中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 陶海銀 報道
通訊員 周珣 報道
走進(jìn)智慧鋼城
走進(jìn)寶武湛鋼的無人化碼頭，在夜晚昏暗的燈光下，吊運行車在頭頂來回穿梭，巨大的機(jī)器臂抓著重達(dá)數(shù)噸的冷軋鋼卷，一卷一卷平穩(wěn)地放入貨輪的倉庫，定睛細(xì)看，空中行車駕駛艙內(nèi)卻不見人蹤，這難道就是傳說中的“黑燈工廠”？
“黑燈工廠”是對智慧工廠的一種生動描繪。同以往的工廠不同，“黑燈工廠”沒有太多工人，生產(chǎn)操作由機(jī)器按照程序自行完成，而生產(chǎn)工人則可以從低端重復(fù)的勞動和危險的生產(chǎn)環(huán)境中解放出來，轉(zhuǎn)而從事更具創(chuàng)造力的工作?！昂跓艄S”的背后，覆蓋了大量目前最前沿的技術(shù)，包括AI、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、5G等等。這些技術(shù)的集成，讓工廠生產(chǎn)運行效能得到大大提升。
在數(shù)字轉(zhuǎn)型時代潮流中，中冶賽迪不斷踐行“黑燈工廠”理念，將60余年積淀的鋼鐵冶金領(lǐng)域知識和大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)緊密結(jié)合，以創(chuàng)新為抓手，構(gòu)建“平臺、大數(shù)據(jù)、智能化、自動化、數(shù)字化設(shè)計”五位一體的智能化能力體系，完成一個又一個鋼鐵生產(chǎn)智能化突破，讓無人化自動運行的“黑燈工廠”一步步向現(xiàn)實靠近。
湛江無人化碼頭
01 水土云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺：智能制造的核心基座
2021年智博會，中冶賽迪在產(chǎn)品發(fā)布會上展示了自主開發(fā)的水土云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，這是全球鋼鐵工業(yè)唯一全流程實戰(zhàn)應(yīng)用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，受到廣泛關(guān)注，中冶賽迪也被評價為設(shè)計院向智能化數(shù)字化企業(yè)轉(zhuǎn)型的典范。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為智慧制造的核心技術(shù)之一，不僅能將原材料、產(chǎn)品、智能加工設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、工人、供應(yīng)商和用戶緊密聯(lián)系起來，而且能利用跨部門、跨層級、跨地域的互聯(lián)信息，以更高的層次給出最優(yōu)的資源配置方案和加工過程，提升制造過程的智能化程度。
中冶賽迪高度注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺核心技術(shù)的安全、自主、可控，在水土云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)中，打破傳統(tǒng)ISA95信息化架構(gòu)，采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的扁平化系統(tǒng)架構(gòu)，解決了鋼鐵企業(yè)傳統(tǒng)多層系統(tǒng)架構(gòu)的縱向數(shù)據(jù)衰減和橫向數(shù)據(jù)孤島的問題，搭載一系列鋼鐵核心組件，使平臺可以高效采集和處理海量數(shù)據(jù)，具備跨工序、跨系統(tǒng)的參數(shù)體系，讓行業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)揮出應(yīng)有的價值。
