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    【走進智慧鋼城】漣鋼:智造讓制造更安全、更高效、更環保

    2022-04-11 10:17:00

    中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
    記者 柳琴聲 報道
    孫遠平 攝影

    走進智慧鋼城
      聚焦生產流程、質量控制、工藝改進等,以數字化、信息化、智能化為實施路徑,通過數據驅動和模型支撐,實現自主決策,持續優化,全力打造“高效、精簡、集成、少人”的現代工業控制體系智慧鋼廠。近年來,漣鋼不斷加快向鋼鐵智造推進的轉型步伐,讓鋼鐵制造更安全、更高效、更環保。
    漣鋼鋼鐵研究院
      01  精細化管控 構建鋼鐵“最強大腦”
      如何把智能制造融入鋼鐵生產全流程和智能決策過程中,做到“精準、高效、優質、低耗、安全、環保”,漣鋼積極推進數字化改造,以信息支撐、智能引領,全力推進智能制造。而漣鋼智能制造三大中心成為漣鋼全面提升發展質量的重要標志。
    設備智能運維中心
      在漣鋼設備智能運維中心,設備管理人員透過大屏幕,就能了解到全公司重點設備的運行情況。將10個生產廠、42條生產線、400多臺套關鍵設備安裝傳感器,實時收集設備運行數據,通過對數據信息進行綜合分析計算、智能規則模型判斷、劣化趨勢分析,提供準確的預警信息,有效地解決了不能及時對設備進行有效維護的難題。實現設備全流程智能運維,漣鋼設備維護非計劃停機時間下降5%以上,點巡檢負荷量下降30%以上,設備運維成本降低10%以上,有效提高了勞動效率。
    智能協同管控中心
      智能協同管控中心則是漣鋼生產調度及事故應急的指揮中心。中心配套60余平方米的高清晰度LED大屏,能夠實時直觀地監控漣鋼全流程生產的物質流、能量流和信息流,并具有跟蹤與數據分析功能。打破原有“信息孤島”的工作模式,實現過程信息共享。應用互聯網、人工智能和大數據分析技術對信息進行集成,以關鍵數據分析、工藝過程分析、視頻分析“三合一”來實現生產組織、應急處置等高效協同,提高生產的效率和質量。
    云數據中心
      2020年漣鋼完成云數據中心及私有云平臺建設。漣鋼云數據中心按照國標A級標準設計、建設,PUE值小于1.5。數據中心規劃存儲可用容量已達PB級,這里不僅是漣鋼智能制造、數字化經營的指揮大腦,也為漣鋼的數字化、信息化、智能化、智慧化提供海量的數據服務、云計算及快捷的業務交付服務。
      充分利用新一代信息技術,以覆蓋生產全流程的實時數據采集與可視化生產管控系統為基礎,目前,漣鋼精益智造工業互聯網平臺已建成投運,這一企業級精益智造工業互聯網平臺實現了研產銷一體化協同及生產過程的精細化管控。從合同訂立、生產計劃、原料采購、制造、檢驗、發運一直到合同結算,云計算和大數據構建起“指尖上的鋼鐵”,各級管理人員可實時掌握現場的狀況以及訂單進度、產品品質等信息。“對內高效協同、對外快速響應”, 堅持“以客戶為中心”理念,漣鋼同時與下游用戶共同構建智慧供應鏈,通過供應鏈實現高效協同,實現了與上下游供應商、客戶的全程、在線、快速、閉環服務,更好地滿足用戶的個性化需求,提升了客戶滿意度。
      精細管控的信息化建設,為漣鋼智能制造奠定了堅實的基礎。
      02  深度集成“智能工廠” 生產現場少人化
      鋼鐵行業一直是勞動密集型產業。開拓以智能化為支撐的高質量發展之路,漣鋼持續對生產制造過程進行自動化改造與探索,以實現工廠可視化、透明化、精細化管理為目標,打造生產現場少人化、“物聯網、智能控制和自動化生產”為一體的智能工廠。
