高爐專家系統及生產管理總結

高爐專家系統主要講解了由北科大國巨集偉教授編制的高爐專家系統，主要由幾部分：1.高爐專家系統的開發背景；2.

高爐專家系統不成功的原因；3.高爐專家系統的設計；4高爐專家系統的功能；5.基礎冶金數學模型；6.

該高爐專家系統的特色。

高爐的生產過程：1.複雜的物理化學過程；

2.在密閉的容器內進行；

3.操作對高爐影響滯後。

通過觀察各個引數及對各個引數的改變情況，觀察高爐工作狀態是否正常。高爐專家系統的目標是為了實現高爐生產優質鐵、高效率、低能耗、長壽命、安全環保的生產過程。分析高爐狀態及該狀態的原因，並建議最佳的操作措施。

高爐專家系統不成功的原因主要有以下幾方面：

1. 自動化檢測系統的不可靠。

2. 雖引進專家系統，但沒培養自己的專業維護人員，因軟體缺乏維護而被迫停止。

3. 物料的物理、化學效能及成分不能及時輸入系統，造成時間的滯後，對於該資料的及時反饋造成專家系統分析滯後。

4. 引進的專家系統，不能消化該系統，匯入專家系統必須要企業將最好的自動化專家和工藝專家資源整合，結合自己企業的實際情況，建立專家系統規則。

高爐專家系統的功能

冶金數學模型的內容主要包括有：高爐的配料、高爐理論燃燒溫度、鼓風動能、爐熱指數、高爐操作線、熱損失、氧過剩係數等。

盧教授對高爐的操作線專門進行了講解。因操作線融合了質量平衡、化學當量、化學平衡和熱量平衡，因此是分析高爐原燃料消耗的重要工具。

操作線與化學平衡：操作線的座標是摩爾/摩爾，因此是化學成分；

縱座標是凝聚相中o/fe，1.5為fe2o3，1.333為fe3o4，1.0為feo

橫座標是氣相中o/c，2.0為co2，1.0為co，0為純c。

fe是參與還原的鐵，因此操作線上部的成分礦石中氧與還原鐵的比值，與礦石成分有一定誤差。c是參與反應且進入氣相的碳，因此操作線上部的成分為：（間接還原的氧+直接還原的氧+鼓風中氧）/（風口燃燒的碳+直接還原耗碳）。

與爐頂煤氣成分有誤差，例如，誤差包括焦炭揮發份中的碳。

操作線與熱量平衡：主要為高溫區的熱平衡，即理論燃燒溫度。熱量的收入與支出部分要相等，不過由於熱損失不是乙個合理的數值，會造成計算的誤差。

操作線的平移與旋轉。由於在生產中焦比屬於是給定的乙個數值，而根據實際的生產情況來用焦比調整負荷。在高爐生產中操作線的平移是比較多的。

而要實現操作線的旋轉，因為旋轉關係到c/fe的斜率，通過操作線旋轉進一步使焦比降低，比較困難。

生產管理，高爐的生產亦是一種流水線的生產方式，用高效的自動化專用裝置和流水線生產為特徵的生產方式稱為大量流水生產方式。它的主要優勢有：1.

可以大大的降低成本，2.可以有很高的生產效率；3.把事情細分以後會做的更好。

以產品生產為中心，是一種推動型的生產模式，在高爐生產鐵水的鐵前系統屬於面向庫存生產，而在鐵後屬於面向訂單生產。而流水線的生產主要有以下特徵：1.

市場需求量大，而且產品生命週期較長，品種單一；2.組建流水線，一次性投資很大；3.標準化程度很高，按節拍進行；4.

流水線生產是連續、穩定而均衡的。

日本豐田公司在流水線生產模式上又通過自己的實踐，吸收消化，創新出自己的管理模式：jit（just in time），準時生產，又譯實時生產系統，簡稱jit系統或jit生產方式。

jit的出發點：不斷消除浪費，進行永無休止的改進。**是市場形成的，要想獲得較多利潤，只有不斷降低成本。

凡是超過生產產品所絕對必要的最少量的裝置、材料和工作時間的部分，就是浪費。

最優生產模式與制約理論：opt認為，任何企業的真正目標只有乙個，即：現在和將來都賺錢。

（1）淨利潤（net profit，np）；（2）投資收益率（return on investment，roi）；（3）現金流量（cash flow，cf）。opt生產主要就是瓶頸問題：所謂瓶頸（或瓶頸資源），指的是實際生產能力小於或等於生產負荷的資源，這一類資源限制了整個生產系統的產出速度。

其餘的資源則為費瓶頸資源。判別是否瓶頸，應從資源的實際生產能力與它的生產符合（或對其的需求量）來考察。這裡說的需求量不一定是市場的需要量，而是企業為了完成其產品計畫而對該資源的需求量。

為取得系統的最大產出，就應該保證瓶頸資源100%的利用率

通過對高爐專家系統及生產管理的學習，使自己對專家系統有了更好的了解，於生產管理的學習，真正提高了自己的認識，對於在生產**現的問題，抓其瓶頸，即制約因素。從而達到提高生產效率，實現高效、節能、增效的目的。

李玉飛2011.12 .14