水土云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為智能制造解決方案的核心底座，為鋼鐵企業(yè)提供全新的、完整的智能制造解決方案，已在寶武集團(tuán)、南京鋼鐵、永鋒鋼鐵等大型鋼鐵企業(yè)開展了深度規(guī)?；瘧?yīng)用，推動了鋼鐵企業(yè)組織架構(gòu)重塑，實現(xiàn)技術(shù)提升、流程優(yōu)化和扁平化管理，成為目前流程工業(yè)起步最早、應(yīng)用規(guī)模最大、影響最廣、經(jīng)濟(jì)效益最突出的平臺。2020年，在工信部組織的第二屆中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽上，中冶賽迪“基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的鋼鐵一體化生產(chǎn)智能管控解決方案”榮獲全國總冠軍，代表了當(dāng)今中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的先進(jìn)水平。
水土云中冶賽迪工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺
目前，中冶賽迪已形成了基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的鐵區(qū)一體化、鋼軋一體化、智能生產(chǎn)管控中心一體化產(chǎn)品架構(gòu)，積極打通智能化大數(shù)據(jù)與鋼鐵工業(yè)深度融合的通道，一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的特色產(chǎn)品投入行業(yè)應(yīng)用，推動了鋼鐵生產(chǎn)的智能化變革，在無人少人、降本增效、精益管理、本質(zhì)安全等方面成效顯著。
02 鐵區(qū)一體化：告別“臟、累、險”，實現(xiàn)效率變革
鐵區(qū)生產(chǎn)覆蓋高爐、燒結(jié)、焦化、球團(tuán)、石灰窯、原料廠等多道工序，生產(chǎn)能耗在全廠能耗中占比大，作業(yè)環(huán)境涉及高溫、煤氣、煙塵等多種危險源。在傳統(tǒng)煉鐵作業(yè)中，各操作崗位分散于現(xiàn)場一線，工作環(huán)境惡劣，工作內(nèi)容重復(fù)枯燥，且大多數(shù)生產(chǎn)操作依賴工人經(jīng)驗。傳統(tǒng)鐵區(qū)生產(chǎn)存在的一系列問題對一體化高效集中控制提出了迫切的需求。中冶賽迪基于大數(shù)據(jù)一體化管控的智慧煉鐵集控產(chǎn)品實現(xiàn)了鐵區(qū)管控一體化、操作集約化，大大減少作業(yè)區(qū)數(shù)量，提升人事效率、生產(chǎn)效率，開創(chuàng)鐵區(qū)生產(chǎn)新模式。
寶武韶鋼智慧中心——中冶賽迪總承包建設(shè)的鋼鐵行業(yè)首座鐵前智慧集控中心，打造了中國鋼鐵智能制造領(lǐng)域里程碑式的標(biāo)桿
在寶武韶鋼，中冶賽迪成功打造了全球首個鋼鐵智慧中心，原本分布在4平方公里范圍內(nèi)的8大工序、30個系統(tǒng)、42個中控室，全部整合融入占地1600平方米的智慧中心，400多名員工從涉煤氣等重大危險區(qū)域撤出，實現(xiàn)5千米以上遠(yuǎn)距離大規(guī)模集中控制。在鐵區(qū)和能介區(qū)生產(chǎn)現(xiàn)場，總共安裝了1600多個攝像頭，采集畫面在智慧中心的大屏幕上滾動播放，并通過視頻聯(lián)動技術(shù)進(jìn)行自動彈窗報警，提醒操作人員第一時間處理，安全得到了本質(zhì)的提升，管理也更加人性化。一體化管控讓數(shù)據(jù)在統(tǒng)一平臺匯聚，也讓各操作區(qū)工作人員的協(xié)同模式提檔升級，為生產(chǎn)順利平穩(wěn)運行提供了強(qiáng)有力的保障。
項目投產(chǎn)后，生產(chǎn)指標(biāo)明顯優(yōu)化，噸鐵成本降低25元，平均日產(chǎn)量提升500噸；徹底創(chuàng)新了鋼鐵生產(chǎn)組織模式，作業(yè)區(qū)數(shù)量下降60%，人事效率提升40%，總體勞動生產(chǎn)率提升近40%。
