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产业智慧化的钢铁实践

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2019-02-20 10:56:47
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山东钢铁股份有限公司莱芜分公司加快智能工厂建设释放发展新动能

“设备虽然不是最先进的,但却是国内该项技术应用最好的企业之一,具有重要的借鉴意义。”前不久,作为冶金行业专业技术的领先者,德国西马克公司技术代表到山东钢铁股份有限公司莱芜分公司交流时,对莱芜分公司智能炼钢技术给予高度评价,称赞该技术达到了国内领先水平。

一键式操作、无人干预的智能转炉炼钢技术仅是莱芜分公司加快智能工厂建设,培育发展新动能,实现“存量变革”的缩影。莱芜分公司紧扣“新旧动能转换”这条主线排兵布阵,以存量变革发展新动能,加快推进智能制造,起草制定规划方案,将物联网、大数据、云计算等信息手段与钢铁制造流程的设计、运行、管理、服务等环节深度融合,不断提升全流程运行过程智能化控制和管理水平,推动钢铁制造流程变革,不断积聚发展新动能,增强了企业的综合竞争力。

设备拥有“超强大脑”

过去,从事转炉炼钢工作,如果没有经过“千锤百炼”练就一双“火眼金睛”,很难炼出一炉好钢。如今,这条“铁律”被打破了。

在炼钢厂新区4号转炉操作室,炉长助手轻轻点击一下“一键炼钢”按钮,转炉便开始自动运行操作冶炼。整个过程无需人工操作,而且系统根据实际情况自动调整运行参数。“设备仿佛拥有了‘大脑’,不仅具备自主操作的能力,还能自我改进完善。”炼钢四车间副主任张伟如此形容“智能炼钢技术”。

去年,转炉炼钢工序加快推进“智能工厂”建设,制定了智能工厂建设规划,从智能决策支持、智能计划排产、智能生产协同、智能互联互通、智能资源管理、智能质量管控“六个维度”,研发出炼钢专属信息物理系统(CPS)平台,形成了智能化管理的新模式。

智能炼钢

放钢工兰军生,有近30年的工作经验,每当看着转炉自动出钢时,他就会发出这样的感慨:“技术进步了,我这个岗位没有用武之地了。”智能炼钢时代的到来,对岗位素质要求逐步提高。为提升整体素质,炼钢厂制定了能力提升计划,组织开展专题培训,增强队伍专业管控能力,实现操检合一,保障了智能系统的持续稳定运行。

智能革新引领发展。去年,转炉炼钢产能首次突破800万吨,其中新区产能提高了10.4%。品种钢数量占比达到近七成。两区铸坯合格率达到99.92%,成功开发并批量生产了门架槽钢高强钢、贝斯钢等30余个新钢种,大幅提升了品种结构创效能力。

数据提供“智慧决策”

过去,买煤到煤矿,买矿到矿山,负责采购的人员像个“背包客”,风里来雨里去,四处奔波,有时为了找到一种合适的原燃料,常常日行上千里,奔波三四天。

现在,煤、焦、矿等大宗原燃料信息实现了集成,海上在途的、港口库存的、路上在运的,包括厂内库存的原燃料信息,都在系统之中。”运营管理部信息化管理科副科长李金传介绍了“智慧物流”的亮点。该系统的开发应用,形成了原燃料采购的生态链。通过与港口、铁路的信息互通,实现了信息的自动采集。点击进入系统,短短数秒钟时间,就能得到所有想要的信息,“不仅能吃着碗里的、看着锅里的,还能想着心里的,全局尽在掌握之中。”

近日,山钢股份智慧物流系统顺利通过集团公司验收,标志着以数据信息为支撑的大宗原燃料管理模式正式开启。

打破跨区域、跨行业带来的信息壁垒,实现互联互通便捷高效管理。系统自动采集数据,实时显示信息,为决策管控提供了可靠依据。系统对接青岛港、日照港、烟台港等港口信息系统,引入铁路物流信息,串联莱芜分公司ERP系统,替代了人工信息查询录入,避免数据出现差错,提高了数据的及时性、准确性。管理人员以数据为分析依据,更为精准地制定采购计划,减少了盲目采购造成的浪费,降低了库存资金占用。同时,整合并纳入运输公司及第三方物流运力资源,按需制定准确、合理的运输计划,保证了运力匹配。系统运行上线以来,实现了大宗原燃料全方位管控,有效缩短了采购周期,大幅减少了库存资金占用。

依托“大数据”,提高了管理实时决策水平与准确性。随着信息化技术在莱芜分公司的全面普及,数据探索与分析的应用成效逐步显现。2017年,莱芜分公司生产过程中产生的余能余热回收发电的效率提高到27.71%(煤气发电),自发电量25.6776亿千瓦时,自发电比例52.85%,实现经济效益6213万元。

智能管控“无缝衔接”

“智能组板的上线使用,使得组板流程更加合理,单坯组板时间压缩至0.9秒,成材率提升了0.45个百分点。”宽厚板生产线技术人员介绍,该产线成材率提升,得益于自动化与智能化技术的深度融合应用。

宽厚板生产线以MES(生产制造执行系统)、ERP等为集成控制手段,构建了准时生产把控节奏、拉动生产提高速度、柔性生产完善补充的三级生产模式,实现了产品智能化管理。从订单接收到产品发运,每支钢板的生产周期均有数据显示。同时,依托平台信息传递,把生产指挥中心建在生产线的最前沿,各个专业主管面对面交流生产信息、通报订单流向、整改工序堵塞点,确保信息高效传递、问题迅速解决。

智能化宽厚板生产线

莱芜分公司探索进入自动化技术万物互联、高度智能的新格局,实现业务跨平台、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。与山信软件联合开发的宽厚板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到了百倍。应用该系统两个月,产线组板总重量突破10万吨,成材率达92.21%,实现了突破性提升。

智能化技术的深度应用,正在改变企业的传统管理模式,推动企业向深层次精益运营转变。在莱芜分公司生产现场,点检人员手持设备在NFC(近场通讯)功能的磁卡上一扫,该设备的点检部位、标准和录入信息框迅速反应到手持设备上,点检数据“第一时间”上传到点检信息化系统存储,实现了在线设备的隐患管理,确保了设备全寿命过程的精准管控。通过EAM设备智能管理系统,技术人员能够准确识别设备状态,形成从单台设备到产线设备状态综合监测诊断能力,实现设备故障预警和预测维修,减少了设备故障损失。

以数字化、网络化、智能化为核心控制技术的新业态正在莱芜分公司推进实施,推动传统劳动力密集的钢铁业转型发展。近年来,莱芜分公司深入推进“两化”融合,依托智能化升级作为重要支点,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,生产管控的精确化、敏捷化、柔性化,经营管理的规范化、集成化、效益化。去年,莱芜分公司人均产钢达到700吨的较高水平,正向着人均产钢1000吨的目标努力前进。