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【案例】中国宝武韶关钢铁的“智能制造”内幕!
来源:http://unleashyourinfinity.com 责任编辑:ag88环亚娱乐 更新日期:2019-06-19 17:53
今年的政府工作报告再次重申人工智能智能制造的重要作用,提出要推进工业强基、智能制造、绿色制造等重大工程,先进制造业加快发展。近年来,我国钢铁工业大力推进智能制造,在自动化、智能化、管理信息化上取得了一定成绩,促进了生产力的提升,为重塑传统

  今年的政府工作报告再次重申“人工智能”“智能制造”的重要作用,提出要推进工业强基、智能制造、绿色制造等重大工程,先进制造业加快发展。近年来,我国钢铁工业大力推进智能制造,在自动化、智能化、管理信息化上取得了一定成绩,促进了生产力的提升,为重塑传统产业、加快转型升级提供了重要的推动力。

  针对当前智能化水平低、产线效率不高等现状,基于国家十三五规划和中国制造2025的战略要求,聚焦新发展理念,依托工业互联网和大数据分析,通过两化融合,转变生产管理模式和商业模式,优化全流程资源配置,实现物流标准化、制造流程化、组织扁平化,成为“安全可控、环保达标、效率领先、效益持续”的区域性优秀企业。公司以产品制造智慧化、组织业务智慧化、设备维检智慧化、物料运输智慧化、员工作业智慧化、专业运作智慧化为目标,大力投资“智脑”改造,全力打造钢铁智能制造示范基地。

  2017年以来,公司围绕“机械化换人、自动化减人”,按照“投资小、见效快”的原则,梳理了一批智能制造项目,促进了劳动效率和安全本质化水平提升。通过滚动评审立项、月度例会推进、动态跟踪,实施了“自动化立体仓库改造”等30项智能制造项目,全年项目累计投资额达1.52亿元。公司信息化建设红利正稳步释放,打造“智能工厂”开局良好。

  2018年,韶钢将着眼智能制造前沿科技态势,结合自身装备特点和管理要求,创新驱动,重点通过“应用图像识别”、“远程监控”、“光机电一体”等技术,力争全年完成超过30个智能制造项目,探索实现“装备自动化、少人化、无人化”升级改造。

  未来3年~5年,机器人陆续“上岗”。这些机器人将重点分布在重复简单劳动和高温、粉尘等作业环境恶劣的岗位,不仅能减少人力、降低劳动强度,还能提高操作精准度,提高产品质量。

  建设一套集数据、信息采集控制系统、视频监控系统、语音警告等功能为一体的安全运行监控系统,系统采用集中监控方式,集中监控站远离危险场所,系统功能基本要求实现:离散式控制系统;视频监控系统。

  智能制造改造完成后,可实现管网的阀门的远程集中监控,提升管网设施故障时的应急处理能力。

  第一阶段对公司主管网部分电动阀门实施远程操作与视频监控,实现部分人工盲板改为电动盲板,再实施电动盲板远程操作与视频监控。第二阶段人工盲板全部改为电动盲板,再实施电动盲板、电动蝶阀远程操作与视频监控,并实现联锁功能,实现全部集中监控。

  未来3年,韶钢全面推进智能装备、智能工厂、智能互联、IT 基础变革等智能制造4大方向,设备管理、物流、炼铁、炼钢、轧钢、质量管理、检化验、能源管理、煤气管网、安全管理、信息化等10类系统(工序)项目的落地执行,旨在提升成本、品质、服务竞争力,形成竞争新优势,把韶钢打造成华南地区最具竞争力钢铁产品及服务供应商,成为宝武集团高端棒线材制造基地。

  目前,宝钢股份1580热轧智能车间,已成为工信部智能制造的示范试点。据了解,在最近2年里,宝钢股份已筛选23个试点项目,预计投资超过10亿元。在智能装备层面,正在高炉炉前作业、炼钢浇钢、冷轧锌锅捞渣等区域推进机器人应用的实践,目前在役及实施中的机器人总数达149台套。一些仓库完成了无人化改造,同时正在开展无人化智慧料场的建设。智能车间将在2017年全面完成。据预测,项目完成后,1580智能车间能源利用率、全自动轧钢率、劳动效率将分别提升5%、6%和10%,成本下降20%,钢铁制造将更安全、更高效、更环保,预计年经济效益超过3200万元。

  在智能工厂层面,宝钢财务领域已完成全流程精细化成本盈利分析系统的建设;出厂物流正在组织实施车辆的智能调度和管控,以提升运输效率;设备领域正在开展关键设备在线监测与诊断平台的建设,实现设备状态的预测、预警。在智能互联层面,致力于实现虚拟服务网络与实体服务网络的融合,推动供应链的深度协同。

  到2021年末,宝钢股份机器人应用实现置换人工超过2000人,机器人应用总量将超过1000套,建设、改造一批智能化产线,完成基于互联网、满足用户个性化需求的快速响应、柔性的研发、营销、制造、物流体系构建。宝钢股份在钢铁行业领先一代的新优势将通过“互联网+”和智慧制造得以实现。

  拆捆带机器人、贴标与取样机器人、热镀锌捞渣机器人等工业机器人项目的投用和推广,持续降低员工工作负荷,改善员工工作环境,提升安全本质化水平。以1550冷轧产线工业机器人应用为例:入口拆捆带作业效率提升15%;贴标签作业效率提升8%;出口打捆带作业效率提升12%。

  原料场智能控制技术的应用:一期11台堆取料机采用“作业指令全自动化操作、3D扫描通讯传输”等技术,全部实现智能化运行。二期7台堆取料机智能化项目,计划2018年底投运。

  无人化行车的应用:铁路成品库A跨3台无人化行车、1550冷轧后库5台行车和成品库10台无人化行车采用多项检测、控制新技术,实现高效稳定运行。

  自动包装机组的应用:1550冷轧连退、热镀锌,硅钢退火涂层产品包装采用高自动化技术的自动包装设备,机组劳动效率较传统包装机组提升50%,力争成为包装工序智慧制造的引领者。

