本報記者 楊立文 通訊員 付子君 邱慧
9月20日，走進首鋼京唐運輸部5G應用智能倉庫，幾百平方米的廠房內空無一人，2臺無人駕駛的天車正緊張有序地吊裝著成品冷軋卷……隨著信息技術的飛速發展，建設智能化工廠已成為行業重要發展趨勢。近年來，首鋼京唐借助5G網絡、云數據平臺、大數據等技術深度融合數字化、智能化工序，持續推進智能工廠建設，使企業安全生產水平、效率效益不斷提高。
2021年至今，首鋼京唐通過智能化改造減員131人，1580產線和2250產線智能排程系統、煉鋼套筒窯數據采集、中厚板智能計量管理系統、碼頭散貨信息移動管理系統等9處實現遠程控制、監測……一幅更有效、更高效、更切合實際、更可持續發展的智能化工廠建設藍圖清晰地呈現在京唐人面前。
集智聚力——
借優勢謀發展
緊扣時代發展脈搏，瞄準全面實現“四個一流”目標，首鋼京唐于2021年初提出“應用信息化、智能化技術，加速推動數字化、智能化轉型發展，將京唐建設成智能化鋼鐵廠”的戰略構想。
智能化工廠怎么建？關鍵在于集智聚力。智能化建設是一個多系統、多層次、多技術、多專業相互融合的復雜系統工程，為迅速找到適合京唐實際的智能化建設道路，首鋼京唐信息計量部分層級召開專題會議，選擇重點區域召開上百次智能化建設調研座談會，逐步摸索出京唐智能化建設總體框架。首鋼京唐迅速成立了由信息計量部、熱軋部、冷軋部、鍍錫板事業部、中厚板事業部等單位領導任組長的智能化建設領導小組，下設專項推進辦公室，建立了月度推動、季度總結、年度考核和工作通報等制度機制。“京唐的智能工廠建設要有‘一盤棋’思維，在設計、路徑、評價等方面建立起完備的管理體系。”信息計量部部長郭亮說。
在智能工廠體系建設初期，最困難的就是智能工廠怎么建、建成什么樣以及如何評價。在負責體系建設的技術專家宋海洋的帶領下，技術人員加強與生產、設備、質量、工藝等不同專業人員的溝通，梳理各專業工作流程，與現場操作人員討論操作細節。經過反復論證、調研、交流、學習，一套適合首鋼京唐的《智能工廠建設標準》形成了。該標準將首鋼京唐智能工廠體系架構劃分成智能運營、智能生產、智能裝備3個層級，明確智能工廠設計范圍，總結關鍵技術和主要特征，還從綜合、單項兩個方面對智能工廠的成熟度進行評價，從設計到評價形成一個完整閉環。
有了總體框架后，宋海洋團隊聯合熱軋部、冷軋部、鍍錫板事業部、中厚板事業部4個部門，成立了4個智能工廠工作小組。按照“先試點，后推廣，點、線、面同步推進”的實施策略，首鋼京唐智能化建設如火如荼：圍繞物流庫區管理能力和協同效率，建立了智能化無人庫區9個，在建2230冷軋中間庫1個；圍繞提升智能化制造能力，通過產線控制系統模型優化，實施了產線智能控制無人操作項目4個；圍繞改善作業崗位工作環境，實施了拆捆帶、貼標簽、撈鋅渣等機器人項目66個；為占領前沿技術制高點，進行冷軋酸洗智能庫區5G環境下的應用研究……“京唐智造”全面推進的基礎日益堅實。
革故鼎新——
從制造到智造
“企業拉開了智能制造的序幕，也嘗到了智能制造的甜頭。”首鋼京唐制造部副部長劉文廣說，“智能工廠建設是一項系統工程。只有持續深化智能制造技術研究與應用，才能保證企業高質量發展方向正確、工作有序、成果有效。”
作為制造企業，質量控制是一個硬指標。智能制造的方向，也必然要圍繞“質控”做足“智控”文章。原來中厚板3500毫米產線軋機無板形控制系統，設備能力受限，軋制節奏慢，不能進行薄規格產品自動軋制。于是，技術人員認真研究，將大數據挖掘、人工智能和傳統機理模型技術應用于中厚板軋制節奏和板形控制上，對自動化控制系統進行優化升級，在加快產線生產節奏的同時，實現了全規格產品板形的自動控制，鋼板成材率提高了0.97個百分點，同時薄規格鋼板帶出品率由以前的1.57%下降至1.05%，此舉創造年效益1200余萬元。
