资源描述:
冶 金 企 业 技 术 应 用 现 状 及 建 立 专 家 系 统 的 迫 切 性 邬纳新�韩�毅 �马鞍山钢铁股份有限公司� ��摘�要�冶金企业近年快速 扩张�粗放式的生产模式�落后的科技应用水平�随产能过 剩�生 存环境急剧 恶化� 寻找有效途径� 解决存在问题� 依靠技术 应用� 建立专家系统� 实施降本增效� 是企业当前比较实际的选择 � ��关键词�冶金企业�技术 应用�专家系统 T � � � C � � � � � � � S � � � � � � � � T � � � � � � � � � A � � � � � � � � � � � � � � M � � � � � � � � � � � � � E � � � � � � � � � � � � � � � � � � U � � � � � � � � � � E � � � � � � � � � � � � E � � � � � � S � � � � � � W � � N � � � � �H � � � Y � �M � � � � � � � � I � � �� S � � � � � C � . L � �.� ��A � � � � � � ��� � � ��� ��� ��� ��� � � � � ��� � � � � � � � �� �� � � � � � � � ��� � � ��� � � � � � � ��� � � � � � � �� � ��� �� � � � � � � ��� � � � ��� � ��� � � � � � � � � � � � � � � � ��� � � � � � � � � � � ��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��� � � � � � � � � � � � � . 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设计方没能彻底消化或者掌握项目的核心技术� 还 处于学习复制阶段� 在项目设计上以完成基本工艺 功能实现简单再生产为目的�例如热风炉系统的设 计只是实现了基本的燃烧送风功能� 在燃烧效率控 制� 蓄热能力监控及经济运行方面更进一步的设计 则没有涉及�又如烧结系统基本上是单体设备手动 控制系统�在配料精度控制�料流平衡控制及烧结矿 烧透点控制方面缺乏成熟设计�面对企业生产环境 各个方面的变化适应性不足�对企业日趋提高的对 简单灵活� 稳定可靠� 优质高效� 节能环保及安全生 产方面的要求� 综合反映在降本增效上显得力不从 心�这样的项目设计在投产后� 设计反馈又没有利 益约束机制� 设计方无从获得全面连续的反馈信息� 企业也没有对设计问题进行认真总结和分析�这样 的恶性循环使设计方和使用方都没能通过项目建设 获得不断地提高�在设计市场没有充分竞争的情况 ��作者简介�邬纳新�高级工程师�安徽省马鞍山市�2 4 3 0 0 0�马钢第二炼铁总厂 75 �2 0 1 1年第4期������� �����安�徽�冶�金 下�充分竞争的生产企业受到的影响更大� ��另外引进项目的设计上同样存在问题�因企业 基于成本考虑� 不大可能全流程引进� 仅仅购买最关 键的部分和技 术�配套设 计又交给了国 内设计方� 牵涉到技术壁垒专利保密上的问题�结果是外方拥 有核心技术并在项目实施中获得了经验和改进� 企 业获得了部分技术却没能力彻底消化吸收和灵活应 用�配套设计方照猫画虎事后一无所获�另一方面� 外方的设计一般较为严谨�但并不是尽善尽美�也处 于不断提高的过程中� 其设计更加适应其所处的工 业环境� 移植到我们的企业� 和我们的原燃料情况� 配套设备质量�人力资源水平�资金投入�发展速度 和文化观念等都有很多不相适应的地方� 适应性问 题影响着项目投产后效能的发挥�例如高炉专家系 统和烧结专家系统都没能达到预想效果�主要因为 上述适应性问题所致� 1 . 