  将生产、设备、能环、物流、安保五大管控业务的集中部署;减少厂部级调度岗位,调度层级由三级减少到二级(公司级、作业区级);开发高度集中的信息化管控平台,形成了公司统一的信息中心、在线指令中心、应急指挥中心。湛江钢铁聚焦两提两降(提升效率、提高质量、降低劳动强度、降低成本),实现2300吨钢/人年,形成全流程、全产线的数字化工厂,打造智慧钢铁制造新标杆。

  2018年9月20日,作为2018年企业信息化、智能化建设的重点项目之一,沙钢动力总厂动力能源管控中心全面投入运行。在近500平方米的能源管控中心大厅,21米长、1.3米高的电子显示屏上动态显示着动力总厂各车间510处的监控画面,45台电脑页面实时显示能源系统的运行数据和各种运行操作画面。在这里,沙钢通过远程集中控制,实现了全公司能源的统一管理和平衡调度,在保证全公司生产及动力工艺系统稳定性的同时,进一步提高了整体能源的利用率和经济性。

  多年来,沙钢始终坚持实施“科技领航、创新驱动”发展战略,大力推进信息化与工业化两化融合。沙钢将智能制造作为信息化、智能化深度融合的切入点和主攻方向,在推进智能化工厂建设上加大技改投入力度,加快实施步伐,取得了积极成果,为企业高质量发展注入了新的动力。

  “目前,沙钢集团本部人均产钢量达到1300多吨,居国内领先水平,但与国际先进水平相比还有一定差距,沙钢未来将加快信息化、智能化建设,通过智能化水平的提高,进一步改善职工工作环境,提高劳动生产率,使人均产钢量达到1600吨,力争超过1800吨,进入国际第一方阵。”沙钢集团董事局主席沈文荣表示,未来钢铁行业的竞争将不再是价格的竞争,而是产品质量和生产效率的竞争,这就要求钢铁企业从“制造”向“智造”转型。

  为更好地应用新技术、新工艺、新设备,确保安全可控、持续高效运行,并为推广示范做好技术储备,沙钢始终坚持各级单位“一把手”负责制,发挥各级单位“一把手”在智能化项目建设中的关键作用,始终坚持以业务管理部门为主导,以智能化技术部门为辅的项目建设新模式,共同促进项目建设的稳步推进。

  2015年以来,通过3年多的努力,沙钢智能化建设取得了积极成果,在降低职工劳动强度、大幅提高生产效率的同时,还提高了操作精准度、产品质量,促进了产品提档升级。目前,沙钢产品结构不断优化,优质线材等高附加值产品占比已达到50%以上。

  “目前全行业都没有一条成熟的智能制造生产线,大家都处于摸索的阶段,有的企业行车定位做得比较好,有的在加热炉这块做得比较好,但没有一条从炼铁、炼钢到轧钢的完整的生产线。而沙钢做的就是这样一条从炼铁、炼钢到轧钢的完整的生产线。”沙钢集团有限公司副总经理马毅表示。

  2017年,沙钢申报的“高端线材全流程智能制造新模式应用项目”获得工信部批准。该项目主要针对我国高端线材产品供给能力不足,尺寸精度低,稳定性、均匀性、一致性差等问题,对转炉特钢、开坯修模和线材轧钢生产线全流程进行智能化改造。项目建成后,可以实现一键炼钢、钢水自动化处理、一键连铸,不仅大幅度减少人员、改善作业环境,而且将生产出能填补国内空白的高端线材,进一步提升沙钢在世界钢铁行业的竞争力。

  “今年初以来,我们全力推进高端线材全流程智能制造项目实施,在炼钢方面主要抓好仿真平台、智能物流调度系统和转炉自动出钢3个大项。”马毅说。以往沙钢开发新产品的传统路径是通过钢铁研究院进行多次实验,慢慢达到预期的效果,耗费了大量的人力物力和时间。如今沙钢通过仿真平台,建立数字化生产线进行虚拟仿真生产,大大缩短了研发及成果转化周期和高端线材的开发时间,同时对全流程进行质量管控来降低产品不良品率,以及采用智能设备运维保障产线设备运行的稳定性等,为钢企提供智能工厂解决方案。除了仿真平台,智能物流调度系统和转炉自动出钢也都是创新项目,目前方案都已出炉,正在有序推进,预计明年全部落地实施。

  在推进高端线材新模式的同时,沙钢还全面协调推进智能化创新应用工作。今年3月份,沙钢成立智能制造项目办公室,一方面,自上而下,通过顶层设计,同时学习并借鉴同行业中智能制造的先进做法,应用到企业实际生产中;另一方面,自下而上,通过摸排项目,激发底层员工的创新意识,达到全员思考的目的,加快推进智能制造步伐。据统计,沙钢各车间及部门对标排查出600多个智能技改项目,经论证同意立项实施的有360多项。目前,炼钢自动接电极、东区无人堆取料机等项目已相继投入运行。

  “钢铁+智能制造”的发展模式,让钢铁制造更加智慧。近年来,100多台套机器人先后投入生产使用,减轻了员工劳动强度;在炼钢、炼铁、轧材等生产流程实施智能化改造,打造智能车间……智能制造为沙钢高效发展注入了新动能。

  在沙钢电炉炼钢厂,国内首套炉前快速在线自动测温取样机器人大显身手。该机器人系统主要由一台意大利COMUA六轴自由度冶金版工业机器人及防护隔热栏体构成,通过编程、示教,机器人自动装载测温取样探头按照设定好的运动轨迹,自动完成对电炉钢水的检测取样工作,整个过程仅需25秒,快速准确且能将钢水温度及元素成分曲线数据直接在电脑上显示出来,显著减轻了工人的劳动强度。

  与此同时,沙钢加快智能生产车间项目建设,全力打造“黑灯工厂”。今年5月份,沙钢冷轧硅钢车间被苏州市经信委评为苏州市示范智能车间。该车间装备达到了国际先进水平,关键工艺流程数控化率超过65%,企业资源计划(ERP)装备率超过70%,基本形成了从基层自动化、过程控制系统、制造执行系统、企业资源计划到决策支持的功能相对齐全的信息系统,实现了“一键下单式组织生产”。

