徐言東1，2 王曉晨1，2 程知松1，2 余 偉1，2 張勇軍1，2 白金龍1，2
(1.北京科技大學國家板帶生產先進裝備工程技術研究中心，北京 100083;
2.北京科技大學高效軋制與智能制造國家工程研究中心，北京 100083)
摘 要:近年來，在市場壓力下傳統棒材生產線大多進行了升級改造，正在由局部設備的智能化、少人化向著整體智能化高速棒材生產線邁進。論述了高速棒材生產線智能化建設的創新需求,給出了按照生產過程智能控制、生產管理智能控制的“雙智控”架構建設方案以及應用實例。北科工研、中冶京誠、中鋼設備等設計供貨單位通過對長治鋼廠高線改高棒、福建三鋼一棒改造、濟源鋼廠二棒改造、珠海粵裕豐棒材成品庫、昆鋼4580棒線材產線、建龍西鋼雙高棒產線等項目進行了智能化創新建設，都取得了較好的效果。這些信息化和智能化手段的應用可促進高速棒材生產線升級，增強企業市場競爭力。
關鍵詞:高速棒材;智能化;雙智控;工業機器人;智能裝備
當前，國內軋制速度在30m/s到50m/s之間的高速棒材生產線越來越多，正逐步替代采用傳統切分軋制工藝的普通棒材生產線。軋鋼生產線智能化建設的需求推動著企業加速對生產線進行信息化和智能化改造，有的企業使用信息化和智能化手段，利用無頭軋制、表面檢測、無人天車、庫管系統、數字工廠可視化等新技術，形成新的軋鋼智能化創新體系，取得了突破性進展[1-5]。本文對高速棒材生產線進行智能化創新建設的實踐內容進行了總結，對部分實例中的智能化創新亮點和關鍵技術進行了闡述，以期帶動整個行業的技術進步。
1 智能高速棒材生產線建設的創新需求
近年來高速棒材生產線的建設發展較快，但完全替代現有生產線又不現實，需要對現有加熱爐、軋機、冷床、精整等設備及落后的控制系統進行改造，在生產線的關鍵位置增加一些新的智能裝置來加強電氣互聯，配套生產線運維智能化、質量管控智能化，實現完成智能化建設，達到增產增效的目標。這需要解決以下技術難點:
(1)無頭軋制技術。無頭軋制技術有兩種類型:一是鑄軋無頭軋制技術，適用于新建短流程高速棒線材連軋生產線。二是鋼坯無頭焊接EWR(EndlessWeldingRolling)技術，在國內外多家生產線上的得到了應用，獲得了較好的效果，但仍需解決工藝匹配、控軋控冷、焊接穩定、備件國產化等一系列問題。
(2)連鑄坯直接軋制和連鑄坯庫區的無人化運行。直接軋制工藝是由車輛或熱裝熱送輥道系統把攜帶坯號的連鑄坯輸送入庫及錄人庫管系統后，根據指令堆垛或移人上料系統及加熱爐爐前輥道，把連鑄坯輸送人步進式、推鋼式加熱爐或電感應器進行加熱，根據指令出鋼送入軋機軋制。當前，入庫、碼垛、坯料跟蹤主要依靠人工進行，缺少質量檢測，庫管系統較為簡單，迫切需要建立對連鑄坯人庫、吊運實現無人化運行和逐支跟蹤的智能管控系統。
(3)加熱爐智能燃燒和感應加熱技術。該項技術的應用是近年來各企業加熱爐改造的重點。目前，鋼坯裝爐、出爐基本依靠人工進行調度、核對、定位，很難做到與軋制節奏匹配，根據出爐鋼坯的溫度，實現自動出鋼，需要智能化的控制和管理系統才能保證正常生產，同時減少燒損、降低成本。
(4)智能化軋制工藝和控軋控冷系統。棒線材多元復合生產線的設計和生產，都需要使用柔性化、模塊化軋制理念，逐步實現智能軋鋼，應用切分、無孔型及單一孔型軋制工藝，通過高剛度軋機、減定徑模塊化機組、穩定的電控系統等新設備投人才能穩定生產。熱機軋制和在線控軋控冷系統的應用使成品的外觀和內在質量得到了提高，但是存在自學習功能差，不能實現對所有品種進行精準控制，頭尾冷卻控制精度差，通條溫度偏差大，產品質量不穩定，影響了成材率。
