粉塵飛揚，煙霧繚繞，鋼花四濺，震耳欲聾……這是鋼鐵廠給人的舊有印象。近日，記者走訪“共和國鋼鐵工業(yè)長子”——我國第二大鋼鐵企業(yè)鞍鋼集團發(fā)現(xiàn)，一切都成了老黃歷。
取而代之的是，藍天白云下，礦山精確到厘米的爆破，礦石運輸無人駕駛，選礦、煉鋼、軋鋼、打包幾乎全部是電腦操作，流水線自動作業(yè)……一塊塊礦石經(jīng)過多道工序，神奇地變成了遠洋的輪船甲板，變成了跨越山海的橋梁板材，變成了航站樓外墻，變成了奧運場館構(gòu)件，變成了家電外板，變成了汽車外殼……
這個百年鋼廠的高質(zhì)量淬變，源于其近年來不止步的數(shù)字化建設(shè)和力主講好的三個故事：一塊石頭的美麗蛻變、一個生產(chǎn)的數(shù)字閉環(huán)和一份訂單的智慧之旅。
鞍鋼淬變不僅代表著我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)，也折射整個制造業(yè)不斷走向高端化、智能化、綠色化的新進程。
絲滑生產(chǎn) 耳目一新
鞍鋼集團是新中國第一個恢復(fù)建設(shè)的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)和最早建成的鋼鐵生產(chǎn)基地，被譽為“共和國鋼鐵工業(yè)長子”“新中國鋼鐵工業(yè)的搖籃”，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于船舶、汽車、鐵路、家電等多個領(lǐng)域，成為大國重器的鋼鐵脊梁。集團粗鋼產(chǎn)能6300萬噸，位居國內(nèi)第二、世界第三；年產(chǎn)鐵精礦5000萬噸，位居國內(nèi)第一；是世界最大的產(chǎn)釩企業(yè)，我國最大的鈦原料生產(chǎn)基地。
記者琢磨：“這么大個頭的企業(yè)難道不是一個能耗大廠、污染源頭？”結(jié)果，這家企業(yè)給我們上了一堂生動的現(xiàn)代化工業(yè)課。
齊大山鐵礦是鞍鋼重要的鐵礦石、鐵精礦生產(chǎn)基地之一，是集采礦、選礦為一體的現(xiàn)代化、大型冶金礦山企業(yè)。方圓10多平方公里的礦區(qū)里，礦石每天源源被爆破挖掘出來，被加工成鐵粉供給鋼廠冶煉生產(chǎn)。在齊大山鐵礦智能管控中心大廳內(nèi)，一排大屏監(jiān)示、調(diào)度、控制著整個礦山的生產(chǎn)，每個角落盡收眼底。鉆機司機孟偉按了一下中心操作臺的作業(yè)按鈕，遠在數(shù)公里外的12號和18號牙輪鉆機開始工作，尋孔、調(diào)平、鉆空和提鉆整套工作一氣呵成。
齊大山鐵礦礦長潘鵬飛告訴記者，整個礦區(qū)都建立了三維地質(zhì)模型，對采場每一個點位礦石、巖石的屬性、品質(zhì)、組成狀態(tài)一清二楚。計算機可以根據(jù)模型進行精準(zhǔn)的采礦設(shè)計，打眼爆破精確到厘米，資源開采完全吃干榨凈。隨著數(shù)字礦山建設(shè)的進步，現(xiàn)在設(shè)計、爆破、挖掘、運輸全部實現(xiàn)了智能化，甚至設(shè)備安檢都不例外。
鞍山市區(qū)通往千山風(fēng)景區(qū)的馬路旁，一個山頭上矗立著一座城堡式建筑群。這是鞍鋼的關(guān)寶山公司，也是集團比較有代表性的“黑燈工廠”。從山頂俯瞰，山腳下是鐵礦石采掘區(qū)，粗加工的礦石經(jīng)過傳送帶運輸?shù)缴巾數(shù)哪ゴ艆^(qū)，通過計算機配比，礦石進入大型球磨機處理。幾層樓高的車間里空無一人。
進入鞍鋼26平方公里的廠區(qū)，上千條鐵路、運輸皮帶、大小管道縱橫交錯，連接起各個高爐和生產(chǎn)車間，火紅的鋼水被鑄成鋼錠，軋成鋼卷。
鞍鋼股份煉鋼總廠三分廠煉鋼作業(yè)區(qū)內(nèi)，煉鋼轉(zhuǎn)爐爐火正旺。與之一墻之隔，控制室內(nèi)的操作人員通過電腦屏幕觀察著爐火亮度與形狀，判斷爐渣情況。這一智慧煉鋼系統(tǒng)，讓操作人員擁有了“透視眼”和“數(shù)字大腦”，不僅改善了工作環(huán)境，還提高了煉鋼效率。
