中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
江飛 報道
黃智強 李立峰 攝影
走進智慧鋼城
近年來，鋼鐵行業(yè)持續(xù)推進高質(zhì)量發(fā)展，在邁向“鋼鐵強國”的征程上，數(shù)字化與智能化結(jié)合的“智慧”正成為鋼鐵產(chǎn)業(yè)的鮮明特征。數(shù)字化、智能化改變的不僅僅是生產(chǎn)線，更重要的是它在改變生產(chǎn)方式的同事，也改變了生產(chǎn)的理念，這正是目前傳統(tǒng)制造業(yè)正在追尋的發(fā)展路徑。
2020年底，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》，明確通過對人、機、物全面連接，變革傳統(tǒng)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)，構(gòu)建起全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈全面連接的新型工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系。從2020年到2021年全年，鋼鐵行業(yè)智慧制造和5G技術(shù)開始與產(chǎn)線加速融合，快速推進，智能工廠在鋼鐵行業(yè)已逐步成為標(biāo)配目標(biāo)。
近年來，永鋼集團大力實施智能化改造，通過互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與生產(chǎn)制造的深度融合，全面提升設(shè)備自動化、數(shù)字化水平，全力打造具有“智慧”的新型鋼廠。
以“智”促“質(zhì)”，催生企業(yè)發(fā)展新動能
《中國制造2025》中明確指出“推進制造過程智能化”。永鋼利用智能感知、人機交互、機器人、多工序的關(guān)聯(lián)優(yōu)化技術(shù)，對生產(chǎn)車間現(xiàn)有裝備進行全面優(yōu)化，實現(xiàn)裝備從自動化向智能化轉(zhuǎn)變、供應(yīng)鏈從局部優(yōu)化到全局優(yōu)化的轉(zhuǎn)變，進一步提高工藝技術(shù)水平和裝備自動化水平。
煉鋼集中控制室
在永鋼煉鋼三分廠，“人工煉鋼”逐步式微，“智能煉鋼”正漸漸扛起大梁。長期以來，在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中，一直受限于每位操作人員的操作水平和判斷經(jīng)驗，往往會導(dǎo)致鋼水成分出格、成分波動較大、人工添加合金不精準(zhǔn)等問題出現(xiàn)，使得最終生產(chǎn)指標(biāo)與原定預(yù)期值產(chǎn)生偏離。2019年起，永鋼成立“合金加料模型”攻關(guān)小組，歷時一年成功完成了合金加料模型項目的研發(fā)。
合金加料模型應(yīng)用
“合金加料模型”介入生產(chǎn)后，有效控制鋼水收得率，準(zhǔn)確預(yù)估出鋼量，將偏差由原先的3噸左右縮小到了平均1.96噸以內(nèi)；在內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，還實現(xiàn)了對合金添加提供精準(zhǔn)指導(dǎo)，為煉鋼提供可靠的加料指導(dǎo)，減少爐次之間鋼種成分的波動，有效提升不同批次產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
大屏顯示大氣在線監(jiān)測數(shù)據(jù)
智能制造，鍛造綠色發(fā)展強引擎。為集中控制監(jiān)控儀的運行排放情況，及時對廠區(qū)及周邊廢水、廢氣、揚塵情況及環(huán)境空氣質(zhì)量進行監(jiān)測和預(yù)警，永鋼打造了環(huán)境監(jiān)控一體化平臺。二氧化硫指標(biāo)正常、氮氧化物指標(biāo)合規(guī)……污染物的自動監(jiān)控數(shù)據(jù)、環(huán)境行為評定結(jié)果、環(huán)境空氣質(zhì)量等數(shù)據(jù)信息在LED顯示屏上便可一目了然。在燒結(jié)機頭、機尾，球團焙燒等主要污染物排放口安裝了共52套污染源自動監(jiān)控設(shè)施以及12個高清視頻監(jiān)控，并利用環(huán)境監(jiān)控一體化平臺，將污染物的自動監(jiān)控數(shù)據(jù)、環(huán)境行為評定結(jié)果等數(shù)據(jù)信息在LED顯示屏上進行公示、公開，接受社會監(jiān)督。