(5)工業機器人的應用。生產線后部步進冷床、精整等設備運行時，危險而繁重的人工操作崗位還很多，迫切需要采用工業機器人來替換。目前，對輪廓儀、測徑儀、測長儀的研發和應用還不足，不能完全取代冷床、冷剪部位人工取樣和測徑。
(6)成品庫區的無人化運行?，F有庫區操作主要依靠人工，迫切需要開發出庫區少人化、無人化及智能立體倉庫技術[6]。
(7)建設遠程集中操控中心。只有通過合并生產線的原有多個操控室，增加數字工廠可視化系統，才能滿足提高控制系統自主調節、快速響應解決問題的能力，縮短更換品種時間，減少人工，提高效率。
(8)實現對整條生產線的數據管理?，F有生產線各個工序間存在信息溝通不暢現象，無法形成數據共享和服務;全流程的過程控制質量、穩定性也欠完善;無法實現從軋線、物料等進行全流程的成本核算、分析及管理;同時，沒有實現設備使用全過程運維管控，設備狀態監測和管理分析工具急需升級換代，設備維護成本居高不下;需要在能源介質管控、設備狀態在線檢測與智慧運維、工具間管控、人員成長業務管控與智慧成本等輔助項目上加強投人，縮減輔助人員。
上述問題如果得到解決，就能實行高速棒材智能化軋鋼生產，提高產品合格率，促進企業腳踏實地的升級成為智能型企業。
2 高速棒材生產線建設的智能創新方案規劃
把生產過程智能控制、生產管理智能控制這兩個模塊進行疊加，形成“雙智控"架構，就有望構建成一個從設計、生產、管理、服務等方面全過程開展智能制造的新一代高速棒材生產線整體解決方案，如圖1所示。
2.1 生產過程智能控制
工藝、設備技術是棒材生產線的基礎，具備智能化特質的新技術，就能保證全線的物流及能源介質信息可視、可控化。如應用現在被市場接受的智能檢測與裝備、工業機器人、互聯網數據處理等技術，通過設置對連鑄坯、軋材、成品的逐支跟蹤系統，就能解決數據溯源對應問題，如應用由測徑、測輪廓、測長度等這些智能檢測程序，就能獲取軋件狀態并為下一步的生產智能化服務;如應用鋼坯、成品端面噴涂工業機器人，就能打好逐支跟蹤系統的基礎，提高生產線的智能控制水平。
2.1.1 無頭軋制技術的開發和應用
適合高速棒材生產線的是鑄軋無頭軋制和鋼坯無頭焊接EWR技術，其中鑄軋無頭軋制技術適用于新建短流程高速棒線材連軋生產線，當前產能置換搬遷改造項目應優先考慮。采用達涅利的MI-DA技術，可以實現一個操作室對軋線全程控制，建設成超短流程高速棒材生產線。普瑞特開發的WinLink技術業績較少，其為孟加拉國GPHIspat鋼廠供貨了首條棒材型鋼連續鑄軋生產線(2019年)。該產線采用電弧爐煉鋼，連鑄1機3流，其中2流分別連接1條棒材生產線和1條型鋼生產線，另外1流連鑄生產商品坯。其適應的鋼種范圍更廣，但對設備運行狀況要求更高。意大利達涅利公司研發的鋼坯無頭焊接EWR技術應用得較多，其對生產線的要求寬松，可隨時停機離線，不影響生產的正常進行，適合老生產線升級換代改造。EWR生產線具備以下優勢:一是把連鑄坯焊接形成了一根不間斷的鋼坯，軋機可不承受重復沖擊，設備可保持穩定運行;二是減少了軋件的切頭切尾損失，并可避免出現短尺產品;三是在相同能量介質的消耗下，可減少非必要停產;四是設備與軋制線可以友好融合，在出現故障時可隨時離線，保證了生產不間斷，操作和維修相對簡單，可以使噸鋼成本顯著降低。
2.1.2 連鑄坯直接軋制的選擇和開發
連鑄坯直接軋制技術需要可靠的熱送熱裝裝置來保持連鑄坯的溫度，為了避免連鑄坯大落差提升，并避免溫降過大，短流程生產線的設計需要打破傳統觀念，應在同一條線上布置連鑄熱送輥道和軋制生產線，且標高相同，同時建議配置步進式加熱爐或感應加熱器，這樣生產組織就相當靈活，節能效果會更加顯著。
