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    【走進智慧鋼城】守初心 擔使命 未來鋼鐵 寶鋼智造——寶鋼股份“智慧制造”打造高質量發展新優勢

    2022-04-15 09:48:00

    走進智慧鋼城
      寶鋼股份牢牢把握新時代、新經濟、新形勢下的機遇和挑戰,在推進數字化轉型進程中作出表率,在高質量發展的征程中創新探路,勇當國有企業推動數字化智能化升級的排頭兵,取得了顯著成效與經驗,形成了智慧制造發展良好態勢。
      01  守初心、擔使命,以引領鋼鐵行業數字化智能化轉型為己任
      (一)加快數字化智能化轉型升級、貫徹落實習近平總書記重要指示精神和黨中央決策部署
      習近平總書記準確把握時代大勢,在黨的十八屆五中全會上提出要實施網絡強國戰略,在黨的十九大上進一步提出建設網絡強國、數字中國、智慧社會等戰略目標,強調要加快傳統產業數字化智能化。
      數字化發展是信息時代背景下馬克思主義理論成果的重大創新,同時是習近平新時代中國特色社會主義思想的重要組成部分,必須深入學習領會,堅決貫徹落實。
      (二)加快數字化智能化轉型升級是制造業高質量發展的必然途徑
      當前,數字化浪潮方興未艾,以大數據、云計算、人工智能為代表的新一代數字技術日新月異,伴隨著數字技術的融合應用以及我國供給側結構性改革的不斷深化,加快數字技術與實體經濟的融合發展已成為共識。對于傳統產業而言,數字化轉型是利用數字技術進行全方位、多角度、全鏈條的改造過程。通過深化數字技術在生產、運營、管理和營銷等諸多環節的應用,實現企業的數字化、網絡化、智能化發展,不斷釋放數字技術對經濟發展的放大、疊加、倍增作用,是傳統產業實現質量變革、效率變革、動力變革的必然途徑,對推動經濟高質量發展具有重要意義。
      (三)加快數字化智能化轉型升級是寶鋼股份肩負行業引領使命的不二選擇
      鋼鐵行業面臨著數字技術變革促進產業轉型升級的戰略機遇。寶鋼股份在中國鋼鐵業處于領先者地位,高起點的建設、長期深厚的積累、以及自主集成實踐中形成了對鋼鐵制造過程的深刻理解和應用實踐,從基礎、潛力和競爭力等各方面,決定了寶鋼股份有能力抓住世界制造業轉型機遇,不忘初心、擔使命,堅定不移地踐行智慧制造戰略,通過新一代信息技術與鋼鐵產業的融合創新,厚植競爭優勢,擔負起鋼鐵強國的偉大使命。
    寶鋼股份“黑燈工廠”:寶山基地冷軋廠C008智能車間(劉繼鳴 攝)
      02  以否定自我的勇氣、面向未來的洞察,找準方向,自我革命
      (一)把數字化轉型作為公司面向未來的戰略任務,提供強有力的組織與文化保障
      寶鋼股份“1+5”戰略規劃明確把智慧制造作為一項戰略任務來推進,為智慧制造戰略的執行提供強有力的組織保障和文化保障。公司成立了大數據與智慧化部(后簡稱數智部),強化頂層設計,加大數字化轉型推進力度。數智部立足以智能制造為主攻方向,以數字化轉型為主要抓手,推動大數據創新應用,培育“三跨融合”新模式新業態,加快“四個一律”智能車間推廣覆蓋,探索數字化轉型實施路徑,為公司創新競爭力和高質量發展提供有力支撐。
    寶鋼股份煉鐵控制中心(張利平 攝)