      作為當前亞洲單體規模最大的熱處理板廠,漣鋼熱處理板廠建成投產以來,不僅工藝技術領先行業一流水平,其自動化、信息化、智能化的深度集成也備受矚目。在這里,基于新一代信息技術和先進制造技術,以搬運機器人、智能天車、全自動正火爐、淬火機、回火爐、矯直機等自動化裝備為載體,搭建了生產線自動化集成系統,生產、設備、物流、質量、能源信息集中監控與一體化管理,生產過程自動化控制。數千平方的廠房內,基本看不到操作工人的身影。在疫情期間,因為大部分自動化操作,熱處理車間的生產也基本沒受到影響。
    智能協同管控中心內部
      著力打造生產線現場少人化、操作遠程化、數據分析智能化的智能化樣板車間,漣鋼從研發設計、生產設備、制造流程和管理軟件四個方面,在冷軋板廠鍍鋅生產線搭建了高端板材制造智能化數字化平臺。
      運用新一代數學模型、機器視覺技術、大數據智能分析技術,冷軋鍍鋅機組數字孿生平臺以數字化工藝模型為基礎,建立數字孿生可視化平臺,直觀展現機組生產實績信息,關鍵生產參數和生產運行數據的最新數據,實時展示設備運動狀態及關鍵運行參數。在冷軋集控中心的屏幕上,當班職工就能詳細了解和查看到生產工序作業情況、工藝控制變化等關鍵分析數據;而將各個實物鋼卷所涵蓋的各項數據收集整理成統一的鋼卷數據集合,為產品回溯、分析與挖掘提供詳細的數據支撐,成為了冷軋生產智能化最關鍵的一步。
      智能車間生產的自動化、信息化、數據化整合應用,不僅為漣鋼節省了大量的人力資源成本,而且還大大提高了生產效率,為生產管理提供了便利,也更加確保了漣鋼質量的穩定性。
      漣鋼在煉鐵建立的設備運行狀態可靠性管理系統,運用信息化、網絡化、大數據分析等手段,通過對高爐各個設備運行過程參數的記錄、診斷、分析,進而實現設備故障的在線診斷,操作過程記錄、設備運行異常狀況預警等功能,確保了高爐設備運行狀態的智能動態管理,為高爐爐況穩順提供了保障。
      03  與生產深度融合  探索“鋼鐵智造”
      在漣鋼210轉爐廠,從煉鋼的第一個流程加入鐵水開始,到中途的合金添加、熔劑加入,煉鋼的各環節都全部由計算機全流程控制,實現了由“一鍵式”煉鋼升級到把煉鋼模型、合金模型等集成到自主開發平臺上進行大數據跟蹤、分析的智能煉鋼。
      通過自我完善數據積累的控制模型,智能煉鋼不僅減少了人工干預,而且能夠實時地對數據進行優化、改進,適時調整運行數據達到最佳冶煉目標,即使原料條件變化,均可實現全程無干預智能化冶煉。智能煉鋼促進了210轉爐廠精準高效生產,該廠多項技術經濟指標領先行業先進水平。
      將智能制造融入生產全流程, 近年來,漣鋼積極推進智能化升級、5G+工業互聯網、數字孿生、AI智能、機器人替代等技術應用,實現鋼鐵“智能制造”,有效推進了生產效率提升和產品質量改善。
      利用大數據分析,為生產提供了科學指導和決策支持,漣鋼針對產品質量提升,建立了鋼鐵全流程一體化質量管控系統,通過建設全流程工藝質量在線監控和離線分析診斷系統,集成生產過程中設備與業務系統數據,實現業務與資源的智能管理,形成新型制造系統的數字化神經中樞,在對生產現場“人機料法環測”各類數據的全面采集和深度分析基礎上,及時發現導致生產瓶頸與產品缺陷的深層次原因,來提高生產效率和產品質量。這一系統上線運行以來,有效促進了工序過程質量控制標準的建立與完善,大幅降低了員工的勞動強度,提高了產品實物質量和質量穩定性。
      工業機器人集成應用,減輕生產一線工人勞動強度,消除生產過程中操作風險,提高生產效率,是漣鋼推進智能制造服務于生產的重要舉措。積極開展機器替代人操作的研發和應用,漣鋼已成功研發、應用冷軋撈渣機器人、一煉軋平整噴碼機器人、2250熱噴碼機器人、熱處理搬運機器人、棒材廠焊牌機器人等一大批機器代人應用。對于重復性強、勞動強度高的崗位和有毒有害氣體和高溫惡劣環境作業的崗位廣泛開展機器代人,不僅可以大大減輕勞動者強度,避免重復勞動造成傷害,提高作業標準和勞動效率;對于質量檢測、溫度測量、樣品檢測等標準作業,還可以避免人為失誤造成誤判、錯判、測量不準確等,有利于實現標準化作業。智能制造為漣鋼高效生產注入了新動能。