2.1.3 連鑄坯庫區的庫管系統開發和應用
連鑄坯庫需實現自動卸車、無人天車、智能庫管、自動碼垛、倒垛、自動剔廢、自動上料等智能化項目。一般鑄坯入庫分為連鑄坯保溫輥道熱送、車輛熱送、外購坯轉入3種情況，大多采用以人工識別、手工抄錄的方式來進行人庫管理，因此迫切需要開發能完成對鑄坯坯號的自動識別和管理的工業機器人庫管系統，同時開發鑄坯庫的庫存管理體系軟件，需要與本生產線已有的業務相符合的信息管理系統相匹配，解決庫內倒垛 出庫和信息智能管理問題，該軟件在運行過程中能根據實際運用情況，具備自學習和自適應功能。
2.1.4 加熱爐智能燃燒和感應加熱技術的開發和應用
通過優化加熱爐控制系統，加熱爐智能化過程控制技術已經有所突破，該技術在綜合煉鋼、連鑄、庫區及產線運行狀況的基礎上，實現步進或推鋼式加熱爐運行的全自動控制，通過建立的高精度的連鑄坯溫度預報模型和復雜爐況工況的動態感知技術來實時監測爐內溫度場的狀況，可實現有效爐溫智能控制，減少人工干預，同時使用煤氣除水、空氣除濕等實用輔助技術，最大限度地降低能耗。
2.1.5 智能化軋制工藝的開發和應用
我國在1985年前后從國外引進了幾條先進的棒線材生產線，在對引進設備消化吸收和研究開發的基礎上，形成了具有我國特色的軋輥和導衛技術，其中的無孔型軋制技術是轉化國外技術的重大成果之一，已經被應用于高速棒材生產線。隨著國外棒線材生產線增設減定徑機組，出現了單一孔型軋制技術，經過國內消化移植，粗軋至精軋只使用套孔型，開發了只需更換少量孔型導衛即可軋制不同規格產品的4機架減定徑機組，導衛可在某個規格范圍內調整后軋制出規定的所有產品，減少了換輥、換導衛的時間，也減少了導衛備件量[7]。當前，棒材生產線上我國已經引進了海克斯康(Hexagon)軋輥孔型和輥縫檢測儀，可以精確測量精軋機軋輥的輥縫數值，同時存儲軋輥孔型的寬度、深度數據，屬非接觸測量，簡單快捷，可精準控制軋件尺寸偏差。
2.1.6 控軋控冷系統技術的開發和應用
采用控軋控冷技術可實現節約合金元素，降低生產成本的目標。當前我國所有棒材生產線已配置了控軋控冷裝置，更換品種很靈活。最具代表性的是熱軋帶肋鋼筋產品，其產量在低合金棒材中占比約75%，通過采用控軋控冷技術，已軋制出少添加或不添加微合金元素的HRB400級普通鋼筋或抗震鋼筋，符合新國標GB/T1499.2-2018的要求[8-10]。控軋控冷技術采用測溫儀、紅外線檢測儀、計算機系統進行操控，可以更好地實現抑制高溫相變，細化組織，提高鋼材強度和塑性的目標[11-13]。其依靠創建的鋼材品種設計和組織性能預報數據庫，建立了與鋼種相匹配的溫度控制數學模型，通過軟件完成成品控軋控冷工藝規劃設計和修正，具備在生產中根據反饋實現自學習和自適應的功能。
2.1.7 輪廓儀、測徑儀、測長儀的研發和實現坯料、棒材逐支跟蹤及生產事故智能化識別、處理
對軋件進行全程的表檢和掃描識別是實現生產線少人化、智能化的必要條件。從連鑄坯進入加熱爐到軋機軋制、冷床冷卻、精整收集，表檢設備布置貫穿整個生產過程，通過輪廓儀、測徑儀、測長儀、計數儀、掃描儀等設備對軋件進行表面缺陷檢測和端部坯號讀取，實現逐支跟蹤，把檢測結果通過網絡與軋制生產線控制系統進行通訊，參與生產過程。