      公司確立業務部門在推進智慧制造中的主體地位,以營銷、采購、研發、制造、運行“五大中心”作為公司數字化發展切入點,開展業務領域的數字化轉型推進。各部門黨政一把手為第一責任人,負責智慧制造規劃舉措的執行與落實。公司發揮技術團隊作用,培養了一支具有行業領先水平的專家隊伍,在各基地、各廠部鍛煉了一批創新團隊。通過良好環境的營造,引導全員進一步解放思想,轉變觀念,上下同欲、齊心協力推動智慧制造的落地落實。
    寶鋼股份寶山基地熱軋廠1580產線“1+N”集控中心(顧海東 攝)
      (二)公司數字化轉型建立分層模型,找準方向,推進四項關鍵行動
      公司堅定以行業引領為目標,按公司、基地、工廠、工序四層架構,構建“全要素、全業務、全流程”智能化動態運行系統,持續優化資源配置效率,以自動化提高作業效率,以智能化、智慧化提高決策精準性,實現“作業自動化、管理智能化、決策智慧化”的精細化深度運營。
      在公司層面,通過新一代雙中臺信息化變革推進經營中心、營銷中心、采購中心、研發中心、運行中心5大中心建設,實現公司多基地一體化經營管理,實現One Mill,使公司更賺錢、更值錢。
      在基地層面,通過智慧物流、智慧質量、智慧設備、智慧能環、智慧安保5大平臺建設,專業化管理,破墻穿洞,提升效率,使基地更賺錢、更省錢。
      在工廠層面,通過智能煉鐵、智能煉鋼、智能熱軋、智能厚板、智能冷軋等智能工廠建設,使工廠實時管控、精益管理、精準制造。
      在工序層面實施崗位一律機器人、操作一律集中、運維一律遠程,使產線無人化、少人化,極致效率,更省錢。
    寶鋼股份“黑燈工廠”:寶山基地冷軋廠C008智能車間(劉繼鳴 攝)
      (三)把價值創造、效率提升作為公司數字化轉型效果的檢驗準繩
      在智慧制造具體舉措實施過程中,我們堅持價值為本、成熟優先、實用優先、急用優先的原則,以是否提升管理效率、勞動效率、資源配置效率等作為檢驗智慧制造的準繩,培育了一批具有可復制、可推廣的智慧制造技術、管理模式和流程制度。
    寶鋼股份產成品物流智能倉庫(張軍 攝)
      寶鋼股份已基本建成了由煉鐵的智慧料場、智慧燒結、智慧煉焦、智慧高爐,煉鋼從鐵水預處理到連鑄的厚板連鑄產線,熱軋,冷軋,硅鋼,運輸出廠物流等為代表、從原料進廠到成品出廠全程貫通的智能化產線群,形成了一道靚麗的智慧制造“風景線”。寶鋼股份堅定不移推進“操作室一律集中、操作崗位一律機器人、運維一律遠程、服務環節一律上線”,累計實現操作室整合超過400個,工業機器人應用達到920臺套,將2800余名體力勞動者從重復、繁重的環境中解放出來,智慧制造水平在國內鋼鐵行業處于領先水平。通過智慧制造的實踐,公司實現產線質量指標、成本指標、能耗指標等的提升,取得顯著經濟效益,基本完成了“智慧高效總部、智能敏捷制造基地”新管理架構的搭建,取得協同效益超過83億元。
    寶鋼股份硅鋼事業部第四智慧工廠熱拉伸平整機組出口多功能機器人(任昊 攝)
      寶鋼股份智慧制造獲得了業界的廣泛認可。寶山基地“鋼鐵熱軋智能車間試點示范”、“鋼鐵冷軋數字化車間試點示范”分別獲得工信部2015年、2017年“智能制造試點示范”稱號,是鋼鐵制造行業唯一有二個智能制造試點示范項目的企業。東山基地“鋼鐵1550冷軋智能車間”獲得2018年廣東省“智能制造試點示范”稱號。湛江鋼鐵獲得廣東省2019年第一批“5G+工業互聯網應用示范園區”稱號。梅山基地“二煉鋼車間”獲得2019年江蘇省“示范智能車間”稱號。2020年1月以寶山基地為主要對象,被選為新一批世界經濟論壇燈塔工廠,是繼浦項、塔塔后,國際第三家、國內第一家入選“世界經濟論壇燈塔工廠”的鋼鐵制造企業。2021年武鋼有限入選武漢市“十大”智能標桿工廠。