  “未来5年,沙钢还将借鉴国内外先进经验,从烧结、焦化、炼铁、炼钢到轧材及其辅助车间,进行智能车间改造,实现工业4.0的目标。”沈文荣表示。

  “大力实施智能改造,进一步优化提高工艺技术水平和装备自动化水平,使智能制造成为推动沙钢高效发展的‘新引擎’。”沈文荣表示,无论是高端线材全流程智能制造新模式应用项目,还是“机器换人”“智能工厂”项目,都只是沙钢智能制造宏伟蓝图上的一小部分。

  未来,沙钢将高扬创新发展主旋律,以提升“质量、效率、效益”为导向,以机械化、自动化、信息化、智能化“四化”提升与建设“智能工厂”为基调,坚定“产品、管理、服务”智能化的理念,围绕不断提升企业核心竞争力、提升企业活力这一中心,创新管理思路,打通二级系统集成、管理与生产、信息化与自动化,加快项目推进,使沙钢智能制造水平提升到新的、更高的水平。

  “目前,沙钢与湖南镭目公司签定了合作意向并成立了合资公司,同时,我们也正在考虑将计算机应用中心独立,成立信息化软件公司。”马毅表示,企业智能化建设,关键在人才。

  智能制造涉及自动化、机器人、信息化等技术领域,涉及生产、质量、设备、能源等管理业务。沙钢通过成立专业化公司、加强内部培养、社会招聘、产学研合作、服务外包等多种形式,加快“智能化”建设人才队伍建设,为智能化改造顺利推进、智能化生产安全可靠、经验模式示范推广提供保障。

  智能制造涉及自动化、机器人、信息化等技术领域,涉及生产、质量、设备、能源等管理业务。沙钢通过成立专业化公司、加强内部培养、社会招聘、产学研合作、服务外包等多种形式,加快“智能化”建设人才队伍建设,为智能化改造顺利推进、智能化生产安全可靠、经验模式示范推广提供保障。

  “我们想要实现的智能制造,不是单纯的信息化,而是从客户关系管理,到智能化生产,再到无人仓储、自助提货等全流程、一条龙的真正意义上的智能化。”马毅说。

  鞍山钢铁落实“制造业高质量发展”理念,加快推动智能制造。以提升用户满意度为中心,依托新一代信息技术应用,把鞍钢股份鲅鱼圈分公司作为试点,倾力打造全新冶金流程智慧透明工厂,建设绿色制造、资源优化平衡的智能化生产基地,实现“生产型制造”向“服务型制造”转变,形成冶金流程新业态。

  为满足“制造业高质量发展”要求,国家明确了9项战略任务,其中之一就是积极发展服务型制造和生产型服务业。日前,记者从鞍钢股份信息化管理中心了解到——

  在打造全新冶金流程智慧透明工厂这一过程中,鞍山钢铁以提升用户满意度为中心,把用户关注的质量、成本、效率和服务四个要素进行统一规划,通过应用工业大数据分析、工业互联网建设、全流程全寿命的产品质量管控、设备状态检测、智能装备、人工智能等新一代信息技术,依托质量一体化、供应链一体化、调度一体化、柔性生产、能效管控和全流程工艺优化控制等6个功能模块支撑,实现由产品制造向提供具有丰富服务内涵的产品和依托产品的服务转变,为用户提供整体解决方案。同时,强调主动服务,将用户引进产品制造、应用、服务过程,主动为上下游用户提供服务性生产,实现协同增值。

  一方面通过大数据、物联网、人工智能、工业机器人集群应用等技术和智能装备在冶金生产过程中的应用,实现冶金制造工艺的仿真优化、数字化控制和自适应、自决策控制;另一方面通过工业互联网平台建设,促进产品全生命周期、用户服务、供应链一体化协同应用,实现智能决策、智能管控。

  一方面实现对用户服务的透明化,实现从订单到排产、工序流转、过程管理、产品追溯、用户服务等全过程的可视化和透明化,提升产品管控和用户服务能力;另一方面实现全流程过程管控透明化,通过新一代信息技术及智能装备的集成应用,实现生产进度可视、安全库存预警、异常提醒、多维度报表、数据统计分析、质量追溯等,达到提质和降本增效的目的,全方位提升企业管理和服务能力。

  落实《中国制造2025》及首钢“十三五”智能化发展规划要求,深度融合物联网、互联网、云计算、大数据等新技术,逐步提升制造装备、全供应链管控、分析决策过程的智能化水平。首钢钢铁产业的信息化与自动化按照典型的五级架构体系进行建设,用以支撑生产管理的全部业务,通过覆盖产品制造全流程的物流、工作流、资金流与信息流的集成融合,促进企业管理创新、提升企业运营的质量和效益。

  ●日前,在首钢股份公司硅钢事业部酸轧轧后库刚刚上线了一套智能仓储系统,实现了库区天车无人化和仓储智能化。这套智能仓储系统是由首钢自主研发的首个智能仓储示范库。

  ●首钢股份炼钢作业部机器人自动测温取样系统投入使用,该系统将工业机器人和冶金现场实际结合起来,有效解决了高温、粉尘和强磁场环境下机器人稳定运行的难题,最终实现了全自动测温取样;该系统主要由后台控制系统、机器人本体、探头存放仓和枪体本身等4部分构成;其中,二级计算机控制模型可以按照生产需要设定和控制机械手的运行轨迹,进行测温取样;

  ●首钢股份硅钢事业部冷轧智能化工厂项目列入工信部“2016年智能制造综合标准化及新模式应用项目”;

  ●首钢股份公司原燃料检验全自动系统投入使用,实现原燃料样品送样及检测自动化,成为国内首创,单块钢样最短分析报出150秒,硅钢酸溶铝检测精度达到1.4ppm;

  首钢坚持创新驱动和“精品+服务”发展战略,瞄准世界一流钢铁企业,建立健全产供销研用一体化运行协同体系。持续优化品种结构,加快推进以汽车板、电工钢、镀锡板为重点的高端产品开发,战略产品国内市场占有率均进入前三位。