北科工研研發的 HXSI-HO、BKVision系列表檢系統具備對高溫連鑄坯、軋件、成品進行表面質量檢測、識別號碼、檢測脫方、識別異形坯和自動測長的功能，具備了高速棒材成品運行速度100m/s時的檢測能力，其實際應用如圖2所示。如果在棒材生產線的分段飛剪后的加速輥道對上冷床的分段軋件進行視覺測量復核長度，進行優化剪切控制，可提高成材率。在冷剪、冷鋸后的定尺機段輥道上增加視覺測量復核成品長度，校準定尺機，可保證成品按公差要求交貨。該系列表檢系統可以實現在線表檢、2D缺陷和3D軋件輪廓同時檢測，可取代人工抽檢。
在冷床端頭和冷剪機后的安全區域，原來由人工切割成品和離線測量，現在可以由取樣機器人配套的線外棒材輪廓測試儀來完成，通過機器視覺系統測量所取出的樣品長度，通過自動稱重系統稱出樣品重量，由自動分析系統分析判斷出偏差數據，發出調整指令，通訊傳輸到軋機控制中心，指揮調整工迅速調整軋機輥縫，如此循環，直至調試出合格產品。安裝在檢驗臺架上的棒材計數器可以完成成品的自動計數與分捆，可取代人工計數。安裝在成捆收集臺架上的整捆復檢計數器也是基于圖像識別的原理，對上游剛完成的整捆支數進行復核，發現錯誤時，可以記錄且可以聲光信號報警處理。
在生產事故易發工位采用光學儀器對出現事故的征兆進行識別及預判，可以縮短響應時間，降低人工反映慢造成的各種損耗。
2.1.8 各種工業機器人的研發和應用
在連鑄坯定尺切割后，由噴碼機器人在連鑄坯端面進行噴碼，在連鑄坯被運輸到加熱爐前區域時，由固定或移動式機器人掃描連鑄坯坯號進行人口盤點，使用移動式機器人對庫區坯垛進行掃描盤庫，完善數據。
為了檢驗棒材成品質量，采用人工火焰切割取樣和冷剪剪切，工作位置在運行的冷床端頭和冷剪機后區域，如果從樣品上發現了問題，就需要人工對精軋機進行調整，直至調試出合格產品。針對上述情況，設計了取樣機器人系統，在機器人兩只手臂的配合下，可以在規定的時間內完成取樣、制樣，與配置在線外的棒材輪廓測試儀相配合，可以取代人工取樣工作。
激光標記機器人設置在熱鋸后定尺檢驗臺架的人口部位，可以對鋸切后的棒材端部進行標記，實現精整逐支跟蹤，與上游生產逐支跟蹤相對應，使每支成品棒材可以對應到相應連鑄坯，原生產信息被記錄，再傳承到下游的打捆、精整等工序，進人成品庫區。
目前，棒材精整階段的非定尺剔除由人工完成，存在占用人員和易漏剔除等問題。本文介紹一種新方法:首先在剪后輥道的最遠端設置具有視覺及自動化程序操作系統的短尺剔廢裝置，先對棒材進行剔廢和移出;在檢驗臺架上把退回的棒材通過工業智能機器人，同時與升降短尺運輸輥道系統相結合再對漏網的短尺進行剔廢和運輸。該種方法可實現少人化，并提高工作效率。
棒材打捆、貼牌機器人已經得到了普遍應用，如圖3所示，國產的全自動型鋼棒線材捆扎系統已經與國際水平相當，自動焊牌、貼牌機器人是根據成品區域工藝要求，將成品標簽焊接、壓貼到成捆后的型鋼棒線材齊頭端部或側面，具有占地小、速度快、準確性高等優點，滿足了生產需求[14]。
巡檢類工業機器人已被廣泛應用于生產線的輔助工序，環境信息和故障處理建議通過巡檢機器人適時傳輸到集控室，值班人員可以對出現的突發事件進行處置，保證了生產正常秩序，減少了人員成本[15]。
在成品智能立體庫、成品取樣運送及各個廢料斗存放區建立 AGV(Automated Guided Vehicles)無人駕駛小車系統，可實現物料運輸的無人化，提高生產現場的安全性，降低成本。
以上工業機器人的應用催生了新數字員工崗位，整合了原有的業務流程，創造了新工作崗位，減少了人員配置，提高了工作效率。
2.1.9 成品庫區無人化技術的研發和應用
