本书立足于我国钢铁工业的战略发展，系统调研分析了国内外钢铁工业智能制造的发展现状及发展路径；从装备智能化关键技术、生产智能化关键技术和产品智能化关键技术多个维度，首次系统介绍了钢铁工业智能制造的核心技术及最新进展，深入剖析了国内外典型钢铁企业的智能制造应用现状与钢铁工业智能制造标准体系，在此基础上明确指出了我国钢铁工业智能制造存在的问题与面临的挑战，提出了钢铁工业智能制造的技术路径、发展蓝图与重点任务实施建议，可为我国钢铁工业智能制造的发展提供理论与技术指导。
毛新平，北京科技大学，院士，钢铁行业低碳工作推进委员会专家委员会主任，汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室、海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室学术委员会主任，国家重点研发计划项目首席。长期从事先进钢铁材料及其低碳制备技术研究，获得国家科技进步二等奖3项、省部级科技进步一等奖8项、出版英文专著1部、中文专著3部。曾获全国劳动模范称号、全国五一劳动奖章、何梁何利基金科学与技术创新奖、光华工程科技青年奖、魏寿昆冶金青年奖和首届杰出工程师奖，入选首批“万人计划”百千万工程领军人才。
第1章 绪论 001
1.1 钢铁工业概况 002
1.1.1 中国现代钢铁工业发展历程 002
1.1.2 现代钢铁生产流程 003
1.1.3 钢铁工业发展趋势 012
1.1.4 钢铁工业重点发展方向 014
1.2 先进钢铁材料发展概况 015
1.2.1 钢铁材料的特点及分类 015
1.2.2 先进钢铁材料发展现状 019
1.2.3 钢铁材料存在的短板 019
1.2.4 先进钢铁材料未来发展方向 020
1.3 钢铁工业智能制造概念及发展需求 023
1.3.1 智能制造概述 023
1.3.2 先进钢铁材料智能制造战略需求 025
参考文献 026
第2章 钢铁工业智能制造研究与发展现状 029
2.1 国外钢铁工业智能制造发展历程及现状 030
2.1.1 欧洲钢铁工业智能制造发展历程及现状 031
2.1.2 美国钢铁工业智能制造发展历程及现状 033
2.1.3 日本钢铁工业智能制造发展历程及现状 038
2.1.4 韩国钢铁工业智能制造发展历程及现状 047
2.2 我国钢铁工业智能制造发展历程及现状 050
2.2.1 我国钢铁工业智能制造发展历程 050
2.2.2 我国钢铁工业智能制造发展现状 060
2.3 国内外钢铁工业智能制造水平对比分析 072
2.3.1 国内外钢铁工业智能制造路线规划对比 073
2.3.2 国内外钢铁工业智能制造过程优化对比 077
2.3.3 国内外钢铁工业智能制造低碳发展技术对比 079
参考文献 082
第3章 新一代信息技术 085
3.1 工业互联网 086
3.1.1 工业互联网概述 086
3.1.2 体系架构 087
3.1.3 关键技术 091
3.1.4 工业互联网未来趋势 095
3.2 5G 097
3.2.1 标准发展与现状 098
3.2.2 5G的技术特征及应用部署方案 099
3.2.3 5G关键技术发展趋势 103
3.3 大数据与云计算 104
3.3.1 大数据 104
3.3.2 云计算 109
3.3.3 大数据与云计算的关系 117
3.4 人工智能 118
3.4.1 人工智能背景 118
3.4.2 人工智能发展进程 119
3.4.3 人工智能关键技术 120
3.4.4 人工智能未来发展方向 124
3.5 CPS与数字孪生 126
3.5.1 CPS与数字孪生的研究背景 126
3.5.2 数字孪生基本架构 129
3.5.3 工业中数字孪生关键技术 131
3.5.4 数字孪生未来发展范式 135
3.6 信息与网络安全 137
3.6.1 设备安全 138
3.6.2 控制安全 139
3.6.3 网络安全 141
3.6.4 应用安全 143
3.6.5 数据安全 145
3.6.6 区块链技术 147
3.6.7 密码技术 149
参考文献 151
第4章 钢铁工业智能制造关键技术 155
4.1 装备智能化关键技术 156
4.1.1 装卸船智能化技术 156
4.1.2 堆取料智能化技术 159
4.1.3 重载无人车自动驾驶技术 162
4.1.4 智能库区相关技术 164
4.1.5 工业机器人技术 167
4.2 生产智能化关键技术 170
4.2.1 工艺控制智能化 170
4.2.2 设备远程智能运维 180
4.2.3 生产计划调度 183
4.2.4 智慧物流 190
4.2.5 能源调度 194
4.3 产品智能化关键技术 198
4.3.1 材料智能设计 198
4.3.2 全流程质量管控 204
参考文献 208
第5章 国内外典型钢铁企业智能制造案例剖析 213
5.1 国内典型钢铁企业 214
5.1.1 中国宝武 214
5.1.2 河钢 221
5.1.3 南钢 226
5.1.4 沙钢 229
5.1.5 建龙钢铁 231
5.1.6 湘钢 233
5.1.7 首钢 234
5.1.8 鞍钢 237
5.1.9 德龙钢铁 238
5.1.10 中天钢铁 242
5.1.11 中信泰富特钢 243
5.1.12 宁波钢铁 244
5.2 国外典型钢铁企业 246
5.2.1 浦项钢铁 246
5.2.2 安赛乐米塔尔 249
5.2.3 蒂森克虏伯 251
5.2.4 塔塔钢铁 252
5.2.5 日本制铁 252
5.2.6 大河钢铁 253
参考文献 257
第6章 钢铁工业智能制造标准体系 259
6.1 国际智能制造标准体系 260
6.1.1 “工业4.0”参考架构模型RAMI4.0 260
6.1.2 日本工业价值链参考架构（IVRA） 262
6.1.3 NIST-RCS智能控制体系结构 264
6.1.4 美国工业互联网联盟《工业互联网参考体系结构》 267
6.1.5 欧盟钢铁工业集成智能制造I2MSteel 270
6.2 国家智能制造标准体系 272
6.3 钢铁工业智能制造标准体系现状 275
6.3.1 钢铁工业智能制造标准体系结构 275
6.3.2 钢铁工业智能制造标准发展迅速 276
6.4 钢铁工业智能制造体系架构 277
6.4.1 目前体系架构 277
6.4.2 钢铁工业智能制造体系架构设计原则 278
6.4.3 钢铁工业智能制造体系架构主要内容 281
6.5 钢铁工业智能制造成熟度评价标准 291
6.5.1 智能制造能力成熟度模型和评估方法 291
6.5.2 钢铁企业智能制造能力成熟度评价 293
6.6 钢铁工业智能制造标准体系存在的问题及未来展望 295
6.6.1 钢铁工业智能制造标准体系存在的问题 295
6.6.2 未来展望 295
参考文献 296
第7章 钢铁工业智能制造发展展望与保障措施 299
7.1 钢铁工业智能制造面临的挑战 300
7.2 钢铁工业智能制造蓝图设计 303
7.2.1 钢铁工业智慧制造远景 303
7.2.2 转型支撑 304
7.3 钢铁工业智能制造实施路径 305
7.3.1 集团型钢铁企业 305
7.3.2 中小钢铁企业 306
7.3.3 特钢企业 307
7.4 钢铁工业智能制造实施重点任务 307
7.5 政策建议 314
7.6 保障措施 316
参考文献 317
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