炼钢,可以更“智能”

来源: 企业家日报网 时间: 2024-04-20 作者: 马兰

多个超大的显示屏一字排开干净整洁的工装,这不是写字楼,而是北重集团特钢事业部101车间炼钢数字化管控智控中心。

各项生产数据、监控画面悉数显示在大屏当中,通过高清智能监控可以更直观地看到电弧炉冶炼情况,实现由传统经验性炼钢到数字化、智能化、标准化炼钢的转型。

产业工人坐在电脑前炼钢,这听起来不可思议,但这是北重集团炼钢一体化智能管控平台建设给钢铁生产带来的诸多改变之一。

搭建智能平台让管理更智慧

2024年伊始,北重集团智能炼钢项目建设仍在热火朝天进行中。据相关人员介绍,自2022年年底开始,公司开始构建炼钢一体化智能管控平台,以智能化为手段,与精益管理相融合,推进管理的数字化、精益化、智慧化,促进管理升级。

目前已完成对50吨电弧炉主控室电极控制柜、动力柜、网络柜等6台配电柜的搬迁及改造,形成智能炼钢平台中央控制室;通过对炼钢、精炼、模铸工序过程控制的改造,完成近900个数据点的采集工作,确保生产工艺数据能够及时、准确、真实、全面、稳定地上传平台,保证冶炼环节数据的完整性和可追溯性,为平台提供数据支撑;基于等保三级网络安全体系,搭建了炼钢一体化智能管控平台,将生产工艺过程中的海量数据统一采集、清洗、治理、存储,实现整个特钢车间“炼钢-精炼-模铸”工艺全流程数据的互联互通,同时开发部署模型20多个、页面40多个,后续数字开发项目还在进行中。

通过炼钢一体化智能管控平台的建设,实现特钢事业部炼钢车间各个工序和环节的实时监控、科学分析、智能诊断和精准控制,为事业部生产管理水平提升、质量协同管控、安全生产保障、能耗成本降低、操作制度标准化助力坚实支撑。

走进炼钢现场笔者还发现,在50吨电炉前,一个身穿“隔热服”的黄色机器人快速将长长的“手臂”伸入炼钢炉,动作异常灵活,原来这个新颖的家伙是炼钢车间安装的测温取样机器人,通过增设主控制远程操作人机界面,可实现远程操作或自动进行50吨电弧炉冶炼过程中的测温、取样、定氧功能,实现了机器代人的功能。现在,炼钢工人从1600℃钢水中取样易如反掌。

据了解,测温取样是炼钢厂最为危险的工作之一,过去由人工完成。直到智能测温取样机器人“上岗”,才改变了这一状况。它们“上岗”后完全取代了人工作业。

“原来钢水测温取样确实很辛苦,无论春夏秋冬,我们都得穿着厚厚的隔热服作业。站在旁边,能感觉到一阵阵强烈的热浪扑在脸上。”炼钢作业长高凯红介绍说。

“智慧赋能”推动企业高质量发展

在传统认知中,炼钢各工序的生产主要靠人工完成,生产稳定性很大程度上依赖于操作工人经验,电弧炉、感应电炉、钢包精炼炉、铸锭作业各个环节间的配合由调度员指挥,环节之间的协同断点限制了生产效率的提升。然而下一步这里的生产却是另外一番景象:每一炉钢水冶炼前,通过炼钢一体化智能管控平台,模型已经自动计算出每炉钢的原辅材料等物料的加入量;在冶炼过程中,备料、加料、操枪均由系统自动化完成;在冶炼完成后,成本已经自动核算,经济指标一目了然……

系统投用以来炼钢各项生产指标稳步提升,吨钢产量能耗下降三个百分点,创造了一定的经济效益。

据悉,该项目以工业互联网平台为载体,深度融合物联网、大数据、人工智能、云计算、机器学习等数字化、工业互联网技术,构建一体化智能管控平台,推动特钢事业部生产管控模式向数字化、网络化、智能化、标准化迈进,提高军品质量及稳定性,将打造超前5—10年的特钢一体化智能管控平台,建成公司内智能制造样板工程,推动公司其他车间的数字化生产的落地应用,同时形成内蒙古自治区、中国兵器工业集团乃至高端装备行业的新基建示范标杆。

相关人员还介绍,通过搭建一体化智能管控平台,将生产过程中的海量数据统一采集、清洗、治理、存储,实现整个炼钢车间“炼钢-精炼-模铸”工艺全流程数据的互联互通,支持定制化数据展示及自动生成电子报表。

同时,借助平台拖拉拽、可视化、图形化分析算法及工具,解决生产现场缺乏数据分析和挖掘环境的问题,提高协同分析优化的水平。通过智能炼钢及对标、分析、优化业务模块,建立起“监测-分析-诊断-优化-学习-提升”的闭环技术体系,通过不断迭代优化形成操作标准,切实提高军品质量的稳定性,节能降本。

“原来干完一炉钢,只知道温度、成分合不合格,有了这个平台,每炉钢的成本是多少,干完就能知道,而且还能实现信息深度自感知、智能化自决策、精准控制自执行、自适应等功能。”高凯红继续介绍说。

下一步,一体化智能管控平台计划通过热调试数据积累试运行,以电炉冶炼+中频炉-精炼-模铸的“工况识别+智能预测+系统优化”为指导路线,将“冶金机理、专家经验、分类模型、机器学习”有机融合,实现炼钢区段冶炼过程对主辅料剧烈波动情况的自适应和自优化,缩短冶炼时间,降低冶炼成本,提高钢水质量。

项目负责人、兵器关键技能带头人陈亮说:“通过对工业数据的全面深度感知,形成标准化作业的智能决策与控制,全面驱动特钢加工由传统流程行业向智能转型迈进。”

所做的这一切,只为后续“一键炼钢”做着准备。

翻开智能炼钢的崭新篇章

经过近70年的发展,北重集团特钢板块已成为集冶炼、炉外精炼、模铸于一体的国家高强韧钢炮、高端厚壁无缝钢管、高端模具钢等产品生产冶炼基地。

数字化、标准化、智能化转型升级已成为当前制造企业发展的新引擎,特钢板块作为北重集团三大板块之一,推动特钢板块整体向数字化、网络化、智能化三化融合的生产和管理模式转变具备迫切性和必要性。

实施智能炼钢,看似工作变轻松、变简单了,其实对职工的要求更高了更严了。

“智能化绝不是简单的“无人值守”或以“机器换人”,这一技术变革对专家型、创新型、复合型人才有着强烈的需求。”101车间主任刘飞说。

他们充分认识到培养多元化人才的重要性,多渠道、多层次、多手段地开展职工教育培训,着力造就一批既懂生产技术又会经营管理,既懂市场化运作又具有智能化思维的复合型管理人才,形成完整的人才梯队,使人才这个第一资源在智能工厂建设中发挥关键作用。

走出去、请进来,车间先后与多所大专院校和科研机构建立合作关系,邀请专家来公司进行现场诊断和指导,拓宽了职工的视野,提升了广大职工参与智能工厂建设的素质和能力。   

在创新迭代的不懈实践中,北重集团已然开启炼钢高端智能新篇章,为行业转型升级、钢企降本增效提供强有力的技术支撑。

 


责任编辑:戴琳

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