棒材成品庫需實現自動裝車、無人天車、智能庫管、自動碼垛、倒垛等智能項目，也有的建立了智能倉儲系統，實現了人機協同作業，完全改變了庫區的運行狀態。生產中棒材捆容易相對滑動，在垛位上會出現移位現象，天車無人吊在使用電磁吊具作業中會出現起吊失敗或掉落事故。北科工研針對此問題進行了一系列攻關，研發了棒材庫區感知重構技術與設備、機器視覺精確定位控制技術與設備、庫區生產物流優化調度模型、棒材庫區智慧集控系統等整套智能技術與裝備，很好地解決了上述問題，在多個項目上得到了應用。
智能立體倉庫設置在成品跨內，可以對棒材捆進行存儲，由立體庫的上料小車對接成品上料系統和緩存鏈條運輸臺架接料捆，由出入庫小車將料捆從上料小車和緩存鏈條運輸臺架卸下，小車送到立體庫，根據系統調度指令，實現料捆升降、進給自動人庫。堆垛機根據發貨訂單計劃，通過系統調度指令，小車運行至指定庫區料捆位置，完成取貨，由小車接貨配送至發貨站臺，再由無人行車通過車輛識別、定位掃描后全自動吊料捆裝車，完成發貨工作。該項目減少了人工，減少了大量倒垛，保證了準確率，提高了效率，但投資較大，占地面積較大，設備維修量大[16-17]。
2.2 生產管理智能控制
(1)棒材生產管理是生產線的大腦，必須保證其強大和完美，才能夠智能指揮整個生產線正常運行。智能化生產線的標志就是要實現生產管理智能控制，通過實現生產線運行集中操控，完成操作少人化。生產管理智能控制內容包括創建可自感知、自決策、自執行和自學習的控制系統，實現生產全過程的一鍵式、無人化、少人化運行技術，完成穩定而高效的生產運行，其核心技術為無人行車和智能庫管、集中操作集控、預裝間集控等技術。建設個棒材生產線大數據中心，則可實現包含生產線上下游工序的所有數據的收集、治理、服務，再增加數字工廠可視化系統，使生產管理智能控制水平得到更大的提高。
(2)在庫區管理方面，需要考慮運行的多種物流設備，需要在各種復雜條件下進行協同調度，開發出庫區物流高效生產優化調度技術，具備能夠根據生產線的即時生產計劃、新命令、天車及吊具、車輛的現狀進行動態智能調度，成為智慧集控新模式，這就要求完成以下幾個工作:
1)首先建立集中式庫區智慧集控中心，構建起多車協同優化的天車動態調度模型，以提升設備的運行效率。
2）構建能夠反映出真實情況的庫區出人庫垛位智能優化模型，采用包含庫區運行關鍵要素的數字李生建模與分析系統來展現真實的庫區場景，3D場景由生產數據實時構建和運行，將現場的各種相關生產信息呈現給相應人員觀看，提高了現場業務的決策和實施效率，減少了物流等待時間，完成實時集中監控庫內調度管理、設備點檢和收發貨?，F場出現異常和故障時做到能匯總、快捷處理，進行多專業協同來減少操作人員。
3)建立利用5G網絡技術實現在線控制與監控，在庫區實現5G信號全覆蓋，建立成功的天車承載發射系統與地面接收系統的通訊聯系，指揮庫區所有天車進行無人駕駛，在庫區實現天車無人化運行和發貨。
(3)實現生產管理智能化的核心問題就是要保障正常生產，通過使用一些取代人工的智能化技術，如建立可視化系統，設計可進行趨勢、因果、預測性的判斷軟件，使生產人員可以直觀地掌握生產線的所有動態信息。通過預先建立的工藝生產模型與數據模型相配合，可實現對自動化生產控制系統的可靠操控和調整，解決棒材輪廓的實時測量和調整、倍尺飛剪動態優化剪切、實時調整軋件間的活套運行狀況、協調加熱爐與軋鋼區域的軋制節奏等影響“一鍵軋鋼”的諸多問題，保證生產平穩，完成目標控制計劃。建設數字孿生工廠，通過狀態觀測器模型驅動數字孿生模型與生產現場同步，同時兼顧各種報警信息投射，主動與智能地對生產進行全方位監控，讓相關人員都能對生產運行狀況實時、高效掌握。