  10月31日下午,中国联通和首钢集团在首钢园区举行战略合作伙伴签约仪式,双方将携手把首钢园区打造成国内首个5G示范园区,并在建设5G产业园区、推动智慧园区规划设计和示范应用、品牌联合推广、国际业务合作、奥林匹克文化推广、冰雪运动发展等方面展开战略合作。

  首钢集团董事长张功焰在致辞中表示,首钢园区以打造新时代首都城市复兴新地标为目标,突出工业遗存特色,推动产业升级,带动城市发展,着力打造传统工业绿色转型升级示范区、京西高端产业创新高地、后工业文化体育创业基地。首钢和联通将率先在园区实施智慧观赛等项目,建设国内首个5G示范园区,为首钢园区打造世界级都市型产业社区提供支撑。

  明年一月份“中芬冬季运动年”期间,用户就能在首钢园区体验到智慧观赛等5G应用。未来,随着5G网络在园区的全覆盖,首钢园区将在远程办公、智慧场馆、移动安防、无人驾驶、高清视频等多个领域实现5G的广泛应用。未来的首钢园区,将处处充满5G带来的精彩,成为城市科技新地标。

  根据协议,中国联通与首钢集团还将充分发挥双方各自海外分支机构的优势,通过客户共享、资源互补等方式,面向国际人才进行国际业务的营销和推广,开展交流、参观和合作,加强国际业务在首钢园区的推广和落地,共同打造国际人才社区。

  2018年12月26日,中关村科技园区管理委员会和首钢集团有限公司合作共建的“中关村(首钢)人工智能创新应用产业园”正式揭牌。未来,人脸识别技术将覆盖整个首钢园区内的智慧楼宇;自动驾驶和智能网联服务技术将广泛应用到园区的智慧交通中;酒店服务机器人将实际服务园区智慧酒店;AI机器人技术将为首钢智慧园区提供智能安防、智能制造等服务。据悉,人工智能更将应用在北京2022年冬奥会中。

  据了解,这是全球面积最大的人工智能创新应用产业园,首钢园北区2.91平方公里范围内将全面开展人工智能示范应用,并将不低于20万平方米的空间将用于建设人工智能产业园。数字智能是首钢园区的重点产业领域,中关村(首钢)人工智能创新应用产业园的建设,将有力推动园区实现产业复兴、活力复兴,加速高精尖产业集聚发展,对首钢的转型发展,特别是园区建设具有非常重要的意义。首钢园区将通过开放首钢集团体系内智能制造相关业务,并将智慧应用场景作为特色产业生态协同实施,重点促进人工智能技术与实体经济融合、与未来都市需求结合,为首都建设“科技创新中心”提供支撑,将人工智能产业园打造为未来都市的缩影和产业发展的加速器,使其成为首钢园城市复兴的一大亮点。

  首钢股份副总经理李明指出,钢铁企业必须看到“互联网+钢铁”服务于产业链、服务于钢铁企业经营发展的本质。首钢股份的产品定位和销售渠道特点,决定了其在利用第三方平台服务好中小客户的同时,还应利用互联网技术加快向智能制造转型,与下游用户共同构建智慧供应链。

  智能装备、物联网的应用是实现“互联网+钢铁”的基础。因此,首钢股份在以下方面开展了工作:

  二是开发低成本高端高效洁净钢冶炼系列技术,成为国内首家实现“一键式炼钢”“一键式精炼”的企业。

  三是全力推进“智能检测”,率先实现“原燃料、钢、渣试样检验全过程自动化和智能化”。首钢股份实施全自动智能检测实验室系统项目,使关键工序数控化率达到90%以上;生产效率整体提高30%,能源利用率提高10%;运营成本降低20%,产品检验周期缩短30%,试样不良品率降低10%。

  实施“互联网+钢铁”,需要企业有坚实的信息化基础。为此,首钢股份在资讯、采购、销售、营销、物流环节上都建立了相应的平台,实现信息化融合,形成了智能支撑层,提升了发展效率。

  在资讯环节,首钢股份建立了信息资源平台,能够从互联网中自动搜索、获取、共享、分析各方面的信息,将信息资源变为内部可用知识。

  在采购环节,首钢股份建立了电子采购平台,为供应商提供了一个公平且有竞争性的平台,既避免串标,又可以使企业在供应商博弈中获得最佳经济效益。

  在销售环节,首钢股份建立了电子商务平台,通过线上交易带动整体现货交易,实现了销售速度和效益的双提升,也实现了用户渠道拓展、产品零售、价格发现和效益最大化等效果。

  在营销环节,首钢股份建立了客户服务平台,借助“互联网+”,实现客户自主下单、签订电子合同、打印电子质保书、处理质量异议等功能,为客户提供方便、快捷的服务。

  在物流环节,首钢股份建立了供货看板平台,与客户、港口、物流公司、港代公司、各外租仓库信息系统对接,采集了大量详实的基础数据,一方面为首钢内部各信息系统提供数据源,另一方面为供应链上各方提供所需物流信息,并为战略客户提供从签单到发货各阶段的信息。

  会上,李明着重介绍了首钢股份以硅钢一冷轧工厂为载体建设的首钢首条冷轧智能工厂示范线年正式入选国家智能制造综合标准化与新模式应用项目。首钢股份硅钢一冷轧智能工厂项目通过对现有设备的智能化改造,应用物联网、大数据、云计算等新技术,全面提升在硅钢产品研发、精准营销、柔性生产、质量预测、智慧物流等方面的智能化水平,显著改善整体冷轧工厂运营水平,形成了一系列适用于钢铁行业的智能制造技术,以后将在首钢其他产线推广应用。

  据介绍,首钢股份硅钢一冷轧智能工厂项目整体设计围绕智能化服务、智能化物流、智能化工厂、智能化装备4个主题开展,设计构建3层智能工厂的系统架构。

  最下面一层是智能支撑层,包括大数据平台、云计算平台、网络安全平台等为智能工厂整体提供基础技术支撑的平台。

  中间一层是智能制造层。包括三级生产、设备、能源系统以及二级、一级自动化系统在内的,与生产制造流程相关的所有系统平台都处于中间的智能制造层。

  位于最顶层的是智能决策层。这层主要包括ERP(企业资源计划)、CRM(客户关系管理)、管理驾驶舱等对企业经营决策起到分析辅助作用的平台,相当于智能工厂的“大脑”,能够借助系统分析当前工厂经营决策的相关数据,为工厂经营计划的制订提供有力支撑。