      04  “智慧鋼城”  未來可期
      智能制造,涉及到自動化、數字化、智能化,將互聯網技術、大數據、智能制造等與生產經營全流程深度融合,推動管理、技術和經營模式創新,贏得市場,漣鋼不斷探索“互聯網+先進制造”模式,為企業高質量發展注入了內生動力。
    撈渣機器人
      智能制造涉及自動化、機器人、信息化等技術領域,涉及生產、質量、設備、能源等管理業務。漣鋼是國家863計劃計算機集成制造系統(CIMS)應用示范企業,是國內第一家成功上線SAP公司ERP系統的鋼鐵企業,已構建并不斷完善了鋼鐵工業生產、供應、銷售、質量一體化管理所需的L1-L5 五層信息化架構體系,產線高度自動化,堅實信息化和自動化基礎,成為了漣鋼智能制造建設和發展的催化劑。
      但智能制造不是某一項或某幾項技術的簡單組合,是新一代IT/OT技術與先進制造技術的有機融合,是裝備、軟件、網絡、標準等相關要素的系統集成。要深入推進智能制造,必須錘煉一支既精通信息技術又懂鋼鐵制造技術的人才隊伍,同時也要建立深刻掌握行業知識和管理知識的系統解決方案的合作伙伴聯盟。漣鋼通過加強內部培養、產學研合作、服務外包等多種形式,為智能化改造升級提供保障。漣鋼與華為、北科大、中國移動等國內知名企業深度合作,推進5G+工業互聯網建設,利用5G無人天車+智能庫管、5G+產線集中板坯表面缺陷機器視覺檢測應用、5G+智能安防與移動檢維、5G+遠程操控等新技術應用積極推進5G+智能工廠的建設。
      推動智慧鋼城落地,需要跨學科、多門類的專業知識跨界融合,因此也需要多種類型、不同層次的智能制造專業人才。筑巢引鳳,引進頂尖人才,漣鋼構建人才高地,大力建設有層次、有梯度、銜接合理的崗位序列。目前漣鋼已引進近40名博士,多名行業專家作為學科帶頭人,同時建立了超100人的智能制造專業人才團隊。
      在兩眼向內的同時,漣鋼加大了與外合作力度,通過建設高效的合作伙伴聯盟,力助智能制造快速推進。漣鋼與寶信、寶武、川儀、華為、聯想、中南大學、東北大學、北京科技大學、中國地質大學等優秀企業及重大高校開展深度合作,合作共建產、學、研新平臺。
      全力打造全流程數字化智能工廠,由傳統制造向數字化、信息化、智能化轉變。漣鋼智能制造取得了豐碩成果,在為企業轉型升級、提質增效的高質量發展注入強勁動能的同時也為行業做出示范。漣鋼利用應力波技術開發的關鍵裝備故障預測與健康管理系統榮獲2021年鋼鐵行業設備管理與技術創新成果一等獎;《設備在線診斷與智能運維系統建設》項目獲評2021年湖南省數字新基建標志性項目,《漣鋼精益智造工業互聯網平臺》獲2021年省級工業互聯網平臺示范項目。
      加快信息化、智能化建設,漣鋼職工工作環境進一步改善,勞動生產率提高。產品結構由“優鋼”向“特鋼”領域加快轉型。2021年,漣鋼累計研發新產品49個,新增替代進口品種 17個,高端品種比達到35%,板材品種比超過75%,35項主要技術經濟指標進入行業前五,10項位列第一。漣鋼的薄規格熱處理工程機械用鋼、耐磨鋼、鋸片鋼等“三大核心產品”國內市場占有率均達到70%以上。
      緊密圍繞信息化、智能化發展整體規劃,開展補強投資。目前漣鋼數字化、智能化提升改造仍在步履鏗鏘、緊密推進,積累工業互聯網、人工智能、大數據、云計算等信息技術在企業產品研發設計、能源管控、基于工序的精益制造管理、質量控制、銷售服務、經營管理、財務共享等全流程和產業鏈的協同應用經驗,同時不斷在數字孿生、工業軟件、工業大數據、智能控制、智能裝備、無人工廠、示范工廠等領域進行技術或產品的補強投資、不斷提升智能工廠整體解決方案能力,漣鋼,一座鋼鐵的智慧之城,正奮力崛起!

    來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

    編輯:張雨恬

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