以“數(shù)”提“速”，驅(qū)動產(chǎn)業(yè)管理新模式
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型深化推進的形勢下，數(shù)字技術(shù)與鋼鐵行業(yè)不斷融合，正在加速推動鋼鐵企業(yè)管理與生產(chǎn)的變革與重構(gòu)。永鋼堅定走好數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路，用數(shù)字化賦能價值創(chuàng)造，提升存量，拓展增量，推動企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
2021年，永鋼建立了一個快速、有效、標(biāo)準(zhǔn)化的能源管理系統(tǒng)，對已有設(shè)備、生產(chǎn)系統(tǒng)、二級系統(tǒng)、成本與產(chǎn)量系統(tǒng)等數(shù)據(jù)進行集成，并對全廠的能源計量點進行梳理規(guī)范，聯(lián)通“信息孤島”，建立起統(tǒng)一的能源數(shù)據(jù)信息共享庫，實現(xiàn)了從基于信號控制到基于信息控制的轉(zhuǎn)變。數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)同源后，大大減輕了運維人員的工作量，提高了數(shù)據(jù)的一致性及傳輸效率，為能源精細(xì)化管理提供了有效支撐。
能管中心
“從預(yù)警到解決問題，前后不超過1個小時。”現(xiàn)在，能管中心操作員接收到“球團高爐煤氣溫度高于80℃”的報警推送信息后，可以快速定位問題癥結(jié)，隨即聯(lián)系到相關(guān)負(fù)責(zé)人組織排查。EMS能源管理系統(tǒng)通過對公司過往水、電、煤氣等能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，設(shè)定一個標(biāo)準(zhǔn)值，生產(chǎn)線上能耗如果大幅超標(biāo)，系統(tǒng)就會及時示警，有效地指導(dǎo)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。
廠區(qū)內(nèi)煤氣區(qū)域總覽
此外，永鋼還打造了“煤氣管理與預(yù)警監(jiān)測平臺”，基于PHP框架開發(fā)，采用HTML5、CSS等網(wǎng)頁技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，可以有效監(jiān)測全廠區(qū)煤氣實時動態(tài)情況。廠區(qū)內(nèi)每個需要監(jiān)測煤氣含量的區(qū)域內(nèi)，都安裝了煤氣監(jiān)測器，實現(xiàn)與煤氣監(jiān)測預(yù)警平臺的實時相連。煤氣監(jiān)測器每隔15秒便向平臺上報一次煤氣含量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)會在后臺自動保存，形成煤氣信息專屬數(shù)據(jù)庫，方便后期追溯，實時保障安全生產(chǎn)。
“數(shù)”以“智”用，賦予智能制造新活力
在制造型企業(yè)，車間處于非常重要的位置，很大程度上，車間強則企業(yè)強，車間智則企業(yè)智。目前，永鋼已有智能煉鋼生產(chǎn)車間、電爐大棒智能生產(chǎn)車間、精品線材智能生產(chǎn)車間、智能煉鐵車間4個江蘇省智能制造示范車間。
你能想象嗎？如今，買鋼筋像買菜一樣方便，這在永鋼就可以實現(xiàn)，不僅能按需買還能按需“種”。
棒材生產(chǎn)車間
“叮咚！”永鋼云商平臺上跳出一個新訂單——采購一批特種合金棒材。無論客戶身處何方，只需登錄平臺，即可按需下單。為此，永鋼開發(fā)實施“特種合金棒材全流程智能化改造升級項目”，打造了全價值鏈運營及協(xié)同研發(fā)平臺、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同可視化制造平臺和制造全流程節(jié)能及安環(huán)管控平臺。