      (四)建設大數據中心,培育轉型新動能
      寶鋼股份于2020年啟動了智慧制造大數據中心的建設,意在謀劃新一代的信息化架構演變。這一新型架構將呈現出“云-邊-端”的基本特征。“云”,即以云端數據節點為基礎,形成管控鋼鐵制造服務全流程的業務中臺,以及提供智能化決策的數據中臺;“邊”,即從鋼鐵制造應用場景切入,連通各個邊緣數據節點,實現鋼廠工序、產線更全面的智能化管控;“端”,即以智能化裝備為端口,搭建好完備的智慧制造基礎設施。2021年8月,寶鋼股份基于寶武生態技術平臺完成了寶鋼股份大數據中心平臺的正式構建,采用集中分布式的架構,完成了總部及寶山、東山、青山、梅山四個基地數據節點物理環境的部署,在集團范圍內率先實現了邏輯上集中統一,物理上分布獨立的多基地大數據中心的融合貫通。公司智慧經營決策系統、寶山基地工序一貫質量系統、硅鋼智慧決策系統、IEQMS智慧設備管理系統等完成主體功能開發和上線,形成應用功能(頁面級)1100個,月度用戶點擊量達到3.5萬次,連接數據API服務370多個。
    寶鋼股份寶山基地煉鋼廠3號連鑄機(劉繼鳴 攝)
      基于“云+邊”的數字化流程管控、數據智能應用及服務將形成雙輪驅動優勢,共同支撐寶鋼股份打造面向未來的數字工廠的新需求。新架構的大數據中心將徹底改變目前信息化治理架構中存在的層級多、豎井化且交互復雜、事務性業務接口多、數據傳遞方式簡單緩慢的問題,通過破除“信息孤島”,實現數據共采、數據共享、系統共建和功能共用,打造應用互聯的數字生態,也能進一步貫通數據實時采集、分析、決策的全流程,便于通過數據驅動傳統鋼鐵制造業務變革,適應各個場景靈活多變的應用需求。
      03  保持戰略定力,縱深推進公司全面數字化轉型
      寶鋼股份將緊緊圍繞集團公司2035遠景目標“億萬千百十、五四三二一”以及股份公司“1+5”發展戰略,堅持規劃引領,以數智技術與鋼鐵制造深度融合為主線,深入推進智慧制造,全面升級數據賦能,強化信息安全能力,探索數字化轉型實施路徑,為公司創新競爭力和高質量發展提供有力支撐。
    寶鋼股份產成品智能物流管控中心(張勇 攝)
      (一)加快智能車間建設,打造極致高效無人化工廠
      全面推進“四個一律”水平提升,“操控一律集中、作業一律機器、運維一律遠程、服務一律上線”,到2025年,操作室整合320個以上,完成20萬臺以上設備遠程智能運維,建設100條以上智能產線,建成寶山、青山、東山、梅山四大智造基地,實現智慧制造1.0“四個一律”圓滿收官。
      加快工業機器人應用推廣,2021年實現機器人保有量翻番,到2023年萬人機器人臺數、百萬噸機器人臺數達到行業標桿水平,到2025年累計消除現場作業超過1500項,機器人保有量保持行業領先。
      推進“鋼鐵工業大腦”建設,三大領域、10個項目、10個團隊,錨定目標、潛心鉆研,致力于打造一批人工智能與鋼鐵深度融合的典型示范應用;構建一套敏態創新、智能管理的工作體系;突破一批軟件智能化關鍵技術;注冊一批軟件智能標準和專利技術;解決一批鋼鐵行業制造、服務、治理過程中的“黑箱”和“不確定性”難題。
    寶鋼股份產成品智能物流管控中心(張勇 攝)
      (二)把大數據作為數字化轉型新階段的主攻方向
