中國冶金報報道組
報道組成員：劉加軍、徐可可、王志、賈林海、藍(lán)義高
本篇執(zhí)筆：賈林海
利用AI（人工智能）識別鋼坯進(jìn)出爐情況、依托5G技術(shù)連接生產(chǎn)全要素、佩戴VR（虛擬現(xiàn)實）設(shè)備進(jìn)行檢修……走進(jìn)江蘇永鋼集團(tuán)有限公司（以下簡稱永鋼），智慧煉鐵、智慧煉鋼、智慧軋鋼、智慧物流，智造場景遍地開花。
近年來，永鋼精準(zhǔn)把握數(shù)字經(jīng)濟(jì)新賽道，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)與鋼鐵主業(yè)深度融合，在數(shù)智化轉(zhuǎn)型方面走在行業(yè)前列。過去的一年里，永鋼累計獲得國家級、省級數(shù)智能化榮譽(yù)19項。
日前，《中國冶金報》記者一行走進(jìn)永鋼，探尋其以智慧制造賦能鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展的奧秘。
圖為永鋼廠區(qū)
當(dāng)“示范”，靠什么？
2023年10月份，工信部公示了2023年度智能制造示范工廠擬揭榜單位，永鋼特種合金棒材智能制造示范工廠入選，成為永鋼數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作邁上新臺階的有力見證。
成績遠(yuǎn)不止于此。截至目前，永鋼建成1個國家級智能制造示范工廠、3個國家級5G全連接工廠、2個江蘇省智能制造示范工廠、1個江蘇省互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿工廠、7個江蘇省智能制造示范車間，獲評為工信部大數(shù)據(jù)應(yīng)用試點示范項目、江蘇省“兩化融合”示范企業(yè)……
如此多的“示范”傍身，永鋼憑借什么？在永鋼特種合金棒材智能制造示范工廠，《中國冶金報》記者找到了答案。
圖為永鋼數(shù)字孿生工廠
“叮咚！”永鋼云商平臺頁面上彈出一個新訂單，有客戶想要采購一批特種合金棒材。隨即，特種合金棒材智能制造示范工廠便開始運轉(zhuǎn)，根據(jù)客戶需求制訂個性化生產(chǎn)方案，智能生成原材料采購、生產(chǎn)排期計劃、標(biāo)準(zhǔn)化工藝管理……客戶只需一鍵下單，就能量身定制所需產(chǎn)品，“要煉什么樣的鋼，客戶說了算”。
2020年，永鋼啟動特種合金棒材智能制造示范工廠項目，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程全流程一體化管控。
“這個項目涵蓋數(shù)十個應(yīng)用場景，串聯(lián)起質(zhì)量管控、計劃調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)、設(shè)備管理、能源管理、安全管理、環(huán)保管理等十余項業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)?！庇冷擖h委書記、總裁吳毅告訴《中國冶金報》記者。
當(dāng)特種合金棒材開啟生產(chǎn)之路，“沿途”所有車間的智能化平臺就已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，智慧料場、煉鐵、煉鋼、軋鋼，智能精整熱處理、精準(zhǔn)配送……智造統(tǒng)領(lǐng)鋼鐵生產(chǎn)全局。
“以質(zhì)量管控為例，以往，鋼坯需要人工測量和肉眼觀察產(chǎn)品質(zhì)量，這對崗位人員的技能、經(jīng)驗水平有著較高要求，檢驗結(jié)果的實時性、客觀性、樣本覆蓋面等無法全面滿足精益生產(chǎn)的需要?！庇冷摳笨偛贸逃抡f道。
如今，特種合金棒材智能制造示范工廠借助5G、AI視覺分析等數(shù)字技術(shù)，通過低倍組織AI自動檢測等子系統(tǒng)，可以精準(zhǔn)、智能檢測產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)檢測效率和產(chǎn)品質(zhì)量“雙提升”。