(4)操作控制是生產線的雙手，必須保證其靈活和可靠，才能夠智能操控整個生產線正常運行。智能操作控制層聚焦大數據應用，體現了智能工廠建設的無形價值。生產線的操作控制水平主要體現在流程信息準確、工廠管理細致和業務決策快捷3個方面，需要建設一個數字化綜合業務集控中心，來完成現場生產、質量、成本、設備等多項業務指標。
(5)從能源管控、運維管理、成本控制方面進行智能創新。能源管控就是實時監測生產過程中水、電、煤氣及其他氣體能源介質的消耗，把能源數據、生產數據、物料信息在連鑄坯、軋件全流程物料跟蹤信息基礎上進行融合和分析，實現煉鋼爐次、連鑄坯、軋件及電耗、訂單能耗、班組、重點設備的能效分析，自動生成經濟運行作業制度情況匯總和能源報表。運維管理主要是對設備狀態智能監測與設備運行全過程管理，需建立整個生產線中關鍵設備、能源介質、儀表及控制等的運行全過程模擬模型，監控其運行質量和預警故障，對生產狀態與設備運行之間的相互影響規律進行捕捉和分析，制定有關設備的各項功能性管理制度，最終完成設備智能化管理和生產智能化安排。設備運行全過程管理，就是對生產線的所有設備進行全面管理，在設備臺帳基礎上進行全流程智能管控，保障生產正常運行。成本控制是實現智能管控的重要組成部分，在生產線數據平臺上讀取物料跟蹤信息、儀表數據、能源管控數據及軋鋼分攤成本數據，建立起成本控制模型，完成成本計算及預算，并通過系統運行發現成本控制過程中的問題，使用營銷策略優化與評價、生產策略優化及成本控制優化等手段進行解決，達到降本增效的目的。
(6)從產品研發、人才培養等多方面進行智能創新。成品研發工作隨著市場需求變化，難度越來越大，按照訂單和市場預期進行產品智能設計，在數字化工藝仿真等技術支撐下，可以縮短研發周期、增加產品技術儲備厚度。企業與員工需要共同發展和進步，需要隨時激發企業員工的主動性來提高企業的長久競爭力，使企業立于不敗之地。通過建立促進企業員工成長平臺，對員工進行綜合信息管理、績效評價、能力培訓提升等管理，及時發現優秀人才，幫助員工認識工作中的不足之處，創造一種人人爭先的和諧而緊張氛圍，達到共同發展和進步的目標[18]。
2.3 智能高速棒材線框架設計
在上述分析的基礎上，設計了智能高速棒材線框架，如圖4所示，并推廣應用到相關模型。
3應用案例及效果評價
(1)2017年北科工研承擔了首鋼長治鋼鐵有限公司高速棒/線材復合型生產線設計改造任務，在原高線生產線的基礎上，通過S型軋鋼導衛在副跨接出高速棒材生產線(圖5)，增加了φ12~φ16mm直條圓鋼及帶肋鋼筋產品，軋制φ12mm規格時最高設計速度為40m/s。新增1個智能集控中心，以及4架高速棒材精軋機、控制冷卻設備等，可實現控溫軋制，軋出的高速棒材通過控冷裝置、高速飛剪進人步進式冷床，再進行精整收集打捆，在智能庫區儲存和發貨，年產量可實現75萬t，各項指標達到了國內先進水平[17]。
(2)2018年起北科工研承擔了福建三鋼一棒、濟源鋼廠二棒鋼坯無頭焊接EWR技術改造項目EPC工程，現在正常生產，達到了預期效果。EWR技術改造的工藝過程就是把出爐后的1050°C鋼坯，依次通過高壓水除鱗機、保溫輥道、焊接機等設備，把相鄰鋼坯首尾焊接，再對焊縫進行清理，送入連軋機組進行連續軋制，對焊縫再進行控冷處理，如此循環焊接，實現了鋼坯無頭焊接軋制[18]。EWR技術改造焊接區域設備布置如圖6所示。
