本報記者 樊三彩 通訊員 楊潔珉 崔蘇湘 張珉璐
來到中天南通公司數(shù)控大樓五樓,10余塊高大的電子屏幕映入眼簾,現(xiàn)場運行畫面、工藝生產(chǎn)模型、數(shù)字孿生系統(tǒng)等信息一目了然,這里便是中天南通公司鐵前智能集控中心,曾獲評為2022年國家級智能制造示范工廠,也是鋼鐵行業(yè)規(guī)模最大、產(chǎn)線最多、第一個真正實現(xiàn)扁平化管理的鐵前智能集控中心。
推動智能化管控,為什么選鐵前?“煉鐵是鋼鐵生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵的一環(huán),對鐵前工序的智能化管控有助于精準(zhǔn)把控鐵水質(zhì)量。”中天南通公司信息管理處處長李昕昱告訴《中國冶金報》記者,鐵前流程工藝復(fù)雜,涉及產(chǎn)線多,管控難度大。為此,在中天南通公司建廠時,就高起點規(guī)劃了鐵前集控項目。
鐵前智能集控中心以管理數(shù)字化、運行自動化為目標(biāo),整合現(xiàn)場自動化、鐵前MES(生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng))、檢化驗、鐵水調(diào)度等各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng),通過匯聚40多萬個數(shù)據(jù)點、200余個智能模型和400余個全自動報表,實現(xiàn)對原料、燒結(jié)、球團(tuán)、石灰窯、焦化、高爐6大工序23個生產(chǎn)單元的無邊界協(xié)同,全面實現(xiàn)智能遠(yuǎn)程操作和統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度、實時優(yōu)化。鐵前的智能化具體表現(xiàn)在10個方面,即先進(jìn)生產(chǎn)過程控制、車間智能排產(chǎn)、精益生產(chǎn)管理、污染監(jiān)測與管控、設(shè)備在線運行和監(jiān)測、產(chǎn)品質(zhì)量在線智能檢測、安全風(fēng)險實時監(jiān)測與應(yīng)急處置、能耗數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、智能倉儲、產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)。
以先進(jìn)生產(chǎn)過程控制為例,中天南通積極對標(biāo)國內(nèi)外先進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù),引進(jìn)熱風(fēng)爐自動燒爐技術(shù),采用模糊控制、專家規(guī)則、機器自學(xué)習(xí)等多種手段,同時結(jié)合現(xiàn)場智能化設(shè)備對煤氣、空氣量進(jìn)行實時調(diào)節(jié)。從燃燒開始到結(jié)束,設(shè)備、工況正常情況下無須人工干預(yù),大大降低了勞動負(fù)荷,提高了勞動生產(chǎn)效率,相較于人工燒爐,能降低3%~7%煤氣消耗,減少SO2、NOx的生成,實現(xiàn)超低排放。
以精益生產(chǎn)管理為例,中天南通公司以滿足煉鐵生產(chǎn)工藝的要求為出發(fā)點,研發(fā)應(yīng)用鐵前集控精益生產(chǎn)管理系統(tǒng),及時準(zhǔn)確地收集原燃料消耗、物料質(zhì)量等信息,為操作人員及時了解生產(chǎn)、質(zhì)量信息,生產(chǎn)過程調(diào)度以及為生產(chǎn)技術(shù)人員制訂配料計劃和進(jìn)行技術(shù)分析提供支撐,并為ERP(企業(yè)資源計劃)層的成本、采購提供基礎(chǔ)信息。“我們將鐵水成本作為鐵前各工序共同的KPI(關(guān)鍵績效指標(biāo)),結(jié)合鐵前數(shù)字化集控系統(tǒng)功能,聚焦采購、銷售相關(guān)看板,對鐵水成本進(jìn)行數(shù)字化分析及對標(biāo),實現(xiàn)對鐵水成本的端到端管控。當(dāng)前鐵水成本處于行業(yè)領(lǐng)先水平。”李昕昱告訴《中國冶金報》記者。
在能源管控方面,中天南通公司開發(fā)應(yīng)用智慧能源管控系統(tǒng),通過能源介質(zhì)的采集、大數(shù)據(jù)挖掘、分析決策等關(guān)鍵技術(shù),提高能源管網(wǎng)和設(shè)備的運行效率,同時在工廠內(nèi)推動能源管理向集中一貫制的扁平化能源管理轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)生產(chǎn)工藝流程、各種能源介質(zhì)和重點耗能設(shè)備的優(yōu)化調(diào)度和精細(xì)管理,提高能源利用率。