  通过建设智能工厂,首钢股份将实现硅钢产品研发周期缩短30%、硅钢冷轧工厂运营成本降低20%、生产效率提高20%、产品不良品率降低20%、能源利用率提高10%的目标。

  最后,李明表示,未来,首钢股份将构建智慧供应链-智能制造系统和智慧营销平台,主要包括以下内容:一是订单交付可视化跟踪,旨在消灭“黑箱”;二是供应链精益保障体系,能够进行断点预测;三是智能化需求拉动预测,有助于提高效率;四是自动化预警库存断点,用于降低成本。

  “首钢股份公司主动融入京津冀协同发展国家战略,积极适应供给侧结构性改革要求,以互联网+智能制造+智慧营销为抓手,持续推进质量变革、效率变革、动力变革,一大批标记着首钢制造的精品钢材广泛运用于国家重点工程项目及下游国内外知名制造企业,成为新时代新首钢的靓丽名片。”2018年8月25日,在2018(第四届)中国钢铁产业互联网+推进大会上,首钢股份副总工程师张建在演讲中表示。

  “在信息化建设方面,首钢股份分四期进行推进,每期都取得了预期和阶段性效果。”张建介绍。

  一期信息化建设是从2004年开始到2005年。首钢股份公司信息化建设以信息化网络化建设为先导,先后组织研发了炼钢工艺监督系统、钢坯管理系统、材料管理系统,并在国内冶金企业率先推广使用C/S架构点检信息系统,促进了基础管理工作,提升了首钢迁钢公司扁平化管理体制下的精细化水平。

  “炼钢工艺监督系统是首钢迁钢公司所有MES(制造执行系统)的雏形,该系统的上线率先实现了首钢迁钢公司炼钢生产全流程系统管理,提高了岗位工作效率。工艺监督系统钢坯发运功能未上线前人工手动发运一车钢坯至少需要30分钟,系统功能上线分钟。”张建表示。

  二期信息化建设是从2006年开始到2008年。据介绍,该阶段构建了首钢钢铁主业“集中整体分层能级”管控架构的业务流程体系。“经过二期项目建设,首钢迁钢公司炼铁、炼钢和热轧生产管控流程全部纳入了系统管理,构筑了规范的质量控制体系、高效的一体化生产计划体系,以及全流程跟踪体系,实现了钢轧一体化集成管理,开启了首钢精品板材生产管控体系新篇章。”张建介绍。

  三期信息化建设是从2009年开始到2010年。2009年8月份,首钢迁钢公司适应配套完善工程项目启动了配套完善信息化建设。该项目结合新增生产线对原有ERP(企业资源计划)、铁前MES系统进行了扩充,并在消化二期经验成果的基础上,自主创新开发了一套钢后MES系统,搭建了质量数据全面可配的主数据维护平台。

  四期信息化建设是从2011年开始到2013年。首钢股份全面启动以一体化质量管控为核心的冷轧信息化建设,并首次在冷轧工序实现按产品标记编码的精细生产排程,将冷轧37条生产线全面纳入三、四级系统集成管理。

  “首钢股份在智能制造方面,积极探索并实践,取得了非常突出的成绩。”张建介绍。

  首钢股份积极探索“智能炼钢”模式,将“首钢机器人”引入钢铁生产,在国内率先实现“一键式炼钢”“一键式精炼”;全力推进“智能检测”,在实现炼铁、炼钢全自动检测后,在国内率先实现“原燃料检验全过程自动化和智能化”,使单块钢样最短报出时间为150秒,检测精度达到1.4PPM;突破区域限制,集中整合首钢迁钢公司300平方公里内的35台大型衡器,检测效率提高60%;关键设备可控,自主研制的无人天车实现硅钢—冷轧轧后库全自动管控。

  在智能工厂方面,首钢股份硅钢—冷轧工厂项目(2016年工信部智能制造综合标准化与新模式应用专项)在现有硅钢—冷轧基础上,对设备、信息系统进行升级改造,深入应用新技术,提升智能化程度,显著改善硅钢—冷轧工厂经济技术指标,建成冷轧示范工厂,形成一系列可示范、可复制、可推广的智能制造技术。

  “智能工厂建成后,首钢股份产品研发周期缩短了30%,生产效率整体提高了 20%,产品不良品率降低了20%,能源利用率提高了10%,运营成本降低了20%。”建介绍。

  “信息技术的应用,使得首钢股份持续优化品种结构,加快推进以汽车板、电工钢、镀锡板为重点的高端产品开发,战略产品国内市场占有率均进入前三位。”张建介绍。

  首钢股份转炉终点碳氧积控制实现了世界领先,提升了钢水洁净度,为制造高质量铸坯创造了条件;高牌号无取向整体板型控制质量达到国际一流水平。首钢京唐公司形成成套铁素体轧制技术,含钛IF钢成材率提高约0.34%;球团碱度达到1.25,为一代炉龄延长、铁水质量提升奠定了基础。首钢还成功运用了“全三脱”(脱硫、脱磷、脱硅)炼钢生产工艺技术、无副枪转炉自动化炼钢技术、高炉一转炉“一罐到底”技术、自主集成创新洁净钢技术、RH(真空脱气)一键精炼技术。

  在汽车板方面,首钢股份汽车板生产量质齐升,与54个汽车制造主机和配套厂进行合作,累计完成市场供应量超千万吨,市场份额居全国同行第二。

  在电工钢方面,首钢股份厚积薄发,实现与世界先进钢厂比肩而立。无取向电工钢产品广泛供应美的、格力、松下、艾默生等知名企业,在变频空调压缩机市场所占份额为47%。取向电工钢产品广泛供应保变、特变、ABB、西门子等知名企业,在210台(套)500千伏及以上超特高压变压器上应用。

