追求生产的尽善尽美-Perfection in production
追求生产的尽善尽美 ——确保钢铁厂的生产质量和可观利润
PSI炼钢业务部经理 Heinz-Josef Ponten先生
在钢铁制造过程中，钢铁厂处在整个工艺链的初始阶段，这个阶段明确的定义了钢铁的成份，也决定了后续所呈现的钢铁特性。当一个钢包在处理300吨的优质原料时，加合金过程中仅仅几公斤的物料偏差就能导致最终质量的优劣差异，所以从冶金方面，客户对质量标准和质量保证方面，产品质量在高度过程处理中是非常重要的。PSImetals生产执行系统综合考虑了过程控制中的质量和经济因素，把PSImetals整体的标准功能和过去几年项目实施中扩展出的功能结合到一起，这些扩展功能是为保证钢铁厂的生产质量而提供的不同方案。
对于复合钢铁质量的生产来讲，要求有高度的过程控制，操作员的精确控制及对生产变化和界面的及时反应。PSImetals可以满足这些需求，因为生产工艺被准确的模块化，每道工艺步骤的技术诀窍都储存在系统中。处理工艺规程是PSImetals的核心部分：一个钢种生产所必须的全部工艺步骤（如，装料，主吹，脱氢，加合金，温度测量和取样等）以一套规则的形式与相关的目标值存储起来，目标值包括将要设定的分析值，温度，物料约束条件，搅拌时间等。用户可以配置所有的目标值和规则，在实际的过程控制中，把这些值和规则发送到下一级系统作为目标值，在操作台展示给操作人员详细的工作指令。过程控制通过处理工艺规程中的在线监控和在线反馈，对影响钢种质量的所有因素进行标准化，并控制这些因素的产生。浇铸排序计划的主要目的是为连铸系统在精确的时间，所需钢种和温度条件下，不断的提供物料。PSImetals的在线炉次计划从生产路径的各个设备上接收炉次操作计划，发送给铸机，同时考虑所有设备上的生产现状，钢包和天车所需的物料。
根据计划的约束条件（如设备属性，处理时间，资源可用性等）和当前设备状况（包括从完整的计划数据开始的工艺步骤，设备停机和维修时间），具有数学模型的过程优化通常用来计算最佳排序和排序上的炉次生产路径。生产过程中的在线反馈能够对计划进行不断的更新，从而，生产的冲突情况可以提前被发现，并以图形显示出来。这样，通过自动识别特定的公差，排产计划可以实现在线更改，例如对可选设备选择的更改，缓冲时间修改或浇铸速度调整等。正由于PSImetals集成了在线炉次计划和产线排序，才有可能实现产能优化，协调瓶颈设备的目标，考虑与质量目标紧密结合的钢包可用性和能源使用的优化。钢铁厂生产过程中的经济优化只有在考虑质量因素后才会实现。从过程角度看，经济优化的目标是尽量低成本的使用所有物料，如废钢，合金和辅料，同时保证钢种的质量。
PSImetals的装料和合金优化功能，确保工厂所有装入的物料在成本和质量方面都进行了优化。对每个钢种的生产，PSImetals计算出最佳的物料类型和数量，并考虑物料约束条件，处理规范和其它辅助条件。检查所需的物料在库存中的可用性。经过集成检查分析数值的可靠性后，在生产高质量钢种时，交付物料的偏差不会引起质量问题。装料与合金优化带来的收益包括优化使用率，减少合金成本，提高分析的可靠性，所有约束条件的可视化增强了优化结果的透明度。
为了能够从冶金方面控制钢铁的生产，从能源方面优化生产， PSI把合作伙伴VEDh-Betriebsforschungsinstitut 的冶金热工艺模型集成到PSImetals中 ，动态过程控制为电工钢的生产计算当前过程状态，包括温度，重量，炉渣分析，并且控制电力能源和化学能源的供应。
PSImetals在线炉次计划
工厂转炉动态过程控制的附加模块，及二次冶炼中跨设备过程控制的附加模块，可以对所需的目标值进行设定，而且模块完全适应PSImetals的处理工艺规程，用已定义的规范来分析，测温并储存约束条件和规则。这样，能保证过程控制所必须的技术诀窍和专业知识集中保留在PSImetals中。当过程模块集成到PSImetals中时，从项目研究中产生的创新模块，客户可以直接获利。
从废料场到铸机设备，PSImetals，过程模块和系统自动化只是一个完整的集成，从质量和经济的角度这个集成可以进行全面的过程控制。无论是标准化的工艺规范，基于模型的过程控制，生产过程中偏差的在线控制，还是为新生成的钢铁数量记录经验值，在全面的工艺视图基础上，质量问题能尽早的被发现，装料也能得到控制。保证发送到铸机的炉次能完全达到定义的质量标准。
PSImetals标准配置中包含了工厂从转炉废料场，电弧炉，二次冶炼，铸机到重熔设备全部供应链的生产管理解决方案。
2007年初voestalpine Stahl 公司熔炼厂采用PSImetals系统。“公司年产量510多万吨，第三炼钢厂每年生产超过32,000炉次，300多个钢种。高度过程控制对现代化的，复合钢铁质量的生产起到决定性作用，实现这一点，必须将所需的过程步骤透明化，并快速响应生产中的变化与干扰。基于 PSImetals生产管理解决方案的计算机辅助质量控制（CAQC-SM）系统，于2007年初在一级冶炼和二级精炼成功运行。CAQC-SM系统的主要任务和优势在于保证产品质量，它对所有钢种生产进行标准化，通过生产中目标/实际值比对进行在线质量监控，过程规则进行在线适配，在线反馈给操作员当前质量状况和处理步骤所需的决策。从而CAQC-SM在工厂过程执行技术中建立新的核心。
例如，通过偏差分析，工厂减少了一半的重铸次数。 PSImetals的可靠性在每天的使用中对我们非常重要，有99.96%的系统可用。”
