滚动发展 星火燎原 ———华菱湘钢推进智能制造侧记

编辑:冶金材料设备网
发布时间:2020-05-15
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“2017年华菱湘钢用于智能制造的投资金额比2016年的翻了一番,2018年的投资金额比2017年的又翻了一番。这既体现出企业对智能制造的重视程度,也说明企业尝到了智能制造的甜头,开展智能制造的决心越来越大,信心越来越足。”日前,华菱湘钢智能制造办公室权威人士告诉《中国冶金报》记者,华菱湘钢将于今年建成线材、板材各一条完整的智能示范生产线,到2019年还会建成一条棒材智能示范生产线。今年5月份,华菱湘钢通过了湖南省湘潭市智能制造示范企业专家组验收,目前,省级智能制造示范企业正在审批过程中。

智能制造“灵感”源自现场

华菱湘钢智能制造“十三五”战略规划的总体思路和实施方案整体框架主要有5点:一是建设智能制造标准化模型,二是基础自动化升级改造,三是信息系统升级改造,四是建设智能制造示范生产线,五是钢铁生产全流程的智能化升级改造。在此基础上,各二级生产单位可根据现场实际需求自主申报智能制造项目。通过这样的方式,华菱湘钢在智能制造方面形成了上下同心一盘棋的局面,有效调动生产积极性。

实际上,华菱湘钢的智能制造项目“灵感”普遍来自现场需求。该公司宽厚板厂设备管理室副主任刘林告诉《中国冶金报》记者,该厂新上的炼钢质量管理系统,在收到订单传递过来的制造信息后,会根据钢种自动生成一系列相应的制造标准,并且有提前预判和纠错功能。这套系统能够监控冶炼过程中钢材质量是否符合标准要求,一旦超出了规定范围,该系统可报警,并留下历史记录,以便事后追溯。从实际使用的效果来看,连铸坯质量稳定提升。

以往华菱湘钢高线厂的轧钢加热炉都是依靠人工看火烧钢,员工通过观察炉内火焰的颜色,凭经验判断钢坯温度,调节煤气和氧气流量。这种方式很难做到精准控制,因为人与人之间是有差异的,经验丰富、责任心强的员工控制得比较到位,4个班组之间的煤气消耗也有高有低。自从该厂高一线于今年2月份增加了智能燃烧专家系统后,成功将人的经验与操作规则融合,通过一套信息系统做出判断并发出指令,铸坯温度的均匀性保持了稳定,温度值更加精准,而且煤气消耗也下降了3%,仅这一项节约下来的开销就能在一年内把投资的费用赚回来。

智能制造提供人员优化新路径

截至目前,华菱湘钢的人均产钢量已经达到了1000吨,按照华菱钢铁集团的要求,这一数字到2020年必须进一步上升至1200吨。与此相冲突的是,经过前面几轮减员压编,华菱湘钢各生产单位纷纷反映一线岗位人手十分紧张,强制性地下达压编指标并不现实。人从哪里减、怎么减?这些现实问题倒逼华菱湘钢向智能制造寻求路径。

该公司有些厂通过智能化改造优化人员,如宽厚板厂在实现转炉自动炼钢之后,生产信息畅通无阻,运行节奏加快,原来开动率比较高的3座钢包炉现在基本变成“三开二”,4个班组优化出12个人。但有些厂优化人员却并不容易,如高线厂一些值守类控制台并不能取消,因为偶尔还需要进行一些调整,针对这一情况,他们通过自动化改造,把这部分功能归并到关键的操作类控制台。按照这一思路,高线厂优化出15个控制台,减员34人,之后,他们又着手推进油库无人值守改造,将3条轧制线的液压和润滑系统中的总共19个油库安装液位和油温等检测元器件采集到的数据归集到自动化控制系统,使油库的运行状态实现远程监控,置换出14人。另外,高线厂通过与外部专业公司合作,自主创新研发了线材机械手自动挂标牌系统,推广全系列智能标识系统,包括打号机、铝丝喷号机、机械手涂料喷号机、机械手高能束标号机、机械手贴标机等,既能解决高温、高噪声、高粉尘等恶劣工况下的标识难题,避免人工操作容易导致的差错,也能使每条轧钢生产线优化4人。据悉,这一项目在国内钢厂中尚无成熟经验可供参考,预计将于6月份完成设备安装和调试。

螺旋式推进智能制造项目落地

截至目前,华菱湘钢的智能制造项目已经实施了7批,累计95个项目,通过验收的有65个项目。今年6月份,华菱湘钢将对第八批智能制造项目进行验收。有关技术专家在接受《中国冶金报》记者采访时表示,华菱湘钢从2016年开始实施智能制造项目,目前还处在初级阶段,尽管有些项目看起来似乎不是那么“高大上”,但都是生产一线提出来的紧迫课题。

该公司企划部与炼铁厂联合开发的高炉冶炼监控平台,由现场一级控制系统每分钟自动采集反映高炉工艺运行的主要数据,包括风量、风压、炉体温度、配煤量、流量等,以及布料器、探尺等关键设备的工作状态,构成动态曲线图;每半个小时对操作主画面做一次截屏,直观显示整体态势。两套数据均输送到专门的数据库,由企划部将其制作为手机APP信息发送出去,只要经过授权,便可以通过手机24小时接收。“一机在手,4座高炉的运行尽在掌控之中”,与之有关的各级管理和生产、技术人员再也不必长期“蹲守现场”打疲劳仗,管控效果也比以前更好。

为了实现产品入库和发货的精准高效,华菱湘钢高线厂正在实施成品库智能管理系统。该系统设计思路是将盘条的批次号、钩号、钢种与规格等信息,通过二级系统传递到卸卷台和三级系统的相应位置,由智能管理系统根据库房管理策略和堆放规则自动计算后,推荐盘条的放置位置,包括第几垛、第几层、第几排,然后生成指令发送给吊车的无线终端。这套系统还可以对吊车的运行轨迹加以检测和监控,吊车司机如果没有按照指令执行操作,就会有报警提示,从而避免盘条入库时放错垛位、出库时找不到货的现象。

华菱湘钢智能制造办公室权威人士接受《中国冶金报》记者采访时表示,市场的需求、客户的要求都是不断变化的,因此,智能制造不可能一步到位、一劳永逸,可以说,这种智能制造是开放式的,需要不断丰富、不断提高。对于华菱湘钢这样的老钢厂来说,推进智能制造实际上有个由易到难、螺旋上升的过程。老钢厂推进智能制造不能干扰正常的生产秩序。华菱湘钢生产一线智能制造项目的实施普遍是利用设备检修的时机见缝插针,提前周密准备,届时抓紧施工,一次干不完,就等下次检修接着干,绝不能影响生产。另外,项目周期不能拖得太长。据统计,华菱湘钢智能制造项目的实施周期除了属于研发性质的有时会超过1年,剩下的大部分都控制在半年以内,有的只需要两三个月。使项目能够尽快发挥作用产生经济效益,这就等于是在短时间内收回了投资,并使资金用于实施下一轮项目,从而推动老钢厂的智能制造由点到线、由线到面地滚动发展,慢慢呈现出“星火燎原”的可喜局面。

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