鐵前智能集控中心帶來了明顯的效率提升。據(jù)介紹,實現(xiàn)扁平化管理后,鐵前的原料廠、燒結(jié)廠等全部“演變”為對應(yīng)的作業(yè)區(qū),當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時,可從集控中心直接下達(dá)指令,實現(xiàn)各作業(yè)區(qū)協(xié)同聯(lián)動,形成問題改進(jìn)的閉環(huán)。對效率提升的推動還體現(xiàn)在員工上,以前工人的工作場地在現(xiàn)場,主要進(jìn)行單點操作,現(xiàn)在則可以專注于挖掘新的效益點等更高層次的工作上,從而大幅提升生產(chǎn)經(jīng)營效率。對比傳統(tǒng)中控現(xiàn)場煉鐵流程,集控模式實現(xiàn)452名操作人員從危險區(qū)域撤離,員工人身安全得到本質(zhì)化保障。
中天南通鐵前智能集控中心實現(xiàn)了生產(chǎn)工序與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的全連接,使得企業(yè)的生產(chǎn)效率顯著提升、運營水平明顯改善,為鋼鐵行業(yè)提供了可復(fù)制、應(yīng)用性強、極具推廣價值的智慧集控“中天模式”。未來,中天南通公司將繼續(xù)運用“5G+云+AI+大數(shù)據(jù)”等新一代信息技術(shù),探索以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)平臺為代表的平臺化應(yīng)用,無縫打通工廠內(nèi)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、應(yīng)用等全環(huán)節(jié),全力打造信息化、數(shù)字化、智能化的“智慧工廠”,建設(shè)國內(nèi)一流、國際領(lǐng)先的數(shù)字化全連接工廠。
“我們也將更加注重大數(shù)據(jù)為生產(chǎn)賦能,構(gòu)建‘決策中心+智慧工廠’的管理模式,讓中天南通公司的生產(chǎn)過程更透明高效、產(chǎn)品品質(zhì)更穩(wěn)定,盈利能力和核心競爭力持續(xù)增強,不斷推動企業(yè)提質(zhì)增效。”李昕昱表示。

圖為中天南通鐵前智能集控中心。(中天鋼鐵供圖)
【新知】
謀定而后動
樊三彩
“中天模式”究竟是什么?在看過其智能化的“術(shù)”后,我們再進(jìn)一步梳理其背后的“道”。筆者認(rèn)為可以概括為:謀定而后動。
智能化工廠能夠帶來什么,中天鋼鐵做到了然于胸。因此,其并非為跟隨潮流而建,更沒有充當(dāng)看客,而是通過全局謀劃、全程參與,在每一環(huán)節(jié)都做到了謀在前、做在后。
具體來看,該模式存在以下特色:
一是統(tǒng)一智能化技術(shù)規(guī)范。由于是伴隨著新廠建設(shè),鐵前智能集控中心的焦化、球團(tuán)、料廠、石灰窯、煉鐵等不同生產(chǎn)單元由不同的施工單位進(jìn)行,于是,中天鋼鐵在建設(shè)之初就明確了規(guī)范化的自動化、智能化設(shè)備接口、協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)要求并建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)動方式,為后期聯(lián)動起到至關(guān)重要的作用。
二是崗位優(yōu)化調(diào)研。在鐵前智能集控中心建設(shè)之初,中天鋼鐵就基于原有崗位,對如何做好崗位優(yōu)化、系統(tǒng)能帶來什么等進(jìn)行了充分的現(xiàn)場調(diào)研,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了頂層設(shè)計。
三是全程參與建設(shè)。該項目的建設(shè)采用“老師-學(xué)生”模式,從前期設(shè)計到推廣實施,中天鋼鐵始終派駐團(tuán)隊全程參與,積極承擔(dān)工程建設(shè)相關(guān)工作。如此,后續(xù)有新功能添加、模型邏輯改變等新的需求,中天鋼鐵便可以自行實施升級改造,實現(xiàn)從前期建設(shè)到后期運營的平穩(wěn)過渡。
四是平臺海納百川。平臺一開始的設(shè)定就是可擴容、可升級的,避免了后期不能兼容其他廠家模型或企業(yè)自己做的模型等情況,這也是數(shù)智化領(lǐng)域未來必然要走的一條路。
正是這樣一些充滿遠(yuǎn)見的超前理念和布局,讓中天鋼鐵鐵前智能集控中心成為行業(yè)先進(jìn),推動了中天鋼鐵的效率提升、管理升級,助力中天鋼鐵在行業(yè)深度調(diào)整期保持了經(jīng)營效益的穩(wěn)增長。
《中國冶金報》(2024年05月23日 02版二版)