煉好的鋼水熱軋成板，猩紅的鋼板在傳送帶上快速前進，隆隆作響，在軋機下時而前進時而后退，來回接受軋制。經(jīng)過數(shù)百米的傳送帶和幾道軋制加工，猩紅的鋼板已經(jīng)變成了暗銀色，像面團一樣被打成圈，機器自動捆扎、打包、吊裝和運輸。
在鞍鋼各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)采訪，記者發(fā)現(xiàn)，基本上都是自動化操作，除了電腦操作人員，只有極少數(shù)的維護人員和安全巡視人員在車間活動。這些順暢絲滑的生產(chǎn)流程，讓人不得不佩服企業(yè)工藝和技術(shù)的快速進步。
一“智”千金 收益喜人
隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等新一代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，鞍鋼集團在數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化上按下“快進鍵”，不斷推進自動化、信息化、數(shù)字化、智慧化建設(shè)重點攻堅。今年上半年，鞍鋼集團新放行“數(shù)字鞍鋼”建設(shè)項目52項，總投資10.2億元。這些技術(shù)投入和改造創(chuàng)造了驚人的效益。
智慧運營本身帶來的收益就很可觀。鋼鐵產(chǎn)業(yè)一體化經(jīng)營與制造管理系統(tǒng)，先后在鞍鋼股份鞍山、鲅魚圈、朝陽、本鋼板材、本鋼北營等五個基地接續(xù)上線運行，通過打通采購、生產(chǎn)、質(zhì)量、物流、銷售等價值鏈各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了一體化經(jīng)營管控、多基地協(xié)同制造。隨著一座座集控中心取代過去老舊主控室?guī)淼男侍嵘⑷肆p少，已為企業(yè)直接創(chuàng)效8.4億元。一體化系統(tǒng)在本鋼上線后，熱軋熱裝率提高12%、在制品庫存降幅達21%、噸鋼修理費平均降低17%、設(shè)備綜合效率提升4%。
在鞍鋼股份煉鋼總廠三分廠的生產(chǎn)車間內(nèi)，一列列火車搭載裝滿上千度鐵水的魚雷罐，從隔壁的鐵廠緩緩駛來，倒入鋼包的鐵水經(jīng)過扒渣、脫硫、精煉等多道高溫工序。
“過去，煉鋼工人要盡可能地靠近煉鋼爐，根據(jù)火焰顏色、出渣多少等進行判斷，面對超千度的爐子不僅辛苦而且危險?！比謴S煉鋼三作業(yè)區(qū)黨支部書記劉鑫告訴記者，在經(jīng)過自動化改造后，這里實現(xiàn)了“智慧煉鋼”，“整個煉鋼區(qū)域的一線操作人員只需要在集控中心對冶煉流程進行把控，每班不到20人的團隊，就可以將煉鋼區(qū)域的生產(chǎn)運行起來?！?/p>
智能制造方面帶來的效益更直觀。結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)長流程特點，鞍鋼開展智能裝備、智能單元、智能產(chǎn)線、智能工廠及智能基地建設(shè)，累計完成41條產(chǎn)線智能化改造。齊大山鐵礦、關(guān)寶山公司、煉鋼、彩涂、厚板、釩氮合金、鲅魚圈、西昌鋼釩等智能工廠標(biāo)桿示范初步建成。臟、累、險崗位機器換人率提升20%，產(chǎn)線自控化率提升4.7%，操作室集中化率提升18%，生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)建設(shè)覆蓋率提升18%。
