科技赋能发展,智能决胜未来。近年来,江苏永钢集团有限公司(简称:永钢)紧扣创新发展主题,瞄准数字经济“新赛道”,大力实施智能化改造,积极探索转型发展新路径,通过党建引领、数字赋能,构建实时互联、柔性制造、高效协同的“智能制造”体系,推进工厂数字化转型升级,赋能企业高质量发展。
党建引领,开展“数”以“智”用党建项目
永钢坚持把党建引领和企业发展有机结合,实施开展“数”以“智”用党建项目,由公司总经理包挂联系、驻点指导。在平台研发、安环管控等项目一线组建3个行动支部,建立“班前一刻钟”、班组例会等学习制度,及时讨论解决项目推进过程中遇到的问题。打造“建支部即储后备、攻项目即练本领”融合机制,开展“薪火相传师徒结对”活动,加快形成“年轻党员比干劲,业务骨干争入党”的干事氛围。截至目前,永钢已有固废循环利用车间(转底炉车间)、智能炼钢生产车间、电炉大棒智能生产车间、精品线材智能生产车间、智能炼铁车间5个省级智能制造示范车间,特种合金棒材全流程智能化改造升级项目、建筑和冶金固废循环利用智能工厂2个省级智能制造示范工厂和1个省重点工业互联网平台,获评工信部大数据应用试点示范项目。
智能蝶变,打造先进特种合金棒材全流程智能工厂
全流程智能化的核心,是将客户需求作为原点,由此开始,涉及原材料采购、制造过程、物流、售后等全流程的智能化改造升级。“特种合金棒材全流程智能化改造升级项目”共包含三方面平台的打造,一是全价值链运营及协同研发平台,二是网络协同可视化制造平台,三是制造全流程节能及安环管控平台。
全价值链运营及协同研发平台上线后,当接到订单时,电脑便会给出数据分析,原材料如何采购、生产如何排期等都会显示出来,而如果需要研发的话,平台也会计算出研发进度如何安排才能满足客户的交货需求。
在特种合金棒材的订单转化为生产计划后,网络协同可视化制造平台便开始发挥作用,配矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等全流程,智能化都在发挥着举足轻重的作用,有效缓解了特种合金棒材生产过程中存在的生产计划性差、质量稳定性不高、资源利用率低等问题。例如轧钢环节,钢坯进入加热炉,通过视觉识别系统甄别钢坯的批次,避免不符合要求的钢坯“混入”出现产品质量问题。进入加热炉燃烧时,智能燃烧系统可自动分析排烟中氧含量并实时反馈,系统进行阀门调节,优化空燃比,不仅能够节约能源、调节炉内气氛,同时保障产品质量。生产完成,每一根棒材都有自己的独立“身份证”,通过扫码可以获取“它”的全部信息,哪一炉铁水、钢水,哪台连铸机,甚至是第几根生产出来的,整个生产过程运行数据可在中控室实时监控调度,实现产品质量全流程可追溯。由进炉前的物理编码到进入炉内的逻辑编码,再到形成棒材入库,物料配送和智能仓储应用5G、GPS、条码、AI视觉分析技术、二维码,实现全流程物联网信息追溯。
节能及安环管控平台伴随着特种合金棒材的生产全过程,可以监测环境、管控和优化能源以及保证安全生产。比如全厂超低排放一体化管控治平台的建设,将生产设备、监测设备、治理设备等运行数据、重点区域视频监控等信息接入平台,料场大棚通过鹰眼、视觉粉尘监测系统,自动与雾炮联动,通过记录治理设施和对应生产工艺设备或产尘过程同步运转情况,实现一屏看全厂、一键治超标、一网管超排。目前超低排放平台共有2443个接入点,已实现全厂环保无死角全管控。
当前,特种合金棒材车间内主体生产设备82台套,设备自动化智能化比例达100%,生产及专业管理软件系统齐全;设备互通互联,智能装备联网率为100%。
11年,从传统车间转变为智能车间,从工艺改进、设备改造到数字化系统应用,这既是棒材车间智能化的“蝶变”,也是永钢集团“产品普转优、优转特、特转精”发展战略的一步,更是钢企前进路上的永钢缩影。
智能管控,为促进绿色循环经济增添动力
获“2020年度中国标杆智能工厂”称号的永钢固废利用智能工厂(转底炉车间),通过BIM三维建模技术、5G技术,VR技术等先进技术手段,实现“无人化生产”和“智能化管控”。