各類專利
僅在這一生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，永鋼就形成了《一種基于機(jī)器視覺的鋼材低倍數(shù)字化檢測方法》《一種鋼材低倍缺陷組織自動成像及檢測分析裝置》等13項專利。
智慧管控還體現(xiàn)在綠色生產(chǎn)上。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)集成的碳排放監(jiān)測平臺、數(shù)據(jù)中臺等，永鋼可以實時統(tǒng)計燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵、煉鋼等主要工序的碳排放數(shù)據(jù)，并同步監(jiān)控焦、煤、電等30多類能源使用，為生產(chǎn)工序優(yōu)化提供數(shù)據(jù)分析支撐，助力全流程降碳3%。
“在整個項目中，我們導(dǎo)入了AI模型、時空融合數(shù)字孿生模型、工藝及研發(fā)仿真模型、業(yè)務(wù)流程模型、機(jī)理模型、數(shù)據(jù)算法模型、邊緣側(cè)控制模型等414個工業(yè)模型，參與現(xiàn)場過程控制的計算與反饋?！庇冷摂?shù)字化部門相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。
據(jù)統(tǒng)計，特種合金棒材智能制造示范工廠項目讓生產(chǎn)效率、能源利用率提高了12%以上。同時，通過打通“冶煉—連鑄—軋制—熱處理”等工藝流程，產(chǎn)品研發(fā)周期也縮短了近40%。
如今在永鋼，智能化浪潮從線上向線下奔涌，一場場數(shù)字技術(shù)與鋼鐵產(chǎn)業(yè)的化學(xué)反應(yīng)正在加速上演。
用AI慧眼識“鋼”
近年來，AI技術(shù)飛速發(fā)展，在重塑人類生活方式的同時，也深刻改變了工業(yè)生產(chǎn)，AI助力下的鋼鐵自動化、數(shù)字化、智能化生產(chǎn)成為發(fā)展新趨勢。
在推動AI賦能工業(yè)生產(chǎn)方面，永鋼也做出了不俗的成績。
“以前，在鋼坯進(jìn)行軋制前，需要將其送入加熱爐加熱。在鋼坯出入爐部分通常需要人工觀察鋼坯位置、形狀等，以保證鋼坯正常出入加熱爐。”程勇告訴《中國冶金報》記者，“靠工人眼睛長時間盯著，強(qiáng)度很大，如果沒能及時發(fā)現(xiàn)鋼坯料彎、料斜等情況，就會影響加熱爐正常進(jìn)出鋼節(jié)奏，導(dǎo)致生產(chǎn)誤時?！?/div>
為解決這一問題，2022年7月份，永鋼數(shù)字創(chuàng)新部、普鋼棒材分廠聯(lián)動上線了自動裝出爐控制優(yōu)化信息化改造項目。通過AI視覺技術(shù)，替代人工對出爐鋼坯的異常情況加以識別，為現(xiàn)場自動化控制系統(tǒng)提供進(jìn)出鋼輔助控制信號。
“我們不斷為AI機(jī)器視覺豐富樣本數(shù)據(jù)，讓AI深度學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、調(diào)整模型，最終優(yōu)化得到最佳模型。”永鋼數(shù)字化部門相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，在生產(chǎn)過程中，AI會將鋼坯進(jìn)出爐識別結(jié)果輸出給自動化控制程序，鋼坯進(jìn)出爐到位時，控制程序自動進(jìn)行下一步操作；鋼坯進(jìn)出爐異常時，控制程序會發(fā)出預(yù)警，提醒工作人員及時人工干預(yù)。
不僅如此，通過AI視覺技術(shù)，技術(shù)人員還能分析信號并記錄，回溯異常發(fā)生時的情況，找到原因并生成數(shù)據(jù)樣本建入AI模型，進(jìn)一步優(yōu)化模型效果，提高生產(chǎn)效率。
圖為永鋼智能車間