  另外,首钢管线所有级别的覆盖,成为国内知名品牌;高强车轮钢覆盖重卡、轻中卡、乘用车、客车等多种车型,市场占有率全国第一;集装箱板连续4年市场占有率全国第一,累计供货突破483万吨;酸洗板实现800兆帕以下低合金高强钢种级别全覆盖,并批量供货,成为新的盈利增长点;家电板市场占有率列全国第一。“结合产品定位、发展定位要求,首钢股份建立了横向贯通铁前到冷轧全流程、纵向集成1级~5级的信息化管理体系,实现了物质流、资金流、信息流三流合一的一体化管控,有效助推了首钢品牌,首钢创造,首钢服务的全方面提升。”张建说。

  只需点击按钮,炼钢全流程便可在无人干预的情况下自动运行;只需在触摸屏上轻轻一按,天车便配备上了“虚拟空姐”无人驾驶;只需设定程序,三只松鼠入驻零售通线上线下的终局是?...。喷号机器人便可代替操作人员在高温辐射环境中自动喷码……

  你能想象到这就是山钢集团生产线的实景吗?近年来,山钢集团紧抓山东作为全国钢铁产业结构调整试点省、全国新旧动能转换综合试验区的重大机遇,积极融入山东新旧动能转换大局,推动自动化、智能化、智慧化“三化”集成,聚焦全业态,抢占智能制造“C”位(核心位置),使“山钢方案”融入《山东省先进钢铁制造产业基地发展规划》,一批重大项目被列入山东省新旧动能转换重点工程项目库。

  经过两年持续发力,山钢在山东省钢铁产业结构调整和新旧动能转换中的压舱石和火车头作用愈发彰显。

  只需点击一下“一键炼钢”按钮,转炉便开始自动运行操作冶炼,系统能根据实际情况自动调整运行参数,整个过程无需人工操作。过去依靠眼睛观察和经验炼钢的时代一去不复返。“设备仿佛拥有了‘智慧芯’,不仅具备自主操作的能力,而且能自我改进完善。”有着近30年工作经验的放钢工兰军生感慨,“技术进步了,我这个岗位没有了用武之地。”从2008年实现“一键式”炼钢到2018年成功打造出国内首条炼钢全流程智能化生产线,山钢股份莱芜分公司耗时10年跨入智能炼钢新阶段,山钢集团智慧化炼钢水平走在了全国前列。

  以新技术提升传统装备,实现自动化、智能化与智慧化的有效嫁接。山钢打通过去各自独立的“信息孤岛”,打造基于物联网技术的万物互联,使分散在各生产线的地磅房“无人值守”,实现了全程无人为干预的阳光计量。山钢股份莱芜分公司的宽厚板智能轧制数字化车间被列入山东省智能制造试点示范项目,在原4300毫米宽厚板生产线现有装备的基础上,通过无人行车、智能组板、工业物联网、智能仓库管理、全线关键设备状态智能化监控等重点系统智能化建设,构建智能感知、人机协同、预测预警、科学决策等智能化应用架构,实现生产工艺的数字化、模型化、可视化,以及业务跨平台、跨岗位协同沟通,打通不同系统、不同岗位人员在日常工作中出现的“信息孤岛”,实现了无缝衔接、效率提升。山钢自主开发的生产线智能组板系统,实现了组板工序的自动化操控,人工与自动组板效率差达百倍。

  除此之外,山钢还给天车配上“虚拟空姐”,实现无人驾驶。2018年12月10日,广西天华工程造价咨询有限责任公司关于历史。在鲁中钢铁物流公司智能行车测试车间,山钢研发人员在触摸屏上轻轻一按,庞大的行车就开始进行自动装卸车操作,不到一刻钟,所有钢卷都被稳稳地放到指定位置。智能行车系统综合利用激光扫描成像、测距、防摇、防撞、二维码生成、手持终端扫码与解析、工业无线通信等技术,对现有行车进行升级改造。通过库区管理系统与行车自动化系统的无缝对接,行车不仅在卸车、装车方面实现无人化,连倒垛、盘库等一系列操作都可以实现自动化和智能化。

  在山钢,一连串看似不可能的“无人化梦想”,通过智能手段逐步变成了现实。2018年8月,第一台喷号机器人被应用在山钢股份莱芜分公司型钢炼钢厂4号板坯连铸生产线上。该厂的技术负责人表示:“自机器人投入使用以来,厂里板坯喷号信息错误率由原来的8%直降为0,结束了操作人员在高温辐射环境中手动喷码的历史,实现了提速、提质、降耗,还有效保证了安全。山钢开展了“机械臂应用技术研发”“机器人集群控制研发”“基于机器视觉引导机器人运动的研究与应用”等多项智能装备课题的研究,同时,无人料场控制系统研发工作也取得突破进展,三维成像、数据库和界面协调运行完成现场测试,智能远程运维平台也已在宽带、厚板等生产线投用。

  山钢日照公司是国家批准建设的临海临港钢铁生产企业,承载着山东钢铁产业结构调整的重大使命。该公司从起步建设初期就实施管理流程创造暨信息化顶层设计,并于2015年5月提出建设“智能梦工厂”的构想。

  截至目前,日照公司仅自动化生产设备投资达142.5亿元,信息化、智慧化应用的机房、网络、监控、计量等软硬件投资达2.4亿元,采用或集成国内外前沿技术138项,先后建成ERP(企业资源计划)、产销、智能协同管控中心等8大核心信息系统,开发6088个人机交互界面,涵盖了生产、采购、销售、财务等管理及业务流程,为全生产线各业务板块全部接上了“神经元”,使生产智能化、设备智能化、能源管理智能化、供应链智能化全面落地。

  日照公司钢铁精品基地还是国内首家实现铁水智能化调度的钢厂。日照公司生产指挥中心主任于忠念介绍,该公司实现了铁水管控自动化、智能化。该公司融合铁前MES(制造执行系统)、炼钢MES、铁钢包管理等系统,将高炉出铁需求、配罐、铁水运输、铁水去向、铁水接受、计量、铁水罐上下线管理等多项业务集成,以实现智能调配铁水、智能调配铁水罐、自动下达运输指令、自动计量,并通过应用炼铁—炼钢界面技术,进而实现了炼铁—炼钢界面协同生产,使系统在线%,每罐铁水运输过程减少温降1.8摄氏度以上,全年节约能源费用136万元。