2�人力资源问题 ��近十几年冶金企业人力资源流失非常严重�2 0 世纪9 0年代初期冶金企业效益较好�大量人力资源 流入企业� 短期内造成超员� 所以1 9 9 2年后企业不 再大量招收新员工�1 9 9 8年亚洲金融危机开始� 随 冶金企业效益薪资的不断下滑�外资企业的薪资却 高启不下�大量工程技术人员越来越抑制不住冲动 选择走出去�那时企业越是经济效益不好� 走出去 的工程技术人员就越多� 从专业上来看主要是电气 仪表计算机液压等自动化控制专业�这些专业又恰 恰是企业挖掘潜力�提高劳动生产效率�降低生产成 本赖以摆脱困境谋求发展的科技中坚力量�随后严 重的效益滑坡促使企业几乎不再招收新员工�同时 企业对应届大学毕业生又缺乏基本的吸引力�几年 的恶性循环� 造成人力资源严重的结构性失衡� 企业 科技发展停滞不前�2 0 0 2年后经济形势回暖� 企业 进入新一轮高速建设期�大型项目陆续上马�高投入 掩盖了人力资源的匮乏�伴随冶金行业的大跃进� 民营资本快速流入� 伴随体制的优势� 展开原燃料和 人力资源的“ 争夺“ � 对大型国企形成很大的冲击� 出 现新一轮技术骨干全面流失现象�使国企处于非常 被动的局面� 为今后发展埋下了很大隐患�经历5 年的发展期� 企业产能普遍翻了2倍多� 有限的技术 骨干又进一步被生产规模稀释�期间虽因高校扩招 及企业待遇提高应届大学毕业生开始流入�但人力 资源的培育是需要过程的�到2 0 0 7�2 0 0 8年� 国际 大宗商品价格暴涨�行业进入虚假繁荣期�凭借大幅 提高产品价格�即使在缺乏成本控制不讲究效率单 凭粗放式生产� 企业也能获得暴利� 大家的时间和精 力都放在维持生产保证产量获得更多利润上�掩盖 了人力资源的失衡� 忽略了核心技术的积累和创新� 2 0 0 8年第四季度国际经济危机爆发� 企业在没有人 才与技术储备情况下�缺乏核心竞争力�面临生死存 亡困境� 2 �有效途径 ��了解国外企业技术起源运用发展历程�通过借 鉴和分析� 有助于结合自身特点寻找合适途径解决 我们存在的问题� 2. 1�国外情况 ��在引进国外行业先进技术与国外公司技术专家 交流的过程中�我们发现输出这些技术的国外公司 或所属集团往往起源于或隶属于行业领先者�这些 技术服务公司的前身�依靠丰富的行业生产运营操 作经验和专业诀窍�通过不断的总结提高和积累�逐 步演变发展到为全行业提供技 术服务的技术 供应 商�专业提供设计咨询承包建设改造的全套解决方 案�例如荷兰达涅利康力斯技术服务公司�起源于 康力斯钢厂�1 9 2 4年开始炼铁�1 9 7 7年变身为以面 向全球钢铁工业提供服务的设计和承包公司�卢森 堡保尔沃特公司成立于1 8 7 0年�隶属于阿塞洛米塔 尔钢铁集团� 主要从事冶金领域的技术输出和设备 成套�西门 子VA I公司�原 来的 奥钢 联工 程技 术 VA I公司� 西门子为促进在中国市场钢铁领域的业 务� 对其进行了收购� 主要从事钢铁炼铝行业的技术 输出和工厂建设�其芬兰公司主要从事高炉烧结专 家系统等的研发和销售� ��研究这些公司的发展历程� 他们都经历了行业 长期的生产实践活动�通过不断的思考和改进�获 得了大量的技术诀窍�经过归纳整理� 完善丰富� 逐 步形成成熟的技术�这些技术一边为企业创造出巨 大价值�同时也慢慢演变成富有价值的商品�为企业 获得利润增添了新的途径�拥有这些商品的企业随 商品数量的增加�有些渐渐变身为专业提供技术与 服务的公司�而他们的股权以及股权所控制的技术 商品� 根据市场上不同企业战略发展的需求以资本 为纽带在更大范围内进行着流动和配置�企业对技 术服务公司的控股参股� 保障了对其核心技术的垄 85A NH U I�ME T A L L UR G Y��� �������2 0 1 1年第4期� 断和控制�技术商品随股权在企业的流动�它们排 列组合优势互补�又进一步促进了技术的融合和衍 化� 发挥出更大的经济价值� ��简单总结其行业技术发展的有效途径是�产生 于生产实践�发展于资本市场�我们必须重视这两 个环节中存在的差距找到改善解决办法� 2 . 