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中國(guó)寶武鋼鐵集團(tuán)有限公司-數(shù)智化轉(zhuǎn)型，讓鋼鐵生產(chǎn)更安全高效
2021-06-28未知小白
公司簡(jiǎn)介
作為目前全球最大的鋼鐵企業(yè)，中國(guó)寶武鋼鐵集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱中國(guó)寶武）以“引領(lǐng)全球鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展”為目標(biāo)，積極推進(jìn)智能制造，實(shí)施綠色、精品、智慧、成本、規(guī)模經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略，打造綠色精品高效的鋼鐵產(chǎn)品。2020年，中國(guó)寶武經(jīng)營(yíng)規(guī)模和盈利水平居全球第一位，位列《財(cái)富》世界500強(qiáng)第111位。寶鋼股份冷軋廠C008智能車間于2008年正式投產(chǎn)，從2015年開(kāi)始實(shí)施智慧制造效率提升和數(shù)字化建設(shè)，是2017年工信部鋼鐵企業(yè)智能制造示范試點(diǎn)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目，現(xiàn)已全部結(jié)題。該車間主要由兩條熱鍍鋅連續(xù)生產(chǎn)機(jī)組及前后庫(kù)組成，是寶鋼熱鍍鋅汽車板和家電板的主力生產(chǎn)基地。
問(wèn)題
鋼鐵行業(yè)作為傳統(tǒng)制造業(yè)，就生產(chǎn)過(guò)程控制而言，鋼鐵制造過(guò)程是工況最復(fù)雜惡劣、控制精度要求最嚴(yán)苛、應(yīng)用場(chǎng)景最多的，且伴隨著生產(chǎn)過(guò)剩、環(huán)境負(fù)荷、成本壓力、人才短缺、能源消耗、安全生產(chǎn)等行業(yè)現(xiàn)狀和痛點(diǎn)，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能有著非常迫切的需求。車間是生產(chǎn)活動(dòng)的第一線，車間流程不當(dāng)則產(chǎn)能下降、管理不當(dāng)則效率下降、產(chǎn)品質(zhì)量控制不當(dāng)則質(zhì)量效益下降、成本管理不當(dāng)則產(chǎn)生額外的支出。
解決方案
中國(guó)寶武以數(shù)智化轉(zhuǎn)型為契機(jī)，積極打造極致安全高效的智能車間，引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級(jí)。寶鋼股份冷軋廠C008智能車間項(xiàng)目開(kāi)展智慧制造關(guān)鍵技術(shù)研究，聚焦現(xiàn)場(chǎng)管理變革和生產(chǎn)流程優(yōu)化，打造集“少人化、集控化”為一體，極致、高效、安全的智能車間。
變革現(xiàn)場(chǎng)管理，生產(chǎn)過(guò)程更加安全
C008智能車間將制造環(huán)節(jié)操作室一律集中并搬離現(xiàn)場(chǎng)。在全球首次把2條熱鍍鋅生產(chǎn)線6個(gè)操作室整合成1個(gè)集控室，打破傳統(tǒng)工廠管理架構(gòu)，使高度集約化管理成為可能。通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化、信息化、人工智能等新技術(shù)，在國(guó)內(nèi)鋼鐵業(yè)首次實(shí)現(xiàn)行車無(wú)人化，庫(kù)區(qū)管理和鋼卷駁運(yùn)等物流作業(yè)無(wú)人化；機(jī)組入口拆捆、鋅鍋撈渣、出口取樣、打捆和貼標(biāo)等臟累險(xiǎn)崗位無(wú)人化。
開(kāi)發(fā)并應(yīng)用智慧工廠管理系統(tǒng)，以問(wèn)題為導(dǎo)向，有透明、分層、即時(shí)和融合等特點(diǎn)。透明實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)管理數(shù)字化，分層實(shí)現(xiàn)問(wèn)題分層分類，即時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理活動(dòng)即時(shí)管控，全面融合現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)，問(wèn)題被動(dòng)暴露轉(zhuǎn)為智能預(yù)警。
增設(shè)門(mén)禁裝置和人員定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)作業(yè)人員的實(shí)時(shí)管控；開(kāi)發(fā)安全智能掛牌系統(tǒng)，保障檢修工作的本質(zhì)化安全；開(kāi)發(fā)清洗段堿液回收裝置，利用強(qiáng)磁過(guò)濾和反沖洗技術(shù)，顯著降低COD排放量；開(kāi)發(fā)爐子能效診斷模型，對(duì)污染因子在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能源消耗、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)差異對(duì)比及預(yù)警，達(dá)到能源效率最大化和污染物排放最小化。
優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高效率確保質(zhì)量
