本報通訊員 黃超
偌大廠房內,5臺無人行車忙得不可開交,機器人“長袖善舞”,25秒自動完成取樣檢測、掃描二維碼,鋼卷“身份”信息一覽無余……8月18日,筆者走進沙鋼,充分感受到了智能化給企業(yè)帶來的強勁推動力。
近年來,沙鋼遵循“并行推進,融合發(fā)展”的智能制造戰(zhàn)略方針,緊抓信息技術革命機遇,將先進的鋼鐵制造技術與以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術深度融合,著力打造安全環(huán)保、資源集約、環(huán)境友好的“智慧沙鋼”。
“最強大腦”——
智能集控中心
從原料入廠到投入生產再到產品發(fā)運,大量的數(shù)據(jù)在這個過程中產生,這些數(shù)據(jù)與產品質量有著千絲萬縷的關系。如何有效運用這些數(shù)據(jù),發(fā)揮其在鋼鐵生產中的價值?
沙鋼以數(shù)據(jù)集成為切入點,將生產、質量、設備、能源、物流等領域的數(shù)據(jù)進行互聯(lián)互通,使“神經(jīng)末梢”與“神經(jīng)中樞”有效對接,龐大的數(shù)據(jù)流匯集到智能集控中心這一“最強大腦”,形成“聯(lián)合作戰(zhàn)體系”。
以今年初投運的沙鋼海力公司管控中心為例。該中心通過對碼頭生產作業(yè)、通航秩序、防污染作業(yè)、岸電使用、環(huán)保監(jiān)控設備等進行全面監(jiān)管,實現(xiàn)碼頭指揮、協(xié)調和調度的集成化系統(tǒng)運行。“以往船舶靠岸后,需要電話聯(lián)系碼頭作業(yè),費時費力。現(xiàn)在工作人員通過中心大屏就能及時掌握船舶動態(tài)情況,協(xié)調大型船舶‘直進直靠、直離直出’,減少了船舶進港待泊時間,提高了周轉效率。同時,我們對水域多個碼頭進行統(tǒng)一管理,改變了原本‘各自為政’的狀況?!痹摴芸刂行呢撠熑吮硎尽?/span>
沙鋼冷軋管控中心利用大數(shù)據(jù)技術將整個冷軋廠的生產和管理推向數(shù)字化,目前從崗位到班組、車間、總廠等數(shù)字壁壘基本打通。其正式運行后,各項指標數(shù)據(jù)、各種報表自動生成至冷軋廠App,實現(xiàn)“一機在手,數(shù)據(jù)全有”。
這正是基于數(shù)字化、集成化的“智慧大腦”的“聰明”之處。據(jù)了解,2018年以來,沙鋼以公司、分廠兩級數(shù)字化管控中心建設為抓手,促進信息縱向集成、橫向集成,實現(xiàn)生產過程數(shù)字化、透明化、可視化,建設了生產調度中心,動力、焦化、冷軋、鐵前、新材料等多個管控中心,“最強大腦”正在釋放出強大的發(fā)展?jié)撃堋?/span>
沙鋼積極運用大數(shù)據(jù)技術,探索數(shù)據(jù)的有效應用,讓數(shù)據(jù)產生更高價值,從而更好地服務于生產經(jīng)營。目前,決策支持系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的集成及有效分析統(tǒng)計,為各層級有效決策提供了數(shù)據(jù)支撐;全流程質量管控分析系統(tǒng)實現(xiàn)了質量的預判、質量問題快速定位及全過程追溯,極大地提高了生產質量水平;設備在線監(jiān)測及故障智能診斷系統(tǒng)徹底改變設備運維方式,實現(xiàn)由“點檢定修”到“智能運維”;高爐數(shù)字化診斷,實現(xiàn)了由經(jīng)驗判斷模式向由數(shù)據(jù)支撐決策判斷的轉變。
此外,沙鋼還建立了生產管控系統(tǒng)、客戶關系系統(tǒng)、設備全生命周期系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、環(huán)保管理系統(tǒng)、安全管理信息系統(tǒng)、大物流管理系統(tǒng)等多個平臺,進一步打破工序、部門間壁壘,實現(xiàn)系統(tǒng)與產線之間的協(xié)同與集成。
“人機共舞”——
產線智能制造
在沙鋼集團冷軋廠硅鋼車間,操作工黃亞娟正在電腦前對生產過程進行遠程監(jiān)控?!耙郧?,鋼板樣本都是通過人工搬運的,現(xiàn)在機械手臂自動將鋼板抓取搬運下來,完全解放了我們的雙手,真是省力又安全?!秉S亞娟表示。
