目标，实现冶金流程在线检测和监控系统，包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报，钢水纯净度检测和预报，钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断，全线废气和烟尘的监测等。
3.2钢铁冶金过程关键变量的高性能闭环控制
钢铁冶金过程中，关键变量的高性能闭环控制是以保障冶金过程稳定、提高技术经济指标为目标的，基于机理模型、神经元网络、统计分析、专家系统、模糊逻辑、预测控制以及支撑矢量机（SVM）等技术构建的适应智能控制机制综合模型。该模型包括高炉顺行闭环专家系统、钢水成分和温度闭环控制、铸坯和钢材尺寸和组织性能闭环控制等。
3.3计算机全流程模拟
采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术，基于各种冶金模型，进行流程离线仿真和在线集成模拟，生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境，通过人机交互和协同计算，模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化，实现以科学为基础的设计和制造。
3.4能源管理和优化系统
能源管理和优化系统是针对可循环钢铁制造流程来实现的，对主要能效设备进行在线监控、能源结构和调度优化、能源供需平衡分析以及能源负荷预测的新一代关键技术，形成能源在线监测装置、能效分析工具和企业级能源优化系统。
3.5实时性能管理
协调供产销流程，实现从订货合同到生产计划、制造作业指令、到产品入库出厂发运的信息化。生产与销售连成一个整体，计划调度和生产控制有机衔接；质量设计进入制造，质量控制跟踪全程。完善PDCA质量循环体系；成本管理在线覆盖生产流程，资金控制实时贯穿企业全部业务活动，通过预算、预警、预测等手段，达到事前和事中的控制。
4发展钢铁行业机械自动化技术的有效方法
4.1产、学、研联合
我国钢铁行业冶金机械自动化发展的关键在于改变国外企业机械设备技术在我国钢铁冶金行业的垄断局面，而这就要求国内必须拥有先进的自主创新技术。基于此，国家及相关主管部门必须做好高校、企业以及相关研究院之间的协调工作，培养具有高水平专业素质和实践能力的先进人才，提高科研成果的转化率，进而促进我国冶金机械自动化的快速发展。
4.2工业化和信息化相结合
实现工业化和信息化的有效结合，是基于国外先进经验发展而来的。在将先进工艺与自动化相结合时，机械自动化技术必须在前期就进入到冶金过程的设计中去。将系统工程技术和信息技术有机的结合起来，优化操作工艺，以提高技术性能指标。此外，在发展钢铁行业机械自动化中，必须将可视化技术、专家经验和数学建模有机的结合起来，优化钢铁冶炼、轧钢和连铸过程。
结束语
总而言之，当前阶段钢铁行业依然是我国社会与经济发展的基础，而机械自动化技术的发展和应用使钢铁行业的专业界限与分工被逐步打破，使其真正成为一个有机的整体。同时，自动化控制系统的共享进而应用也使得钢铁设备的投资额度有了大幅度的下降，使其能够更加适应当前激烈地市场竞争。因此，对于钢铁企业而言，加快机械自动化技术的研究和应用对于其未来发展有着十分积极的促进意义。
参考文献
[1]胥长城.冶金机械自动化的发展现状与趋势探讨[J].山东工业技术，2015，（2）：97-97.
[2]朱松涛.浅谈现代机械自动化技术的发展[J].科技创新与应用，2013，（10）：81.
[3]班云晓.对冶金机械与自动化研究的浅议[J].福建质量管理，2017，（8）：135.
[4]杨磊.刍议冶金机械自动化的发展现状及趋势[J].中国新技术新产品，2012，（3）：249-249.