      數字化轉型是以數字化的信息和知識為核心生產要素,隨著數據規模的不斷擴大,將數據納入到公司的資產管理中,加強數據資產管理成為公司數字化轉型的趨勢。圍繞數據的采集、整理、加工、存儲、應用等各環節進行系統規劃、全面建設,建立數據資產治理體系,建立公司數據分析應用能力,提高數據資產價值,成為公司數字化轉型新階段的重要任務。
      寶鋼股份將用三年左右時間,建成基礎設施完備、數據資產齊整的大數據生態,包括覆蓋多基地、“云-邊-端”架構完備的大數據中心基礎平臺;覆蓋鋼鐵核心業務、可復用的數據資產;得到較成熟開發、可全面賦能鋼鐵制造的體系化大數據應用;建立完備的數據治理體系。加快推進數字化轉型,做鋼鐵行業高質量發展的示范者和未來鋼鐵的引領者,為中國寶武“老大”變“強大”、打造世界一流偉大企業貢獻堅實力量。
    寶鋼股份無人倉庫和無人駕駛重載框架車(張勇 攝)
      (三)久久為功,把數字化轉型向縱深推進
      數字化轉型是一項長期的系統工程,重在久久為功,是一個持續摸索的過程,也是一場公司全員的革命。數字化轉型是一條艱巨困難的實踐之路,需要面對來自技術的挑戰,面對來自自身能力的挑戰,面對來自政策制度的挑戰。寶鋼股份將直面問題,制定公司數字化轉型路線圖,逐步完成業務在線化、業務數據化到最終數據業務化的轉型升級,實現核心生產系統數字化與公司價值鏈數字化目標。在供應鏈優化、數字化運營、數字營銷、智能制造、生產效率提升、流程自動化六個重點領域加大數字化轉型步伐,構建高效、協同、融合的公司運行體系。
      同時,通過組織體制變革、投入機制變革、考核激勵機制變革、人才機制變革等來應對這些挑戰,推進公司數字化轉型戰略的落地。建立數智創新實驗室,聯合公司、集團、院校知識與技術資源,聚焦大數據、人工智能與鋼鐵制造的結合,開展鋼鐵制造及管理中智慧化應用的探索研究,如在制品及產成品庫存分析及預測,實時產能安排等。
      加大公司數字化人才培養的推進,借助數智創新實驗室,開展人員培訓和考試;在完整的軟硬件環境下,通過面向技術和業務人員,形成測學考評的PDCA循環,打造個性化、敏捷化、沉浸化、共享化的一站式數智培訓認證能力。
    寶鋼股份硅鋼事業部第四智慧工廠(任昊 攝)
     
      附:2021年寶鋼股份智慧制造亮點
      1、寶鋼股份建成全球首套智慧高爐運行平臺
      寶鋼股份深化推進“一總部多基地”的專業化整合模式,打造高爐運行指揮“最強大腦”,2021年7月8日,建成并投運全球首套智慧高爐運行平臺,并列入國資委近期央企超級工程第2位。平臺匯集了四大基地煉鐵工序L2、L3、L4各級系統,集互聯網、大數據、工藝技術規則、模型庫于一體,“跨空間”實時匯聚各基地高爐大數據,“跨人機界面”指數化診斷、智能化控制,具備事前預警、分層推送、實時對標、自學習和閉環控制等功能。智慧高爐運行平臺將驅動大數據成為生產力,賦能寶鋼股份管理和技術創新變革,助推煉鐵智慧制造協同發展。
      2、寶山基地熱軋1580“1+N”智慧產線建成投運