“機器工人”在取樣、貼標、酸洗噴印等工段大顯身手,安全又高效;設備點檢不再需要人工記錄,輕點手機便可完成數(shù)據(jù)傳輸,管理效率大大提升……目前,車間已經(jīng)看不到工人們守著流水線忙碌的場景,取而代之的是機械手精準而快速的操作。車間內為數(shù)不多的員工主要負責設備維護,并對可能出現(xiàn)的突發(fā)狀況進行應急處理。
作為江蘇省示范智能車間,目前該車間產線所有機組均實現(xiàn)了入口上卷、出口打捆的自動化,為優(yōu)化崗位配置、降本提質增效、提高勞動生產率和保障安全生產創(chuàng)造了條件,通過各個系統(tǒng)之間的信息傳遞,實現(xiàn)了生產工藝全程數(shù)字化控制和“一鍵下單”組織生產。
智慧場景在省級示范智能車間——冷軋廠酸軋車間同步上演:面積達1.4萬平方米的原料庫區(qū)空無一人,整片作業(yè)區(qū)域幾無照明,5臺無人行車在空中自如行走吊卸鋼卷,無人庫系統(tǒng)的成功運行實現(xiàn)了整個酸軋原料庫所有設備的全自動運行控制。該項目運行1年以來,設備故障減少了60%以上,原先燈火通明的庫區(qū)也具備了全天候黑燈條件。以點帶面,示范帶動,目前沙鋼熱卷板二車間、寬厚板一車間等也都在加速推進“黑燈工廠”建設。
樹起一個“智造”標桿,打造一個智慧“矩陣”。目前,沙鋼共有近500個崗位實現(xiàn)了智能機器人代替,不僅大幅降低人力成本、勞動強度和安全事故發(fā)生率,還有效提高了操作精準度,增強了產品品質穩(wěn)定性。
去年,沙鋼高端線材全流程智能制造新模式應用項目順利通過江蘇省工業(yè)和信息化廳組織的專家組驗收。該項目總投資4億元,通過建設一個中心、一條智能化生產線、四大系統(tǒng)、七大平臺,探索形成一種高端線材智能制造新模式,為沙鋼節(jié)能減排、減員增效、提質增效等提供強大的技術支撐。該項目實施后,沙鋼生產效率提高了31.5%,運營成本降低了23.2%,產品研制周期縮短了35.4%,產品不良率降低了26.8%,單位產值能耗降低了19.7%。
“火眼金睛”——
工業(yè)視覺檢測
在沙鋼,熱成像技術也被運用得淋漓盡致。今年初,沙鋼新材料公司石灰車間回轉窯智能燃燒項目成功投運,該項目是在窯外及窯口安裝熱成像儀和紅外測溫儀,實時觀察高溫段耐材使用情況,同時通過對回轉窯原系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行采集、比對、分析,并通過設定風煤配比自行調整風量與煤氣的使用量,既減少崗位工調整操作的次數(shù),又對煤氣用量及充分燃燒進行了優(yōu)化,使其更加安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。熱成像技術的成功應用,可謂給生產線安上了“火眼金睛”。
為讓設備更智能、生產更智慧,沙鋼積極探索圖像數(shù)據(jù)智慧化運用。在原料燒結廠,國內最先進的自動化造球系統(tǒng)如魚得水,該系統(tǒng)借助視頻技術與計算機圖形處理技術,可自動分析計算生球直徑與分布情況并形成實時數(shù)據(jù),實現(xiàn)造球數(shù)據(jù)共享、生產聯(lián)動,有效降低人工調整的偶然性,提高粒徑分析的準確度,從而進一步提高生產效率。
作為鋼鐵生產的主要原料,廢鋼的規(guī)范化、科學化的采購、加工、判級一直是長期困擾鋼鐵行業(yè)的一大難題,這也是多年來沙鋼重點關注且下定決心要解決的課題。今年7月份,沙鋼啟動廢鋼智能定級系統(tǒng)項目,預計將于2022年正式上線。
據(jù)了解,該系統(tǒng)基于深度學習技術、自動識別技術以及廢鋼遠程監(jiān)控技術,綜合利用多個模塊及算法,實現(xiàn)對廢鋼的實時自動評級,具有速度快、穩(wěn)定性高、精確度高等特點。該系統(tǒng)上線后,將解決由人工廢鋼判級帶來的識別不準、客觀性無法保證等問題,同時大大降低員工的勞動強度,促進廢鋼檢驗工作的安全、精準和高效運行。
“從國家的角度講,落實智能制造是增強中國制造國際競爭力的重要路徑,也是重塑我國當前制造業(yè)格局的需要。從企業(yè)的角度講,實施智能制造是轉型升級、可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路?!鄙充摷瘓F黨委書記、董事局常務執(zhí)行董事、有限公司董事長沈彬表示,沙鋼將致力于打造具有行業(yè)示范和引領作用的智能制造新模式,助力企業(yè)轉型升級和創(chuàng)新跨越發(fā)展,構建沙鋼新時代核心制造能力。
《中國冶金報》(2021年8月24日 04版四版)