我国已连续4年成为世界钢材产量的第一大国，同时钢材品种、结构调整正在卓有成效地加速进行，冶金自动化也发挥着越来越重要的作用。回顾我国冶金自动化取得巨大成就的同时，应清楚地看到我们的差距和问题，按照我国走新型工业化道路的要求，结合我国冶金工业发展需求，制订我国冶金自动化技术的战略规划。
科学测试仪器：重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他实验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。
环保仪器仪表：重点发展大气环境、水环境的环保监测自动化控制系统产品，鉴于加强环保执法力度加快环保建设步伐，加大环保建设投资、培育环保产业这一国民经济新增长点的需要，面对我国5000多个环境检测站和大量的城镇污水处理及企业废水处理这个巨大的市场，今后环保仪器仪表工业产品市场将有大幅度的增长。据有关方面不完全统计，1998年我国环保仪器仪表及监控系统产值约11.7亿元，到2005年将扩至42亿元达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，而到2010年将扩至110亿元，到2010年国内市场占有率达到70%以上。由此可见，其市场前景十分广阔。
在过程建模和优化方面，计算机配置率有较大幅度提高，根据最近中国钢铁工业协会的调查结果，按冶金工序划分，计算机配置率分别为高炉57.54%，转炉56.39%，电炉58.56%，连铸60.08%，轧机74.5%。但是，应当清醒地看到，过程计算机更多地起到了数据汇总、过程监视和打印综合报表的作用，由于冶金过程的复杂性，数学模型的适应性很差，过程优化方面的功能大打折扣，即使高价从国外引进的过程控制系统充分发挥作用的也不多。近年来，把工艺知识、数学模型、专家经验和智能技术结合起来，在炼铁、炼钢、连铸、轧钢等典型工位的过程模型和过程优化方面取得了一定的成果，如高炉炼铁过程优化与智能控制系统、有副枪转炉动态数学模型、电炉供电曲线优化、智能钢包精炼炉控制系统、连铸二冷水优化设定、轧机智能过程参数设定等等，但如何保证其长期稳定运行并推广普及还需进一步做工作。
（二）生产管理控制系统
根据最近中国钢铁工业协会的调查结果，按冶金工序划分，生产管理控制系统计算机配置率分别为高炉5.97%，转炉23.03%，电炉26.12%，连铸20.64%，轧机41.68%。从功能上来讲，信息集成和事务处理的层面多一些，决策支持和动态管理控制作用没有发挥出来。近年来，冶金企业逐步认识到MES（制造执行系统）的重要性，在综合应用运筹学、专家系统和流程仿真等技术，协调生产线各工序作业，进行全线物流跟踪、质量跟踪控制、成本在线控制、设备预测维护等方面取得了初步成果，但如何真正在冶金企业发挥作用并结合各企业现状进行推广还需做大量细致务实的工作。
（三）企业信息化系统
随着企业管理水平的不断提高，"信息化带动工业化"在冶金企业成为共识，企业信息化方兴未艾，受到企业领导高度重视，各企业纷纷开始信息化规划和建设，很多企业已经构造了企业信息网，为企业信息化奠定了良好的基础。漆永新在"解读钢铁企业信息化"的报告中指出:"我国钢年产量500万t以上的8家企业100%上了信息化的项目，钢年产量50万ｔ以上的58家企业中有45家上了企业信息化的项目，占77.6%"。从功能角度讲，企业资源计划（ERP）成为热点，以德国SAP为代表的ERP通用产品和韩国浦项、台湾中钢为代表的定制系统都在冶金企业找到了落脚点。此外，供应链管理系统（SCM）、客户关系管理（CRM）、企业流程重组（BPR）等概念也被冶金企业所熟悉。企业信息化工作是企业管理的一场革命，不可能毕其功于一役，需要对其本质意义的深刻理解和方方面面条件的支撑，从观念转变、管理机制变革到信息的上通下达，还有相当长的路要走，才能真正发挥效益，避免掉入信息化投入的"黑洞"。
二、钢铁行业未来发展对冶金自动化技术的需求
（一）钢铁行业未来发展及制约因素
党的十六大提出了全面建设小康社会的宏伟目标，2020年国民生产总值比2000年翻两番。要实现新型工业化的目标，离不开钢铁工业强有力的支持，中国钢铁工业将继续保持稳定发展态势。根据中国钢铁工业协会2003年组织的市场调查结果，预计2005年国内实际钢材消耗量达到2.5亿ｔ，2010年达到3.1亿ｔ，要求国内钢铁产能有较大幅度的提高。目前我国仍有近2/3的优质钢材需要进口，国内钢铁企业在品种质量方面还需要做艰苦的努力。钢铁行业未来在数量和质量两方面的发展都存在着很多制约因素。在产能增加方面，首先是资源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，现有冶金矿产资源将很难保证本世纪内生产的需求；其次，能源结构不合理，二次能源利用还很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、优质、污染少的绿色清洁生产虽已有了初步成效，但从总体上看还处于初始阶段。在品种质量方面，首先是淘汰落后工艺装备的任务还未完成，流程的全面优化和工艺装备的进一步优化还受各种条件的制约，大型设备依赖进口，特别是薄板连铸连轧生产线等基本全套引进；其次，在新品种开发方面， 原创性自主创新不多，产品质量的技术保障体系尚需完善。