(3)達涅利在開發了無頭連鑄連軋(ECR)工藝及提出建設小型短流程鋼廠(MIDA)概念后，又推出了雙MIDA生產線工藝設備，即將連鑄機設計成1機2流連接雙線軋制生產線。根據中國市場需求，分別給桂林平鋼鋼鐵公司160萬t/a棒材項目(2018年)及山西建邦鋼鐵公司60萬t/a優特鋼棒線材項目(2020年)供貨了雙MIDA整條生產線設備。在兩個項目中，軋線均配有上游感應加熱爐、20架H/V無牌坊軋機、直接軋制打捆系統(DRB)、線材生產線及與其相匹配的精整區，對于直徑大于φ20mm的棒材進入步進式冷床冷卻。桂林平鋼的雙MIDA生產線分別生產高速線材和帶肋鋼筋，采用電爐煉鋼的短流程工藝，其雙MIDA產線的連鑄機采用了達涅利的FastCast技術，可以實現高生產率，并采用超細晶粒(UFG)工藝，提升了產品力學性能，減少了合金元素使用量，降低了成本。DRB系統可用于生產φ10~φ16mm直條帶肋鋼筋;使用裙板道可生產φ20~φ28 mm直條帶肋鋼筋，以及φ6~φ12mm的帶肋鋼筋盤條。在我國，采用長流程的轉爐煉鋼企業占大多數，要實現連續鑄軋難度更大。山西建邦公司采用高爐煉鐵、轉爐煉鋼，總投資了2.65億元，建設了達涅利MIDA工藝連續鑄軋雙棒材生產線，DRB系統可用于生產φ12~φ20 mm直條帶肋鋼筋;使用裙板輥道可生產φ22~φ40mm的直條帶肋鋼筋，具有自動化程度高、用工少、節能、事故率低、金屬收得率高、生產效率高等一系列優勢，引領了未來棒材線發展的方向[20]。
(4)2017年起，珠海粵裕豐棒材智能庫、馬鋼特鋼高線智能庫、河北物流棒線材物流庫均實現了長材全無人自動吊運及高效穩定智能協同調度庫管系統的穩定運行，在2021年底全部進人了生產階段，可以全天候進行無人化自動下線轉運、汽車裝運、火車裝運等作業，每個庫區僅需要2人在集控室進行遠程監控，解決了原來庫區的一系列人員安全和設備維修等問題，提高了庫區運行效率，降低了成本，是棒材生產線智能化建設的重要構成。
(5)2022年由中冶京誠承建的昆鋼4580棒線材項目按照“兩線一室"進行布置，高棒和高線生產線共用一個智能集控中心。該項目應用了機器視覺、數據分析、機器人等先進技術，高棒、高線最高運行速度分別達到45m/s和115m/s,建成了一個新一代高速棒線材車間智能化模式。
(6)2022年中鋼設備有限公司承建了建龍西鋼雙高棒項目，設計最高軋制速度45m/s，產能160萬t/a,生產12~16mm熱軋帶肋鋼筋和圓鋼。該項目步進式加熱爐采用智能燃燒新技術，在精軋機組前配置了測徑儀，在預切分軋機上配置了進口橫梁以保證精密軋制，配合使用控軋控冷技術和裝備，使噸鋼工序成本降低了60元。在智能制造方面，使用了結合人工智能和大數據分析技術，完成了三維工廠可視化、設備在線監測、一線一室、堆鋼自動視覺識別、無人行車、智能庫管、智能火車裝載等目標。
4結語
(1)棒線材產線智能化建設的需求推動著企業加速對生產線進行信息化和智能化改造，建議企業在立項期間，多做市場調研工作，把握好高速棒材生產線發展的方向，做足功課，這樣才能保證項目取得預期成效;建議企業在選擇智能工廠建設設計和供貨團隊時，要把引領高端智能技術水準放在首位。
(2)在項目實施中，各方要保持友好協作態度,設計和供貨團隊要重視對企業技術人員進行系統培訓，提高他們的綜合研發能力，追蹤業內出現的新技術，進一步優化新工藝和設備，保證項目順利成功。只有腳踏實地，才能逐步探索出未來鋼鐵企業智能制造的正確模式。
(3)如果采用生產過程智能控制、生產管理智能控制的“雙智控”架構對高速棒材生產線進行建設，就會形成新的軋鋼智能化創新體系，使整個生產線的無人化運行和智能物流系統更加流暢，可以實現低成本、高精度、少人化的生產，最終產品的精度、產量達到預期。高速棒材生產線智能創新建設具有廣闊的前景。
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