鞍鋼集團信息產(chǎn)業(yè)有限公司主管工程師翟寶鵬以煉鋼流程中的爐渣觀察為例講解智能替換。他說，上千度的轉(zhuǎn)爐內(nèi)部無法直接觀測，只能依靠對爐口火焰的觀察推斷，以往需要一線工人肉眼觀察，憑經(jīng)驗判斷?，F(xiàn)在，轉(zhuǎn)爐上安裝了視覺（攝像頭）、聽覺（聲吶）等傳感器，不但替代了人，積累的生產(chǎn)經(jīng)驗也被數(shù)字化、模型化，可利用AI算法自動識別爐渣狀態(tài)。“未來，我們還將引入大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，不斷降低產(chǎn)品成本，提高質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性?！?/p>
通過智慧采礦建設(shè)，齊大山鐵礦破碎作業(yè)效率提升17.41%，年創(chuàng)效3000余萬元。關(guān)寶山公司建成“黑燈工廠”，人工勞動效率提升13.1%，勞動生產(chǎn)率位居行業(yè)第一。朱蘭鐵礦世界首創(chuàng)冶金礦山車、鏟、鉆現(xiàn)場作業(yè)無人化及車鏟協(xié)同，鉆機單體設(shè)備效率提升10%，鉆頭使用壽命提高1倍以上。釩氮合金打造5G+全自動化產(chǎn)線，釩收率提升0.14%，含釩品位提升0.15%。煉鋼總廠單臺轉(zhuǎn)爐冶煉時間縮短4分鐘，提高產(chǎn)能10%以上。鲅魚圈鋼鐵基地綠色智慧透明工廠熱軋廢品率降低70%，厚板質(zhì)量波動率降低20%，勞動生產(chǎn)效率提升1.5倍以上，成為鋼鐵行業(yè)智能制造建設(shè)新標(biāo)桿。
成績喜人 探索驚人
除了對生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化改造，鞍鋼還探索構(gòu)建鋼鐵產(chǎn)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟生態(tài)圈，建設(shè)智慧供應(yīng)鏈服務(wù)平臺，通過線下與線上深度融合，整合鋼鐵制造端到客戶端資源，為產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)提供個性化、精準(zhǔn)化、一體化和敏捷化服務(wù)。鞍鋼銷售部門簽訂的訂單合同傳入系統(tǒng)，千里外的煉鋼廠馬上投入生產(chǎn)，數(shù)據(jù)系統(tǒng)計算原料供應(yīng)，智能平臺操控成品下線，每次自動生產(chǎn)的數(shù)據(jù)經(jīng)過模型分析，還將優(yōu)化下一次的操作流程。
為解決鋼鐵行業(yè)從生產(chǎn)到流通鏈條長、節(jié)點多，供應(yīng)端與需求端信息不透明、制造端產(chǎn)能過剩與需求端個性化不匹配等痛點，鞍鋼通過德鄰陸港智慧供應(yīng)鏈服務(wù)平臺全面提升鋼鐵產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈協(xié)同優(yōu)化能力，構(gòu)建數(shù)字驅(qū)動，線上線下融合發(fā)展，全流程信息化、數(shù)字化、智能化的現(xiàn)代供應(yīng)鏈體系，目前活躍的注冊企業(yè)達4萬余家，自上線以來累計交易量達2.45億噸，總成交金額累計達9311億元。通過德鄰暢途平臺整合社會600多家承運商及1.4萬余臺車輛，運輸區(qū)域遍及東北、華北、華東和中南等地區(qū)，年運量超過7000萬噸，實現(xiàn)了運輸全過程的透明化管理。
鞍鋼的數(shù)字化運行既需要高水平的信息化工程師，也需要靈巧、可靠的機器設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)緊密連接，這一改造過程中，凝聚著集團的心血和汗水。
煉鋼總廠不起眼處的一座二層樓里，幾名年輕工人圍坐在圖紙前，你一言我一語討論煉鋼輸料皮帶存在的漏料問題。煉鋼過程中要通過傳送帶加入多種合金和原料，原料投放沖擊力強傷害傳送帶，彈出后造成合金添加分量不精確，卡在皮帶和滾筒的縫隙中還容易摩擦失火?！霸诮?jīng)過多次模擬和試驗后，我們創(chuàng)新工作室設(shè)計了一套位于下料口正下方的可以升降皮帶托輥系統(tǒng)，消除了生產(chǎn)隱患。”煉鋼總廠一線的工人劉鐵分享著小組的創(chuàng)新案例。