  现在,走进山钢日照钢铁精品基地600平方米的智能协同管控中心,呈现在眼前的“三面巨型显示屏”上跳跃着该公司的生产、能源、物流、安防、设备状态等实时数据;3D可视化工厂逼真地展现了厂区内厂房布置、道路交通、物资运输、水电风气等运行情况,煤气主管网、水处理中心、变电所等实现了远程操作。

  日照钢铁精品基地通过全面立体多层次的智能化建设,把山钢智能制造推上了新的台阶。一系列智能制造技术装备的应用,提升了日照钢铁精品基地的劳动生产率和产品智慧化水平,人均年产钢量达1650吨,高于同行业平均水平一倍以上。

  由山信软件承建的“山钢云”,在浪潮集团提供的技术支持下,可以通过虚拟化、云计算等信息技术为用户按需提供计算、网络和存储资源等服务。

  今年1月18日,山钢集团与浪潮集团两家企业掌门人侯军、孙丕恕共同启动“山钢云”。浪潮集团党委书记、董事长、首席CEO孙丕恕表示,浪潮集团将不遗余力支持山钢做好智能化、智能控制相关业务,帮助山钢插上云计算、大数据的“翅膀”;推进产业链深度融合、大数据深度挖掘、全业态智能化一体化,实现端对端、键对键的有效链接。

  其实,早在2017年底,山钢就与阿里巴巴集团建立了战略合作,应用阿里云的人工智能、云计算技术,在生产工艺优化、能耗降低、技术创新等方面,探索钢铁智能化转型新模式。2018年初,山钢又与浪潮集团签署战略合作协议,推动“山钢云”发展。双方联合申报的工业互联网平台,成为首批8家国家级工业互联网平台之一。目前,山钢建设的“私有云”已飘进职工手机终端。

  “山钢云”给职工们带来的最直观的感受就是工作更便捷、更灵活。职工们在手机上就可以处理采购、销售、人力资源、设备管理、远程维护等主要生产经营业务,还可以实现工资、班车、食堂菜谱等自助查询。山钢“指尖钢铁”手机移动客户端成为职工的社交平台、办公业务平台、创新互动平台、企业文化平台。

  山钢云平台初步构建起了山钢的五级智能制造支撑系统,建立了一级基础自动化、二级过程控制、三级制造执行、四级ERP、五级决策支持的整体信息化体系架构,为实现智能化工厂奠定了数据框架基础。

  不以满足用户需求为目标和前提,企业实施智能制造只能是闭门造车。智能制造全过程以市场用户为导向,山钢高端产品的市场供给率得到迅速提升。

  山钢智能制造发力产业链,构建“产销一体化”业务信息平台,将用户、制造商、供应商协同融合,初步建成了紧密紧凑的制造业生态链。在传统供应链管理和客户关系管理的基础上,山钢揉入电子商务、智慧物流,推动销售和经营模式的转变。云服务可以根据用户订单倒推产品对原材料的性能要求,实现为客户提供更高性能的材料和个性化的服务,使客户由过去只能吃“大排档”转向了“点菜式”订货。在日照公司投产之初的产品推介会上,来自国内外的128家企业对该公司实施的一级生产组织、全流程智能制造等赞叹不已,6家重点用户企业代表当场与该公司签署战略合作协议。

  此外,山钢还实现了智能制造精品直通客户端。今年大年初五,家住河南的莱钢绿建国际公司生产部副经理刘树民发布的一组由9张图片组成的信息刷爆了朋友圈。由他们承建的河南汝州国家湿地公园的集成建筑项目,得到了当地群众和政府部门的高度认可。

  山钢是全国钢铁行业中唯一既有钢铁产品制造又有钢铁产品精深加工基地,同时还拥有高资质、全流程和自主建筑技术体系的装配式建筑的企业。以自身产品为依托和支撑,山钢先后投资1.5亿元建设了全国最大的中低速磁悬浮轨排生产基地,并成为北京首条中低速磁浮线路的轨排制造企业。以H型钢精深加工为依托的莱钢建设公司,2018年投资近亿元建设了江北最大的集成化、智能化、自动化装配式建筑生产线。他们使集成房屋的制作真正实现了模块化在线生产、工厂化组装……

  智能制造为山钢插上了“隐形翅膀”,产品的市场竞争力和创效能力大大提升,成功打入欧洲宝马、中国一汽、港珠澳大桥、俄罗斯亚马尔项目、壳牌石油、AGPP等知名企业或项目,由山钢精品制作的装配式房屋先后出口美国、日本、澳大利亚等20多个国家和地区。

  近年来,冷轧厂以信息化建设推动数字化车间建设,紧紧围绕智能化工厂的发展战略,以跨界思维为指导,以新兴技术为基础,以低成本为导向,通过管理创新、技术创新、提升能力,实现设备管理全流程移动网络化和智能化。

  ↑全自动化生产的柳钢冷轧生产线年,冷轧厂通过推进“两化融合”,在提升产品质量、降低生产成本和提高生产效率方面发挥突出作用,更为实现冷轧的可持续发展打下了坚实的基础。

  无人天车系统是冷轧厂以技术创新思维为指导,主要依靠自身技术力量、合作开发为辅,自主集成开发的全智能化系统。

  该项目通过行车、库房和无线控制网络等基础设备自主智能化造改,并自主开发了智能库区管理系统和无人库区人员安全智能防护系统,合作开发双车协同及路径优化算法控制,再集成佰能吊钩防摆控制系统,

  ,钢卷自动贴标设备通过TCP/IP报文通讯技术和智能机器人技术,实现贴标机自动打印和自动粘贴功能。目前在冷轧厂重卷区域、酸轧区域和平整区域上使用,效果良好。

  。通过自动ID识别读取钢卷信息并通过PES系统下发喷印钢卷数据,完毕后利用动态智能识别钢卷信息确保信息准确无误。目前,冷轧厂退火入口实现了退火喷码和退火刻字两种方式,退火入口区域基本实现无人操作。同时采用校企合作的方式对酸轧区域喷码贴标机器人的开发,预计今年3月底投入使用。