在寶鋼湛江鋼鐵，中冶賽迪建成了鋼鐵行業(yè)首座智能化原料場，實現(xiàn)了對湛江原料場的精確、實時管理，大幅提高作業(yè)質(zhì)量。以往鋼鐵原料場在盤庫過程中，只能依靠人工測量，過程辛苦不說，而且測量準(zhǔn)確性依賴于工人經(jīng)驗，誤差最大時可達(dá)幾千噸，嚴(yán)重影響生產(chǎn)安排。而湛江智能化原料場可以通過激光掃描儀自動生成原料堆三維模型，電腦在模型基礎(chǔ)上實時算出每個原料堆的體積，從而計算出它們的準(zhǔn)確重量，測量誤差能夠控制在1%以內(nèi)。湛江智能化原料場還實現(xiàn)了堆取料機(jī)無人化運行，操作人員不用在現(xiàn)場操作，只需要在集控中心遠(yuǎn)程控制操作堆料取料即可。湛江智能化原料場的無人堆取料作業(yè)能夠自動規(guī)劃作業(yè)策略，保證物料堆存的整齊劃一，減少沿途灑料，大幅提升料場利用率。項目建成后，勞動生產(chǎn)率提升80%，原料場利用率提升20%，盤庫效率提升90%。
湛江智慧原料場
03 鋼軋一體化：用“機(jī)智”解放“人智”
鋼鐵生產(chǎn)工藝多、流程長，其中的軋制環(huán)節(jié)長期以來是鋼鐵生產(chǎn)中對自動化程度要求最高的工序之一。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)對軋制精度和速度的要求不斷提高，人工操作難以滿足生產(chǎn)的實際需求。中冶賽迪在鋼軋領(lǐng)域推出一系列智能管控產(chǎn)品，實現(xiàn)鋼軋一體化、數(shù)字化、智能化，全面提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量，降低人工成本，重塑一線工人工作環(huán)境。
2019年12月，中冶賽迪承建的寶武武鋼有限熱軋操控中心投運，首次實現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)熱連軋產(chǎn)線的穩(wěn)定高效遠(yuǎn)程操控生產(chǎn)。在2250軋線操作區(qū)，以往分散的粗軋、精軋以及卷取共7個崗位合并至3個崗位，軋線作業(yè)人員可以實現(xiàn)全線信息共享、實時協(xié)同作業(yè)；在2250和1580熱軋加熱爐區(qū)，原來的6個崗位被合并至2個崗位，軋制節(jié)奏控制、自動燒鋼、自動裝/抽鋼、電子圍欄等智能控制技術(shù)，實現(xiàn)了軋制節(jié)奏的智能控制，工人在現(xiàn)場的自行操作也轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)程的集中監(jiān)護(hù)。
中冶賽迪打造的武鋼熱軋智慧集控中心，首次實現(xiàn)寬帶鋼熱軋生產(chǎn)線遠(yuǎn)程操作軋鋼
智能化改造不僅讓機(jī)器操作代替了人工一線操作，還運用人工智能技術(shù)、智能化決策模型輔助工人進(jìn)行智能化決策，用“機(jī)智”輔助“人智”更上一層樓。在武鋼操控中心運維區(qū)，中冶賽迪運用質(zhì)量自動判定、設(shè)備自動診斷、水量自動平衡等智能化技術(shù)，實時收集質(zhì)量、設(shè)備等關(guān)鍵部位的信息，并對有效信息進(jìn)行精準(zhǔn)推送，一旦設(shè)備出現(xiàn)需要更換或維修的狀況，運維區(qū)域的操作工會提前收到相關(guān)信息，從“事后破案”變成“事前預(yù)警”，點檢工作實現(xiàn)了實時化、可視化、智能化。
在寶武八一鋼鐵，中冶賽迪建設(shè)的行業(yè)首個智能熱軋鋼卷庫正在有序地運行。來來往往的行車不斷將鋼卷夾起、放下，完成一次次入庫出庫的過程。然而這些行車并沒有駕駛員在現(xiàn)場駕駛，而是由工作人員遠(yuǎn)程監(jiān)控，當(dāng)人工遠(yuǎn)程下達(dá)指令之后，行車會自動進(jìn)行卸卷、倒卷、裝車作業(yè)。傳統(tǒng)的人工駕駛行車往往會對汽車廂體產(chǎn)生一定的沖擊和損傷，而該系統(tǒng)能夠適應(yīng)高溫、復(fù)雜環(huán)境，智能優(yōu)化作業(yè)路徑，通過高精度定位控制，保障行車安全、高效、可靠運轉(zhuǎn)，徹底消除鋼卷貨物及設(shè)備損傷。這套熱軋智能化鋼卷庫系統(tǒng)實現(xiàn)了行車、調(diào)度、庫房管理無人化，庫區(qū)作業(yè)人員減少50%以上，庫區(qū)整體作業(yè)效率提升10%以上，綜合能耗降低5%-10%。
中冶賽迪建設(shè)的八一鋼鐵熱軋鋼卷庫智慧倉儲項目
04 全流程管控一體化：打造統(tǒng)一平臺的新時代智慧鋼廠