“工人靠近設(shè)備、貼近生產(chǎn)一線，每個工人都可以申請組建創(chuàng)新工作室，解決生產(chǎn)運營中發(fā)現(xiàn)的類似漏料、漏氣、爐渣回收等問題，甚至生產(chǎn)設(shè)備的改進，新生產(chǎn)系統(tǒng)的研發(fā)，都離不開一線工人的智慧?！?鞍鋼集團黨委宣傳部部長聶振勇說，基于此，鞍鋼在做好技術(shù)研發(fā)人員的重大創(chuàng)新之外，還注重調(diào)動基層員工小改小革的積極性，探索全員創(chuàng)新的發(fā)展之道。
自2012年第一個職工創(chuàng)新工作室掛牌以來，鞍鋼集團已經(jīng)誕生了367個各級工人創(chuàng)新工作室，鞍鋼每年投入基層創(chuàng)新支持資金1200萬元。遍布廠區(qū)的一個個職工創(chuàng)新工作室里，工人們下班后自發(fā)聚到一起，討論著如何完善廠房的傳輸系統(tǒng)、降低電機損耗、提高鋼水純度……
基層職工在努力，企業(yè)高層也沒放松。最近5年，鞍鋼累計投資64.5億元，實施463個數(shù)字化智能化項目，齊大山智慧采礦、關(guān)寶山公司選礦黑燈工廠、5G+智慧煉鋼、鲅魚圈沿海綠色智慧透明工廠、鋼鐵產(chǎn)業(yè)一體化經(jīng)營與制造管理系統(tǒng)、精鋼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等標(biāo)桿示范相繼建成；鋼鐵全流程工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用、智慧能源管控平臺、攀鋼“5G+”礦山遠程穿孔采掘及無人運輸、鞍鋼礦業(yè)智慧采選工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等32項成果獲評國家部委創(chuàng)新示范。鞍鋼上榜2022中國產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈企業(yè)100強，在鋼鐵行業(yè)中名列前茅。
在數(shù)字化賦能下，鞍鋼一批關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品取得新突破，產(chǎn)業(yè)高端化之路步履穩(wěn)健。全球首套綠氫零碳流化床高效煉鐵新技術(shù)示范項目開工建設(shè)，特厚高強度核電安全殼用鋼等一批產(chǎn)品全球首發(fā)，獲世界鋼鐵協(xié)會第13屆低碳生產(chǎn)卓越成就獎，成為唯一獲獎中國企業(yè)。鞍鋼鐵精礦產(chǎn)量近年來連創(chuàng)歷史最好水平，預(yù)計2023年達到5325萬噸、增幅1.22%，繼續(xù)保持國內(nèi)第一。
“鞍鋼的煉鋼自動化建設(shè)，第一步是基本的自動化，通過電動系統(tǒng)對煉鋼的流程實現(xiàn)控制，也就是‘一鍵煉鋼’，目前已經(jīng)完全實現(xiàn)?！钡詫汏i表示，第二步是實現(xiàn)模型化，利用積累的大量數(shù)據(jù)，將工藝思想轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型、計算機軟件，在云端和服務(wù)器端進行各種運算，不斷提升煉鋼過程的智能化水平。
“最終，我們希望通過數(shù)字化鞍鋼的建設(shè)，助力集團實現(xiàn)‘世界級成本、世界級產(chǎn)品、世界級規(guī)?！@個目標(biāo)?！?翟寶鵬說。(記者 王恒濤 王炳坤 袁小康)
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