      2015年,熱軋1580產線聚焦智慧裝備、智慧節能、智慧可視、智慧模型、智慧診斷、智慧物流、智慧質量、智慧排程等八大模塊,搭建自動化、信息化、可視化應用平臺,開展智能車間示范試點建設,實現寶鋼股份零的突破。至2017年11月,成功通過國家工信部驗收。2020年,熱軋廠在公司“四個一律”智慧制造規劃下,開啟新一輪以自動化、集約化、數字化為特點的“1+N”全自動化生產線建設,運輸鏈、粗軋、卷取等區域先后實現全自動。2020年底,1580產線“1+N”集控中心建成,產線由最初的7個操作臺合并為現在的1個集控中心,通過核心AI模型開發及迭代升級,持續優化提升全線的自動化程度,并在21年6月熱軋1580“1+N”智慧產線正式建運,達到國內熱連軋產線標桿水平。
      熱軋1580“1+N”智慧產線的建成,使得勞動效率大幅提升,實施前加熱、粗軋、 精軋、卷取、運輸鏈共7個崗位每個作業區15人,實施后全線1+N集控共8人,勞動效率提升47%。
      3、寶山基地冷軋云翼中心建成投運
      2021年6月冷軋云翼中心正式建成投運,實現寶鋼股份四基地冷軋工廠跨空間互通融合。冷軋云翼中心是基于公司大數據中心平臺建設的,以工序部管理運營加技術發展兩翼齊飛為目標構建。管理運營由遠程可視化支撐系統(RMS)、智慧工廠管理系統(水晶魔方)、遠程會務系統和AR增強現實等系統組成;技術發展包括數字鋼卷、AI主操和云端大數據應用等前沿技術模塊。
      冷軋云翼中心打造實現“水晶魔方”(云端化管理,實現跨空間融合)、“AI主操”(云端化操作,實現跨界面融合)和“數字鋼卷”(云端化交付,實現跨產業融合)“三維一體”的智能工序平臺,通過智慧制造賦能予人的同時,推動管理變革,推進建設全球最好冷軋工廠。
      4、寶山基地打通鐵鋼界面,全球首套SmartHIT系統成功上線測試
      寶山基地自主研究、實施的全球首套SmartHIT系統于2021年11月份成功上線測試,寶山基地智慧鐵水運輸系統打破常規,取消原有機車拖魚雷罐車的模式,首次研制具備驅動能力的魚雷罐車,簡稱SmartTPC,自動駕駛、純電力驅動,替代原有的火車頭柴油驅動,單臺車周轉率提高2.5倍,實現“需要才拉、滿罐即走”的極致效率鐵水運輸模式,有效減緩鐵水降溫和燃油消耗。以鐵路微機聯鎖系統為基礎,結合寶鋼鐵水運輸安全性、及時性等特殊要求,開發SmartRail系統,實現自動進路、全自動充電、全場景設備狀態監控等智能無人場景應用,可安全感知鐵路線路和道口系統,實現了對SmartTPC的安全控制和高效運行。
      SmartHIT最終實現鐵鋼界面智能化,清潔運輸、智慧運輸,綠色、高效地完成從高爐到煉鋼的鐵水運輸作業,按年生產1500萬噸鐵水計算,每年可節約標煤4000噸,減少二氧化碳排放量1萬噸。
      5、公司下屬湛江鋼鐵打造國內首套可完全遠程操控的焦爐四大車系統
      2021年11月湛江鋼鐵三號高爐配套工程項目三焦爐2套無人化焦爐車輛(推焦車、裝煤車、導焦車和電車)建設項目順利投產。車輛自2020年8月份開始設備安裝,于2020年12月裝煤車首先開始電氣調試,于2021年4月21日及5月21日分別投入使用。10月25日電機車開始取消現場人員操作,全自動運行穩定,四大車綜合自動化率92%。
      作為國內第一套可以全套完全遠程操控的焦爐四大車設備,投入數字孿生、生命周期管理、核心零部件大數據采集分析、能耗管理、故障預診斷等決策支撐功能,其智能化水平達到國內同行業的領先水平。
      6、公司下屬湛江鋼鐵熱軋“兩線一體化”標志項目成功投運