2�解决办法 ��企业目前急需对现有生产项目进行持续性的技 术改进工作�以期通过降本增效达到摆脱生存困境 的目的�因存在的设计问题和人力资源问题� 短期 内通过原设计渠道进行设计补充及现有人力资源创 造发明�很难获得降本增效所需应用技术的快速改 善�参考国外公司的成熟经验� 明确应用技术应在生 产实践中挖掘� 去资本市场里发展的方向� 发挥经验优 势�培育技术服务公司�依靠企业经验专家和技术服务 公司技术专家的合作�在现有设计框架中�研发专家系 统� 填补技术空缺� 逐步提高整体应用技术水平� ��专家系统利用领域经验专家的经验知识� 建立 知识库和应用规则�赋予控制系统推理�演绎�判断 和决策的能力� 在领域应用中模拟经验专家处理问 题的思想� 替代经验专家 处理领域中的 复杂问题� 例如VA I荷兰公司开发的高炉专家系统�最先奥 钢联承借其厚重的高炉运营基础�依靠具有成熟操 作理念和丰富操作经验的高炉冶炼专家� 通过对高 炉操作经验知识的归纳和提炼� 提供知识库和应用 规则�委托专业技术服务 公司E � � e � � a �公 司�依靠 计算机软件�自动化控制�神经网络等方面专家及公 司所拥有的应用技术和成套经验� 开发出面向指导 高炉操作的专家系统�首先在奥钢联得到应用�并 在生产实践中 不断发展�发挥了很好的 经济效益� 逐步成熟后� 奥钢联工程技术VA I公司对E � � e�� a � 公司相关资产及所包含的技术商品进行收购� 进一 步对这项技术进行开发应用�并逐步向外技术输出� 后该项技术商品又随西门子对VA I的整体收购�成 为西门子面向中国冶金市场试图销售的众多技术商 品之一� ��1�要在生产流程中找到制约生产效率成本控制 的主要问题� 这项工作主要通过经验专家完成�经 验专家由生产一线操作维护及其管理人员组成� 目 前人力资源情况基本可以满足筛选的需要�特别注 意选择曾经参与项目建设有关设计讨论�施工管理� 编程调试的项目组成员�由于充分了解项目建设细 节掌握生产流程工艺功能�具有丰富的操作维护管 理经验�明确生产效益和成本组成情况�在生产管理 过程中通过技术参数的观察统计分析� 不难发现问 题的所在�例如热风炉燃烧介质波动频繁�蓄热能 力不够�热风温度难以保证�影响高炉操作问题�解 决问题的关键是提高热风炉燃烧效率控制水平� 保 证蓄热能效�例如煤粉喷吹率自动控制系统中� 喷 吹率不稳定�自动方式控制质量较低�很难保证小时 煤粉的喷入量�喷吹率在不同浓相下有自然波动的 现象� 控制系统不能区分自然波动和异常波动造成 系统过度控制�影响喷吹率主要控制参数喷吹罐罐 压�流化气体流量�助吹气体流量间配合不佳�造成 喷吹率控制困难� ��2� 由经验专家提出改善建议并提供经验知识� 经验专家天天面对操作维护对象�掌握输入输出变 化规律�了解控制对象特性�发现对象问题后�较易 提出改进需求和意见� 并提供操作维护中积累的方 法和诀窍� 用于专家系统知识库和规则的建立�例 如热风炉燃烧效率控制问题�对象是热风炉燃烧室� 输入是煤气流量� 空 气流量和时间� 输出是拱 顶温 度� 在拱顶温度管理周期内不同时段� 建议更改单纯 经验流量设定为上一周期经验阀值设定�待流量快 速逼近流量经验值后�再以经验阀值为基数加流量 控制器输出为修正作为阀位最终控制值� 通过拱顶 温度的变化率经验值确认控制系统质量� 达到提高 燃烧效率的目的�提供不同时段阀值�流量�温度变 化率等经验值及其之间的变化规律�如果安装残氧 在线分析系统� 通过废气含氧量对上述经验控制进 行快速修正�效果可能更好�例如喷煤系统喷吹率 稳定问题�建议根据影响喷吹率主要控制参数喷吹罐 罐压� 流化气体流量� 助吹气体流量的经验配合数据� 设计步进式模糊控制器� 前次控制经验作为下次控制 修正�提供控制用主要参数间的经验关系和数值� ��3�技术专家针对经验专家提出的改善建议和经 验知识� 进行理论分 析逻辑判断� 归纳知识库 和规 则� 研发专家系统� 提供完整技术解决方案�技术专 家是指具有跨学科专业理论知识�专业技术研发能 