依托全價值鏈運營及協(xié)同研發(fā)平臺，永鋼根據(jù)客戶需求制定個性化生產(chǎn)方案，智能生成原材料采購、生產(chǎn)排期計劃等。全流程智能化從客戶發(fā)布需求或下單的那一刻便開始了， 當(dāng)客戶需要一款全新產(chǎn)品時，平臺將自動推演研發(fā)進度等，全方位保障客戶權(quán)益。
生產(chǎn)控制
當(dāng)特種合金棒材開啟生產(chǎn)之路，“沿途”所有車間的智能化平臺便已經(jīng)準(zhǔn)備好了。從配料到半成品，再到最終的成品，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同可視化制造平臺將統(tǒng)領(lǐng)智能生產(chǎn)全局。特種合金棒材存在品種多、批量小的特點，過去，永鋼在生產(chǎn)過程中往往面臨著排產(chǎn)計劃性差、質(zhì)量穩(wěn)定性不高、資源利用率低等問題。為此，永鋼基于工序仿真模型建立了標(biāo)準(zhǔn)化工藝管理平臺，構(gòu)建面向全流程預(yù)測、優(yōu)化、決策的大數(shù)據(jù)平臺等，全面建立起網(wǎng)絡(luò)協(xié)同可視化制造平臺。
依托智能生產(chǎn)裝備及大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，該平臺構(gòu)建起覆蓋生產(chǎn)、物流、質(zhì)量、設(shè)備運維的全計劃編制，優(yōu)化了工藝路線，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)運行情況的全流程可視化監(jiān)控及數(shù)據(jù)全追溯，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
一直以來，永鋼集團以高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求踐行綠色發(fā)展理念，這一基因也始終融入在特種合金棒材的生產(chǎn)全流程中。在這一產(chǎn)品的誕生之路上，全新打造的節(jié)能及安環(huán)管控平臺發(fā)揮了積極作用。
生產(chǎn)流程
以全廠超低排放一體化管控治平臺為例，將生產(chǎn)設(shè)備、監(jiān)測設(shè)備、治理設(shè)備等運行數(shù)據(jù)、重點區(qū)域視頻監(jiān)控等信息接入平臺，料場大棚通過鷹眼、視覺粉塵監(jiān)測系統(tǒng)，自動與霧炮聯(lián)動，通過記錄治理設(shè)施和對應(yīng)生產(chǎn)工藝設(shè)備或產(chǎn)塵過程同步運轉(zhuǎn)情況，實現(xiàn)一屏看全廠、一鍵治超標(biāo)、一網(wǎng)管超排，達到超低排放A級企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，打造首家省級超低排放智能化示范企業(yè)。
綠色工廠
此外，該平臺還建立了能源管控及優(yōu)化系統(tǒng)、安全生產(chǎn)信息化管控系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)測與監(jiān)控系統(tǒng)，有效降低了整廠生產(chǎn)能耗波動、減少能源浪費，企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平進一步提升。
2021年，“特種合金棒材全流程智能化改造升級項目”獲批江蘇省智能制造示范工廠建設(shè)項目，成為永鋼數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁上新臺階的有力見證。
“十四五”期間，永鋼將在建成4個省級示范智能車間的基礎(chǔ)上，加快智能物流、智能倉儲、工業(yè)機器人等智能制造項目落地，并以鋼鐵行業(yè)為依托、面向傳統(tǒng)裝備制造業(yè)，打造一家國內(nèi)外領(lǐng)先的智能制造解決方案供應(yīng)商?！暗健奈濉?，永鋼力爭實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈高效協(xié)同、數(shù)據(jù)智能、數(shù)字化驅(qū)動融合創(chuàng)新，把鋼鐵生產(chǎn)制造基地打造成一流的數(shù)字化、信息化、智能化的江蘇省智能工廠?！庇雷靠毓煽偛谩⒂冷摷瘓F總裁吳毅介紹。