智能原料場、智能煉鐵、智能軋鋼、智能鋼卷庫、智慧鐵水運輸、智慧水集控……中冶賽迪通過多年的創(chuàng)新與實踐，最終連點成線，實現(xiàn)了水土云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺之上的全流程智能管控，讓全廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)在同一平臺匯聚，讓廠區(qū)每一塊物料都實現(xiàn)信息回傳，數(shù)據(jù)不落地、流程無斷點，描繪出工業(yè)4.0時代智慧鋼廠的嶄新面貌，為高質(zhì)量精益生產(chǎn)創(chuàng)造了可能。
2020年，中冶賽迪打造的行業(yè)內(nèi)首個基于統(tǒng)一工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的全流程數(shù)字鋼廠——永鋒臨港智能工廠陸續(xù)上線，數(shù)字化的智能管控貫穿“鐵-鋼-軋”全流程，真正實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)全生命周期統(tǒng)一管理。
在該項目中，中冶賽迪利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺、統(tǒng)一開放應(yīng)用平臺、統(tǒng)一生產(chǎn)協(xié)同平臺，連接了全廠原料、煉鐵、煉鋼、軋鋼、能源、物流、安環(huán)等各生產(chǎn)工序的設(shè)備超過3萬臺，實時數(shù)據(jù)超過50萬，讓生產(chǎn)要素和生產(chǎn)過程數(shù)字化，為工作人員合理決策提供了堅實的數(shù)據(jù)支持。中冶賽迪開發(fā)生產(chǎn)、設(shè)備、能源、物流、安環(huán)等12大類智能應(yīng)用app，為進(jìn)廠、庫存、加工、出廠每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供了數(shù)字化支撐，讓鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)、管理效率實現(xiàn)新的飛躍。
中冶賽迪建設(shè)的山東永鋒臨港產(chǎn)業(yè)園智能工廠項目
同年，中冶賽迪還在鑌鑫鋼鐵啟動了首個運行鋼廠全流程數(shù)字化改造項目，承擔(dān)了印尼德信全廠智能化項目，將智能制造產(chǎn)品推向海外。這意味中冶賽迪在打造“黑燈工廠”的道路上又邁出了堅實的一步。
“黑燈工廠”承載著人們對智能化、無人化生產(chǎn)的想象與期許，這些期許背后是社會對高質(zhì)量發(fā)展的不懈追求，也是不斷優(yōu)化勞動環(huán)境、以人為本的人文理想。中冶賽迪作為國家冶金建設(shè)國家隊領(lǐng)跑者，從未忘記國家與時代賦予的使命，從操作無人化到協(xié)同自動化，再到?jīng)Q策自動化，在不斷實踐和探索中豐富和發(fā)展著“黑燈工廠”的內(nèi)涵。
黨的十九大報告提出，要加快建設(shè)制造強(qiáng)國，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟(jì)深度融合。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，要促進(jìn)數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟(jì)深度融合，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，催生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式，不斷做強(qiáng)做優(yōu)做大我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)。立足新時代，中冶賽迪將不斷自主創(chuàng)新，以信息化、智能化技術(shù)重塑鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)、管理、運營，讓“機(jī)器智慧”解放人力，讓數(shù)字力量賦能行業(yè)，真正讓智能化為鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。