  移植于动态车牌识别技术,该技术取代了以往人工用条码扫描枪扫描工作,采用双镜头机器视觉技术开发了

  。目前在二退火工序入口和重卷生产线入口应用,实现中间产品的信息自动采集。

  依托人工智能、互联网技术、物联网技术、大数据、云平台等先进的新兴技术,并以设备管理为载体,自主开发了一个

  ,实现了设备控制系统智能自诊断管理、设备全景虚拟化安装维修管理、设备状态智能化管理、设备人员交流协作管理、安防监控智能化管理等功能。

  通过应用不同类型的三维建模软件对生产设备进行建模分析,不仅可以预估在设备维修过程中的未知因素,可以通过设备的三维模型进行有限元分析,完成热能、力学等方面的虚拟测试,找到设备运转的最佳方式。

  目前完成了退火区域、准备区域、无人行车库房、防钢冷轧基地的厂房、管道及设备建模工作。

  基于android studio开发环境(用于客户端)和InteliJ IDEA的开发环境(用于服务器),采用Java进行程序代码编写,

  该系统可直接在Android系统的平板电脑上或手机上进行安装应用,可利用移动平板电脑或手机客户端在现场实时查看炉台退火过程信息,过程状态信息,报警功能。使退火炉台操作不局限于主控室内,更提高了炉台的安全性和便捷性。

  该系统包含单炉台氢气吹扫用量统计功能,退火炉台加热罩运行准点率统计功能,烧嘴加热过程长周期不工作报警功能,炉台电机运行过程电流、温度、振动关键参数指标的实时监控功能,

  该平台使用的是一款名叫“Zoom”的高清云视频会议软件,操作步骤简单,首次使用,需要注册视频会议软件用户账号,连接登陆。点击软件里视频会议,创建视频会议房间,将会议房间号码发送防钢,防钢输入房间号码,加入会议,即可实现两边连接通话。同时,视频会议也可以使用手机加入到视频会议中。会议过程中,所有的音视频数据在会议现场使用的是专属服务器流通,保障了通讯的安全。

  冷轧厂为了确保广钢冷轧厂能顺利复产,重新对原有的本部生产系统进行二次开发。利用现有的硬件自主开发,收集各项业务口系统需求,设计系统架构与模块,

  测试相关功能模块的使用,成功建立2030冷轧L3级信息系统并投入使用。目前信息系统使用效果良好。

  2019年,冷轧厂将继续深入推进“两化融合”建设,对接好柳州市智能工厂和数字化车间的试点工作,争取市级的资金支持。在重点项目方面:

  一是推进一退火无人行车项目和二酸轧喷码贴标一体化机器人项目,完善冷轧智慧型工厂的布局;

  把已经应用到十分成熟的自动贴标机器人和ID识别技术推广至全厂,实现全流程的自动贴标;

  尝试在冷轧开展5G试点工作,利用5G大流量、无时延的特点,应用到行车运行实时监控及物联网技术;

  开发应用智能穿带设备实现部分功能可以脱离主操作室进行操作。届时冷轧智能型工厂的布局雏形将会基本形成。

  2019年,阳春新钢铁定位为“高质量发展”年,将深入推进智能制造,全力打造“智慧工厂”提升企业核心竞争力,带动提升地区智能制造水平。

  早在2017年7月15日,公司的“炼钢生产智能管控系统”第一期480分钟准时化生产管控就已经上线运行。通过对炼钢厂生产过程数据采集与监控,搭建了炼钢全流程生产管理系统平台,从而为生产、质量、成本、绩效提供支撑。进入2019年,基于大数据下的容错与纠偏,该炼钢生产体系已实现“流水线生产”,通过人机协同,炼钢日产水平从系统上线吨,工序生产突破了从“分钟”到“秒”的精益控制大关,过去的“经验炼钢”已经转变成现在的“智能化炼钢”。

  2018年10月公司启动了“铁水罐智能管控系统”项目建设,并于2019年1月15日顺利上线运行。一改钢铁企业长期以来铁水罐运输调度必须完全通过人工语音传递信息的现状,通过软件实现智能管控。铁水罐周转时间降低到300分钟内,铁水温降在180℃内,并建立了与其它系统生产信息无缝连接和各工序之间作业与管理部门之间的信息共享体制,已达行业领先水平。

  不仅于此,公司于今年1月28日引进 “机器人焊牌系统” 应用于轧钢厂二棒生产线。此系统基于工业机器人平台和图像识别技术,可实现标牌数据MES自动传送、标牌自动打印及整理、自动夹取焊钉、自动识别焊牌位置、自动焊接等工作,可实现全过程监控,出现异常可准确定位故障报警点。极大提升标识准确度与效率,降低人工成本,保障生产安全,提高了劳动生产效率。据悉,该系统将在今年内完成在轧钢厂高线及一棒生产线的安装使用。

  “智能制造”是制造业发展的重大趋势和核心内容,全力推行“智慧生产”,打造“智慧工厂”也将是建设制造强国的重要举措。借由“智慧生产”的推进,不仅大力提升了公司在技术改造、科研成果的转化率,生产全流程的大数据自动采集也为后续打造“智慧工厂”提供了强有力的支撑。这也是公司在荣膺工信部第一批“绿色工厂”,荣获“高新技术企业”“冶金产品实物质量金杯优质产品”等一系列重量级荣誉之后不断自我加压,自我提升的体现,更是深入落实“高质量发展”的表现。据悉,公司下一步将持续优化“智慧生产”体系,同时将在物流、能源等方面着手进行智能制造推进。

  智能制造为钢铁企业插上了腾飞的翅膀。目前,钢铁行业的智能制造仅仅是个开始,通过生产智能化、设备智能化、运营管理智能化、经营决策智能化,实现钢铁生产全流程闭环的生产和管理是所有钢厂的共同目标。

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