石横特钢集团有限公司地处山东省肥城市境内，是一个集炼铁、炼钢、轧钢、焦化、化工、物流、机械制造、科研、资本运作为一体的大型钢铁联合企业，占地5500亩，现有职工7000多名，综合经济实力连续多年跨入中国企业500强之列，被评为国家级智能制造示范工厂揭榜单位、国家级绿色工厂、高新技术企业、全国和谐劳动关系创建示范企业、国家企业技术中心。

2016年斥资20亿元重组了肥城阿斯德化工，开启了钢铁、化工联合的新模式，实现了资源的综合利用“变废为宝”;2019年入股了泰安华鲁锻压机床，推动了跨行业，跨地区的高效组合，实现了产业链的上下游延伸，达到了1+1>3的战略效果。2020年，依照山东省“两基地四集群”钢铁规划，泰安特种建筑用钢产业集群一期工程顺利投产。截至目前，锚杆钢筋全国市场占有率超过60%，是全国最大的生产供应基地，电力角钢市场占有率第一位，在国内市场处于行业领先地位。

（二）智能工厂建设先进经验

精品特种钢全流程智能示范工厂是泰安特种用钢产能置换项目，由2座1460立方米高炉生产线、2座转炉及连铸生产线、2条烧结生产线、2条棒材生产线组成。利用“可视化”高炉系统、远程支撑系统、一体化炼铁管控平台等实现工艺流程、物质能源、设备信息精确控制。引进国际先进的循环流化床半干法脱硫、高效SCR脱硝、微克级布袋除尘等技术，配套煤气、蒸汽、炉渣、铁碳元素和工业用水五大循环回收利用工程，以此来打造“绿色钢城”。

1.数字孪生工厂

石横特钢精品特种钢全流程智能示范工厂在建设过程中，在热连轧过程、智能料场、转炉炼钢、方坯连铸、棒材加热、棒材轧制等多个环节应用建模仿真、多模型融合等技术，对实体系统和设备进行了量化表达，构建了装备、产线、车间、工厂等不同层级的数字孪生系统，通过物理世界和虚拟空间的实时映射，将工艺与量化的物理实体模型结合起来，形成对最终产品质量的数字化表达，提高模型预测与设定精度，并能够基于模型进行数字化运行和维护。

智能料场自动化数字孪生工厂

2.生产计划优化

在生产计划优化环节，构建完善公司级ERP企业资源管理系统，并与生产管理系统、物流系统、质检系统及各车间L2平台系统进行了集成。建立统一的数据收集交换平台，实现ERP与MES、远程智能计量等不同系统间数据一贯制管理;建设资源计划平衡平台，实现资源在产线间成本最优、产能相对平衡的精益化生产;建设物料结算平台，实现采购、销售的统一结算管理。应用了订单管理、生产计划/排程、生产跟踪、调度与实绩管理、半成品/成品库存管理、厂内物流计划与调度管理等功能，实现基于采购提前期、安全库存和市场需求的生产计划优化。

3.先进过程控制

在工厂的各个环节部署了智能制造装备，建设了全国首套连铸坯智能定重定尺系统，实现对炼钢厂特定铸机进行定制性开发，通过精准、智能、闭环的在线定重系统解决钢坯重量波动，使定重精度±6kg达到85%，±10kg达到90%以上，铸坯定重效果良好，定重合格率提升10%以上。

建设了国内最先进的轧钢加热炉智能燃烧系统。

该系统针对蓄热式加热炉燃烧特点，结合加热炉燃烧烟气残氧及CO检测仪表、钢坯温度检测仪表以及先进的加热炉二级系统、燃烧数学模型、燃烧优化系统组建成加热炉智能控制系统平台。

手机端监控加热炉生产及设备情况

4.质量精准追溯

建设了质量管理系统，通过生产仿真、质量设计与实时分析、订单跟踪等，采集产品原料、设计、生产、使用等质量信息，实现产品质量全生命周期控制，确保对市场做出快速响应，处理质量异议时间能够控制在一周内。

计量管理系统

5.设备在线监测

集成了智能传感、机器视觉、故障检测等技术，构建了统一的设备管理与维检系统，通过专业化设备管理及维检、智能电网管控等方式，利用电网潮流控制技术、变电站监控技术、电网管控技术，实时监测设备状态，判定设备运行情况，开展性能分析和异常报警，提高了控制效率，避免非计划停机，为“设备零故障管理”提供有力保障。

智能电网管控系统主画面

变电站监控系统界面

6.能效平衡与优化

建设了能源管控中心，基于综合能源管理系统，实现从能源数据采集-过程监控-能源介质消耗分析-能耗管理等全流程的信息化管理，实现企业优化能源介质平衡，提高能源介质的回收和梯级利用水平，保障多能源介质的协同平衡。

手机APP实时数据检测

7.安全风险实时监测与应急处置

依托感知装置、安全生产管理系统、安全生产全要素管理系统、特殊作业全过程系统和人员自动定位系统，建设了双重预防机制平台，基于智能传感、机器视觉、特征分析、专家系统等技术，动态感知、精准识别危化品、危险环节等各类风险，实现了安全事件的快速响应和智能处置。

安全管控中心

安全管控平台人员自动定位系统

8.污染监测与管控

结合污染源清单等先进技术，建立全厂全面的排放源清单管理、污染监控、污染监测、治理设备监控、生产状态监控的全过程一体化管控平台，将无组织排放“有组织化”管理，实现无组织排放全过程管控，常态化管控，治理过程可追溯可核查。本平台对全厂无组织排放源清单中所有监测、治理设备进行集中管控，并记录各无组织排放源点相关生产设施运行状况、收尘、抑尘、清洗等治理设施运行数据、颗粒物监测数据和视频监控历史数据。

超低排放管控平台视频墙

地图系统

（三）智能工厂建设成效

1.工厂建设完成后，吨钢级的产量已达到每小时300吨，产量国际领先，综合生产效率提升68%，设备综合利用率提升31%，运营成本下降47%，研发周期缩短53%，产品不良率下降77%，资源综合利用率提升31%，销售增长35%，各项经济技术指标已达到国际一流水平。

2.工厂全部投产后，钢产能达到465万吨，产能、产值、利润翻番，库存周转率提升71%，订单准时交付率提升11%，其研发的产品也将于近期形成批量生产，石横特钢也将因此成为国内最具竞争力的特种建筑用钢产业基地，年新增主营业务收入200亿元、利税30亿元。

3.工厂通过自动巡检、在线运行监测等方式，实现实时监测设备状态，判定设备运行情况，开展性能分析和异常报警，先进过程控制利用率达92%，设备综合利用率提升19%，经济效益显著。

4.整个工厂生产单位产品综合能耗降低12%，单位产品二氧化碳排放量降低8%，同时带动了其他场景的智能化建设，经济效益明显。