转底炉数字化车间利用一种工厂可视化技术,通过模拟对转底炉车间巡检的情景,了解设备实时数据信息。将重点设备的运行状况、环保检测等信息,以曲线图、仪表盘、柱状图等形式实时显示在屏幕上,创新性设置了一名“虚拟员工”,通过制定巡检路线,实现一键开启智能巡检。普通员工还能身在中控室,通过VR模拟车间的真实环境,实现去任意位置点巡检。
为保障职工人身安全,利用“UWB高精度定位系统 5G”的方案,实现人员实时定位管理。工作人员佩戴好定位手环,只要进入工作区域,中控室的大屏上就能够随时显示员工的在岗在位信息和运动轨迹,管理人员在后台便能实时掌握所有员工的状态。
此外,转底炉车间的智能路灯,通过物联网全面升级路灯系统,实现了路灯集中管控、运维信息化、照明智能化。人员“足不出户”也能查看各个点位每一个路灯的亮度、信号状态、功率等情况;智能楼宇通过通信网络系统,将大楼里的智能照明系统、环境监测系统等统一运维,所有设备统一管理,进行单一或批量式控制。
区别传统工厂工程设计(以纸介质为主体)的交付方式,永钢固废利用智能工厂的数字化交付通过数字化集成平台,将设计、采购、施工、调试等阶段产生的数据、资料、模型以计算机能够识别并处理的标准数据格式提交给业主。在料仓装料时实现DRI球/粉全自动发货。通过设置发货规则,生成当班可发货的料仓号,运输车辆安装电子标签卡,到达指定料仓装料,与可发料仓的读卡器识别通过之后,即可装料。用“无人行车”代替传统的“人工行车”,通过在中控室的远程操作,实现人工的解放和物料的精准抓取;由无人行车送入生产线的冶金尘泥,通过利用原辅料系统集成、5G等电子标签技术,实现物料的全流程跟踪与管控,同时物料的质量、运输、成本信息随物料同步传输,确保物料的质量有保障、可追溯。
“固废利用智能工厂”成功实现了生产流程精细化、生产操作自动化和生产效率高效化的运行,有益于实现安全、绿色、高效、低能耗的生产全流程,降低人员培训成本,为促进绿色循环经济增添动力。
数据驱动,打通“销-研-产-供-财”主流程价值生态链协同
为了真正做到全流程可控管理,2021年6月,永钢开启了“大数据驱动企业产销质财创新应用”项目建设,旨在打通数据在“销-研-产-供-财”主流程价值生态链协同,持续挖掘数据资产价值,辅助业务决策。项目启动以来,大量智能化装备在现场得到应用,降低劳动强度的同时,提升劳动效率和操作的准确性,大幅减少人为因素对生产的影响。该项目成功入选了工信部公示的《2022年大数据产业发展试点示范项目名单》。
在生产管控方面,上线了高炉数字化运营平台,不仅能对高炉运行的实时参数进行展示分析,让高炉炉况通过数据来“说话”,还具有炉况预测、建议功能,可以对员工的操作提出指导性建议,进一步提高生产效率。此外,上线的设备管理系统同样做到了事前管控。在轧钢厂,产线近170台齿轮箱是保证轧机正常运作的重要前提,其中超1500只轴承又是设备的核心,系统通过搜集现场设备振动后的频谱、波形,进行在线检测、数据分析,掌握齿轮箱的运行状态,提前判断设备是否需要开箱检修,为生产平稳运行提供坚强保障。
除了生产管控,数字化还在企业金融领域发挥积极作用。2021年7月,借助区块链技术,永钢将银行、核心企业与供应商之间的业务数据和授信数据形成紧密金融证据链,上线了“永钢集团供应链金融平台”。该平台充分融合了区块链、大数据、云计算等多项科技创新成果,有效降低产业链参与各方的结算成本、融资成本、管理成本,大幅提升了产业效率。该平台能为产业链的合作伙伴搭建多元、便捷、灵活的融资渠道,让其感受到更优质的“永钢服务”。
目前,永钢已经基本完成了设备运维、云销售、全流程质量管控、业财一体化、供应链金融等系统平台的建设。接下来,将构建以“数据”为核心的流程型组织和新一代IT架构,加快数据的融合应用,用数据驱动生产计划管理的动态排程和销售物流的智能管理,推动产业生态的整体协同,助力企业上下游生态繁荣。
智能制造,永远在路上。“十四五”期间,永钢将继续坚持创新发展、绿色低碳、统筹协调的高质量发展路线,在智能化发展的大道上阔步向前,推动企业行稳致远。
(文:马远 江飞/摄影:黄智强)