力� 成套应用开发经验� 了解应用技术发展前沿和拥 有技术商品的名人或团队�当然企业可以在内部生 产厂矿�专业管理部门�设计院及研究所等单位组织 技术专家小组�由于应用技术薄弱�人力资源匮乏� 面向全公司大量应用问题� 逐一解决显得力不从心� 95 �2 0 1 1年第4期������� �����安�徽�冶�金 而且部门繁杂难以协调指挥�人员分散又非专职精 力有限�难以持续有效地开展工作�短期内完全靠自 力更生无法完成这项任务�有效办法是培育具有生 命力的中小型科技公司�以其作为商业运作平台�在 市场中配置所需的专家和技术�组成技术专家解决 小组� 和企业经验专家一起� 研发专家解决方案� 促 其向专业技术服务公司转变� 并视其发展情况和企 业需要通过控股参股方式实现技术的控制和保护� 首先技术专家应和经验专家进行充分交流�全面了 解工艺流程和工艺功能� 对经验专家提出的问题进 行深入剖析�技术专家在充分了解问题指向后� 就 问题提出理论解释�再和经验专家一起详细讨论其 的改善建议和经验知识� 运用专业理论知识进行合 理性分析� 去伪存真突破经验局限�技术专家和经 验专家经过反复讨论互相学习�形成向对方知识领 域渗透�共同建立知识库和 应用规则�确认解决方 案�最后由技术专家利用技术工具例如遗传属性� 神经网络等构建专家系统� 交于经验专家在应用中 检验并不断发展和提高�例如热风炉燃烧控制专家 系统� 喷煤控制专家系统� 2 . 3�有关事项 ��在初始阶段企业专业管理单位应尽快形成激励 机制�以生产一线单位为主体�参考前文所述办法� 在解决问题过程中� 尽快建立有效工作管道和标准 化工作流程� ��在目前应用技术还薄弱人力资源还匮乏的情况 下�解决实际问题过程需 要避免贪大求 全的思想� 没必要非要达到什么水平� 只要获得改善得到效益 就是进步�循序渐进就能积少成多� ��对于专家技术水平的要求要切实际�我们所定 义的专家�大到领域小到方面甚至具体到一件事情 上� 在某一范围内� 只要比其它人具有更多经验� 知 识�技术和能力�就可定义为这一范围内的专家�不 管是技能专家还是技术专家�分厂级和行业级专家 的区别� 在于是解决分厂问题还是全行业问题� 往往 我们更多的需要是解决分厂问题� ��同样对于专家系统要有合适的认识�不在于概 念的计较�而在于专家经验尽快地复制和应用�专 家系统不一定非是具有人工智能推理� 演绎� 判断� 决策能力解决复杂对象问题的大系统例如高炉专家 系统�只要依据经验知识建立的逻辑判断系统或模 块都可以理解为大大小小� 正式非正式的专家系统� 哪怕是经验数据下一个前馈修正单元都应该是我们 解决问题的开始� ��从国外先进成套应用技术中可以看出�更多的 是经验和通用技术组合� 而非像基础科学这样的研 究成果� 很少的资金投入� 却发挥出巨大经济效益� 关键是持之以恒的技术尝试和不断的经验积累�所 以我们有必要克服畏难情绪� 勇于实践努力发展自 己的成套应用技术� 3 �结语 ��面对企业窘境�加大科技投入�通过经验知识的 快速复制和技术商品的控制�争取在短期内大幅提 高应用技术水平� 为企业尽量争取调整时间� 打开未 来生存空间奠定基础� �收稿日期�2 0 1 1-0 4-2 0 ������������������������������������������������� � 图5�串联复合调节进回油节流阀压差关 系图 3�结语 ��改造后的均压阀液压系统�运行平稳�速度调控 范围大幅增加� 回油压稳定在1 0MP a左右� 有效的 消除了均压阀部件的冲击� 减少了软管爆裂� 泄露等 设备故障� ��参考文献 1 �官忠范.液压传动系统.北 京� 机 械工业出 版社�1 9 9 6�4 1 - 4 6. � 收稿日期�2 0 1 1-0 4-2 0� 06A NH U I�ME T A L L UR G Y��� �������2 0 1 1年第4期�
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