C008智能車間研發(fā)并應(yīng)用“數(shù)字鋼卷”（與實(shí)物鋼卷同時(shí)生產(chǎn)出來(lái)的數(shù)據(jù)集），做好車間內(nèi)上下工序以及與用戶之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)和數(shù)據(jù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息跟蹤單和封閉平衡卡等傳統(tǒng)質(zhì)量控制的數(shù)字化，提升生產(chǎn)過(guò)程能力和質(zhì)量水平。工藝控制模型及產(chǎn)線控制自動(dòng)化。建立爐子溫度閉環(huán)控制模型（FAS系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)爐子溫度自動(dòng)設(shè)定，減少帶鋼溫度波動(dòng)，提高機(jī)組產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。建立智能氣刀控制模型，達(dá)到鍍層的智能化控制，解決鍍層不均勻、偏差等問(wèn)題。建立智能平整機(jī)控制模型，達(dá)到延伸率、軋制力、表面質(zhì)量、板形的自動(dòng)最佳匹配控制，無(wú)需人工干預(yù)。通過(guò)人工智能虛擬量測(cè)技術(shù)，精準(zhǔn)控制入鋅鍋帶鋼溫度，顯著提升帶鋼表面質(zhì)量。
帶鋼表面和機(jī)械性能在線實(shí)時(shí)智能檢測(cè)。應(yīng)用在線檢測(cè)裝置，實(shí)時(shí)感知帶鋼表面和機(jī)械性能等質(zhì)量信息，提升機(jī)組的質(zhì)量控制水平。裝備在線粗糙度儀，在線實(shí)時(shí)測(cè)量帶鋼表面粗糙度。應(yīng)用帶鋼表面缺陷檢測(cè)儀，基于機(jī)器視覺(jué)和圖像處理技術(shù)，實(shí)時(shí)在線檢測(cè)帶鋼的各類表面質(zhì)量缺陷。自主研發(fā)多參數(shù)帶鋼性能在線檢測(cè)裝置，基于電磁檢測(cè)原理，使用逐步回歸模型和bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，在線實(shí)時(shí)檢測(cè)屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率、n值、r值五個(gè)機(jī)械性能參數(shù)。
大數(shù)據(jù)分析和人工智能融合生產(chǎn)。利用大數(shù)據(jù)智能算法，結(jié)合焊縫的歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)帶鋼焊縫質(zhì)量的自動(dòng)檢測(cè)和智能判定。應(yīng)用人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)模型，提升帶鋼表面缺陷檢測(cè)儀的缺陷檢出和分類精度，建立帶鋼表面缺陷智能判級(jí)決策系統(tǒng)，替代人工質(zhì)檢，實(shí)現(xiàn)帶鋼表面質(zhì)量自動(dòng)判級(jí)和智能管理。
成效
社會(huì)效益
C008智能車間先后研發(fā)應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人、人工智能判級(jí)、數(shù)字鋼卷、遠(yuǎn)程集中操作等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，初步將產(chǎn)線、流程、工序進(jìn)行有效整合，顯著提升車間運(yùn)行效率和質(zhì)量水平，有力助推鋼鐵廠轉(zhuǎn)型為技術(shù)密集型的智能裝備制造廠，提高行業(yè)發(fā)展質(zhì)量；機(jī)器人技術(shù)的使用把車間內(nèi)作業(yè)員工從勞動(dòng)強(qiáng)度高、作業(yè)環(huán)境差、不安全因素多的崗位中解放了出來(lái)，讓員工更自由，解決工業(yè)制造安全生產(chǎn)問(wèn)題。
社會(huì)效益
環(huán)境效益
C008智能車間采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方式監(jiān)控污染因子，實(shí)現(xiàn)能源效率最大化和污染物排放最小化。2020年，噸鋼能耗下降18%，噸鋼綜合污染物下降30%，對(duì)環(huán)境影響更小，引領(lǐng)行業(yè)綠色發(fā)展。
經(jīng)濟(jì)效益
C008智能車間項(xiàng)目實(shí)施完成后，車間勞動(dòng)效率提升35%，機(jī)組產(chǎn)能提升20%，噸鋼加工成本下降16%，有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。疫情期間，冷軋C008智能工廠沒(méi)有因?yàn)橐咔橛绊懲＿^(guò)一分鐘工，實(shí)現(xiàn)了疫情防控和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的有效平衡。
展望
智能制造正成為新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動(dòng)力，智能技術(shù)無(wú)疑將成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新動(dòng)能、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新藍(lán)海、高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。中國(guó)寶武順勢(shì)而為，積極轉(zhuǎn)型，強(qiáng)化信息化向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化全面轉(zhuǎn)型發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)和整體策劃，加快推進(jìn)數(shù)智化建設(shè)，充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)在鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的賦能引領(lǐng)作用。未來(lái)，中國(guó)寶武持續(xù)將“打造智慧團(tuán)隊(duì) 建設(shè)智慧未來(lái)”作為公司發(fā)展戰(zhàn)略，將制造優(yōu)勢(shì)與網(wǎng)絡(luò)化、智能化相疊加，有效提升企業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量和效率，推進(jìn)鋼鐵制造生產(chǎn)方式和企業(yè)形態(tài)的根本性變革。（文/劉文麗）
(責(zé)任編輯：清--)
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