物聯網、大數據、人工智能等新興技術，正在成為企業經營管理升級的“金手指”。首鋼京唐設備系統通過EQMS（設備管理系統）與智能運維平臺雙平臺的建設與推進，開啟了智能運維的新實踐。以信息化為支點，深化點檢、維檢、備材三大支撐體系建設，搭建了覆蓋設備采購、安裝、維護、報廢等環節的設備全壽命周期管理，實現了業務在系統中運行、數據在系統中共享、知識在系統中傳承，從而推動了設備管理科學、高效、智慧發展。“智能制造建設的重點在于設備協同、人機協同、數據融合、部門協同以及產業協同，而設備的智能運維就是智能制造必不可少的部分。”設備部智能運維中心負責人張本昕說。
在首鋼京唐，物聯網技術構建了工廠的“眼睛”。傳感器、RFID（射頻識別）電子標簽代替傳統人工監視，海量生產數據通過邊緣計算、流式計算與分布式存儲技術，實現從“信息孤島”到“全域集成”的變革。首鋼京唐在設備數字化、智慧運維等需求上，建立了數據標準統一、信息安全可控的工業互聯網平臺——設備數字化智慧運維平臺。該平臺可實現旋轉設備振動遠程診斷、液壓油品狀態監測。“比如，8月份剛剛投入的2250熱軋粗軋高壓液壓站介質狀態在線監測系統，當油品水含量、溫度、介電常數等關鍵指標出現異常時，平臺會自動出現報警顯示，對濾芯壽命該平臺也會有預警提醒，大大提高了管理效率。”張本昕介紹道。
從一張白紙到初見成效，首鋼京唐實施智能化工廠建設，給整個公司帶來了脫胎換骨的變化，真正讓智能化從“紙上”走向現實、走向未來。
循序漸進——
穩步推進協同
首鋼京唐依托首鋼集團產銷一體化理念，積極推動兩化融合體系和測量體系建設，圍繞“需求、數據、權限、安全”4個方面，進一步深化信息化、智能化與多專業協同發展。
走進首鋼京唐生產管控中心，30多米長、2米多寬的液晶大屏映入眼簾。“這里集中整合了首鋼京唐全流程工藝技術、產品質量、設備運行、能源環境、銷售物流、安全消防等數據，充分利用產銷平臺大數據，實現了數據共享、過程管控、指揮調度、快速響應等功能，形成了數字化、可視化、集約化、扁平化的集中管控平臺。”現場人員王歆介紹說。
“如何解決統計數據多口徑及數據準確性問題，打通系統間的數據壁壘，是集中管控平臺建設的重點。”制造系統開發技術員李鵬在集中管控平臺開發初期就認識到弄清數據的重要性。為此，團隊成員堅持“用戶第一”的原則，多次與制造、運輸、設備、能源、保衛等各專業人員協調溝通，梳理各專業調度過程中所需要的各項數據。同時，他們還進一步整合PES（生產執行系統）、經營決策系統、制造管理系統等多個系統的數據，將全流程工藝技術、產品質量、設備運行、能源環境、物流運輸、安全消防等數據通過51塊大屏進行可視化信息展示。
首鋼京唐的生產制造系統通過采用物聯網技術，實時跟蹤生產機組運行狀態，并實時對生產數據進行統計分析。生產指揮體系在這里充分實現了數據同源、信息共享、高效協同。“在調度職能上，我們通過集中管控、區域整合雙管齊下，實現扁平化管理；還集成了實時天氣預報功能，將天氣預報與生產計劃有機結合。”生產管控中心乙班值班主任鄭興華補充道。
隨著自動化控制、5G、人工智能等先進技術陸續引入首鋼京唐，首鋼京唐智能化管控平臺擁有了63個子系統，數據的實際利用率將提升至95%以上；系統平臺接入點增加到近6萬個；實現端到端數據延時短于2毫秒，全面實現工序多專業、多部門系統作業和信息化管理，打造“統一平臺、多級融合、流程閉環、協同管控”的智能化運行平臺。
“十四五”期間，首鋼京唐將踐行“綠色、智能、創新、價值”理念，充分利用智能遠程集控、人工智能、機器視覺、AR（虛擬現實）遠程協作、數字孿生等先進技術，積極推進數字運營管理、智能生產制造、智能物聯客戶服務、智能集控綠色安全等各項智能制造項目的實施，將首鋼京唐建設成智能化鋼鐵廠，發揮區域引領和行業示范作用。
《中國冶金報》（2022年09月27日 03版三版）