（二）冶金行业技术进步以及对冶金自动化技术的需求
以上问题的解决，最终必须依靠冶金行业技术创新能力的增强，同时，对冶金自动化技术提出了新的挑战。
炼铁系统（铁、焦、烧）是高炉-转炉流程降低成本和提高环境质量的瓶颈，目前现状和国际炼铁发展目标有相当的差距，要向渣量150～300 kg/t、焦比240～300 kg/t、喷煤250～300 kg/t、风温1250～1300℃、寿命大于20年的21世纪国际先进目标努力。对自动化技术的需求主要有:（1）开发更多的专用仪表，特别是直接在线检测质量的仪表，采用数据融合技术；（2）针对高炉冶炼大滞后系统特点，前馈控制和反馈控制相结合，采用预测控制等先进控制技术；（3）数学模型、专家系统和可视化技术相结合，保证冶炼过程顺行； （4）信息技术与系统工程技术相结合，不断优化操作工艺，提高技术性能指标；（5）应当关注直接还原和熔融还原（HISmelt、Corex、Finex技术）等新一代炼铁生产流程对自动化技术的新需求。
炼钢是钢铁生产的重要工序，对降低生产成本，提高产品质量，扩大产品范围，具有决定性影响：（1）目前，国内绝大多数钢铁厂（转炉或电炉）均采用人工经验控制炼钢终点，效率低，稳定性差，无法满足洁净钢或高品质钢生产的质量要求，需要完善动态数学模型，并与炉气分析等技术结合，提高炼钢终点的自动控制水平。（2）炼钢采取了很多综合节能工艺技术，要求针对工艺的变化，建立能量/物料综合优化模型，确定合理化学能输入比例、顶底比例、优化电功率曲线和废钢/铁水比例，以提高冶炼强度，缩短冶炼周期，提高生产效率，达到节能降耗的目的。（3）铁水预处理和炉外精炼的发展要求建立化学成分、纯净度、钢水温度全线高精度预报模型，并对合金化、造渣、成分调节进行优化控制。（4）继续优化高效连铸和近终型连铸技术，要求提升电磁连铸自动控制技术；开发接近凝固温度、高均质、高等轴晶化的优化浇铸技术和铸坯质量保障系统；同时考虑薄板坯连铸、薄带连铸（Strip Casting）等新工艺的自动化需求。
20世纪轧钢技术取得重大技术进步的主要特征是自动化技术的应用，如计算机自动控制在连轧机上首先应用，使板带材的尺寸精度控制得到了飞跃，AGC的广泛推广应用就是例证，以后的板形自动控制、中厚板的平面形状自动控制、自由规程轧制等，无一不是以计算机为核心的高新技术应用的结果。今后，轧钢生产工艺流程将更加紧凑，趋于铸轧一体化生产和柔性化生产，对自动化提出新的要求:（1）要求先进的高精度、多参数在线综合测试技术与高响应速度的控制系统相结合，保证轧钢生产的高精度、高速度以及产品的高质量。（2）数学模型和人工智能相结合，轧钢工艺控制和管理相结合，实现生产过程的优化和高品质化。（3）计算力学与数值模拟相结合，由轧制尺寸形状预报和力学模拟转到金属组织性能预报和控制。（4）扩展控轧控冷技术与"超级钢"技术相结合，在自由规程轧制基础上实现真正的柔性化生产，即用同一化学成分的钢坯，在轧机上通过工艺过程参数的控制，生产出不同级别性能的钢材，大大提高轧制效率。
现代化钢铁厂，无论是以高炉-转炉为代表的联合企业还是以废钢为原料的电炉短流程钢厂，都具有一个明显的特征，即以产品为目标，以生产物流、能量流和信息流为纽带，将几个相对独立的生产单元有机地结合起来，形成高效化生产线。由于钢铁企业生产效率高，物资、能源消耗、运输、供应与销售量大，使企业与外部市场、社会和环境建立起错综复杂的联系。因此，对钢铁厂的生产与管理进行计算机控制，要求适应以下发展趋势:
（1）生产过程随着钢铁生产技术特别是连铸与热轧热送的发展日趋连续化，高效化的连续生产，要求钢厂计划控制和管理系统对整个生产过程中的各工序间的物流、能流和生产时序进行准确预报，实现快速信息反馈，及时准确和灵活地调整生产工艺和产品方案。
（2）目前，产品万能化的传统钢铁厂正在消亡，代之而起的是产品专业化、生产集成化的新型钢铁厂。集成化钢厂的基本特征是生产工序少，生产设备单机匹配，生产中的各种缓冲能力或缓冲容量逐渐减少，产品生产周期大幅度缩短，这要求计算机系统能对整个复杂的钢铁生产过程实现集中统一的生产管理、信息追踪和决策调整。
（3）产品质量是钢铁企业的生命线。和传统钢铁厂相比，现代化钢铁厂的主要特点是不再单纯依赖某一单一的生产工序控制产品质量，而必须从原料开始对每一工序都实现严格的质量控制与管理，才能保证最终产品的质量。这就要求钢铁企业自动化系统应具备对产品进行质量预报、在线监测和智能控制的功能。