      2021年6月9日,湛江鋼鐵熱軋2250板加操作臺集控改造項目調試工作正式完成,標記著該技改項目已經由項目施工階段切換為正式運行階段。該項目的狀態切換標志著熱軋工序“多線一體化運行”的設想成為可能。兩條熱軋生產線板坯庫的正常運行,標志著湛江鋼鐵“熱軋增產不增人”的工作目標正式完成,為熱軋產線勞動效率的提升和建設“三最”產線的愿景落地奠定了基礎。
      7、公司下屬武鋼有限5G+工業互聯網應用取得突破
      青山基地建成國內目前最大規模的 5G 企業內網。武鋼有限與湖北聯通合作,建設了 5GC 核心專網。截止2021年10月份,武鋼有限核心網配套宏基站已建成開通49 個,廠區戶外公共區域覆蓋率達 80%。武鋼有限 5G 專網是湖北省首個將核心網下沉到企業園區的 5G 網絡,也是國內業已建成的最大規模 5G 企業內網。網絡由武鋼有限獨立運營,除具有 5G 網絡低時延、大帶寬、廣連接等顯著優點外,還具備數據不出園區、安全高度受控的特點。5GC 核心專網的建成,使公司園區內所有人、機、物的萬物互聯成為可能。通過 5G 賦能,將助力武鋼有限加速實現 “四個一律”目標達成,向智能化、高效化、安全化工廠轉型。
      智慧鐵水調度是武鋼有限 5G 專網首發應用。利用 5G 網絡的大帶寬、低時延、廣連接的特性,建立鐵鋼界面全流程、 全要素一體化智慧管控平臺。首創的容錯二維碼技術,結合 5G 邊緣計算數據回傳,確保任何作業場景下鐵水罐號牌精確識別,解決鐵水罐罐號跟蹤的行業難題;5G+融合定位技術,實現各種環境下機車位置實時跟蹤;5G+道口安全管控,實現道口攔木機自動控制,道口視頻上傳機車,保障司機駕駛通行安全;5G+設備狀態在線監控,實現機車傳感器數據實時上傳,為智慧運維提供數據支撐。鐵鋼界面智慧系統全面上線后,可優化崗位作業人員50 人,鐵水運輸效率提升10%, 鐵水溫降降低 10℃,僅運輸環節產生的直接經濟效益每年將超過 4000 萬元。武鋼有限后續還將開發5G+數字設備管理、5G+智慧生態環保、5G+安全保衛等應用場景。
      8、公司下屬武鋼有限打造智慧型電廠
      武鋼有限鋼電公司主輔系統實現“大集控”控制模式,青山基地智慧型電廠建設邁出重要一步。2021年鋼電公司以安全穩定、一崗多能、提質增效為著力點,開展集控集中改造,對現有控制系統進行同平臺整合,實現兩臺發電機組、公輔系統集中控制,統一調度。鋼電公司根據生產計劃精心組織,精準管控,參與改造各單位通力合作,充分利用9月2#機組停機時間,安全按期完成集控室控制系統網絡整合及系統升級、控制室改造、視頻監控整合等重要節點工作,目前,已實現兩臺機組、制水、污泥干化等接入操控中心集中監控,原制水手動操作的復床除鹽系統實現遠程自動控制。后續將進一步優化控制工藝,推進智能發電管控系統建設,實現生產全流程集中監控、調度以及遠程實時監控。
      9、公司下屬武鋼有限梅山鋼鐵成品碼頭無人AGV建成投運
      2021年10月梅山基地成品碼頭AGV項目順利完工投產,實現了基地4號無人庫和泊位平臺的無縫對接,結合自主開發的雙層卷堆放技術,在庫容有限的情況下實現了4號無人庫至碼頭泊位平臺之間的鋼卷運輸全程無人化,累計勞動效率提升20余人,既提高了碼頭作業的自動化水平,也降低了人員的勞動強度和安全風險。(杜江艦)

    來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

    編輯:張雨恬

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