AI，讓永鋼更聰明地?zé)掍?。目前，永鋼普鋼棒材分廠車間自動裝出爐輔助控制已平穩(wěn)運行，出爐輥道鋼坯和爐內(nèi)鋼坯料識別準(zhǔn)確率都達(dá)到95%以上，不僅縮短了鋼坯進(jìn)出爐用時，提高了單位時間內(nèi)鋼坯處理數(shù)量，穩(wěn)定了鋼坯進(jìn)出爐節(jié)奏，還實現(xiàn)了精準(zhǔn)測控，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品軋制質(zhì)量。
“接下來，我們將以生產(chǎn)需求為導(dǎo)向，持續(xù)推動AI視覺與智能制造深度融合，在現(xiàn)場管理、身份識別、產(chǎn)品數(shù)量及缺陷檢測等方面做出更多可行性嘗試。”吳毅表示。
5G點亮未來鋼廠
2023年7月份，江蘇省蘇州市工信局發(fā)布了2023年度蘇州市5G全連接工廠項目公示名單，永鋼固廢循環(huán)利用5G全連接工廠項目入圍。
5G全連接工廠是指利用以5G為代表的新一代信息通信技術(shù)集成，打造新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，新建或改造生產(chǎn)現(xiàn)場，形成生產(chǎn)單元廣泛連接、信息（IT）運營（OT）深度融合、數(shù)據(jù)要素充分利用、創(chuàng)新應(yīng)用高效賦能的先進(jìn)工廠。
近年來，永鋼著力推動“5G+制造”，在自動化、信息化、數(shù)字化、智能化方面加強(qiáng)建設(shè)，使生產(chǎn)現(xiàn)場變得井然有序、智能高效。
圖為永鋼固廢利用智能工廠
走進(jìn)永鋼固廢循環(huán)利用5G工廠，在冶金塵泥加工車間，《中國冶金報》看到操作員正坐在中控室，遠(yuǎn)程操控車間設(shè)備運行，了解生產(chǎn)進(jìn)程，觀察設(shè)備運行狀態(tài)、環(huán)保檢測等信息。
通過應(yīng)用5G技術(shù)，永鋼固廢循環(huán)利用5G工廠不僅有效提高了生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)成本、提升了安全管控水平，還實現(xiàn)了資源優(yōu)化調(diào)度和有效管理。
來到工廠中控室，《中國冶金報》記者只見大屏駕駛艙系統(tǒng)將項目中重點數(shù)據(jù)以儀表盤、曲線圖、柱狀圖等可視化方式動態(tài)展示，方便工作人員實時觀察設(shè)備運行狀態(tài)、環(huán)保檢測等各種參數(shù)的變化，項目狀況一目了然。
“我們還研發(fā)了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的故障預(yù)測、微檢修、VR（虛擬現(xiàn)實）檢修、人員定位健康監(jiān)控等系統(tǒng)，有效實現(xiàn)了對人和物的安全進(jìn)行分析、評估、預(yù)防、規(guī)避，大幅提高了安全生產(chǎn)水平?！背逃陆榻B。
圖為數(shù)字巡檢
《中國冶金報》記者發(fā)現(xiàn)，廠區(qū)里幾乎看不到忙碌的工人，安全員只需戴上VR眼鏡就能“云到達(dá)”車間，化身“數(shù)字巡檢員”，不一會便可完成全廠區(qū)安全檢查，省時省力又方便。
工廠建設(shè)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有了5G等技術(shù)鏈接，實現(xiàn)了各層級資源間的信息交互，在數(shù)據(jù)匯集基礎(chǔ)上，永鋼還開發(fā)了MES（數(shù)字化制造執(zhí)行系統(tǒng)）、質(zhì)量管理、設(shè)備管理等系統(tǒng)，并覆蓋工廠生產(chǎn)制造全過程，推動工序能耗穩(wěn)步下降至設(shè)計水平的70.7%。
5G全連接工廠實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)督管理制度，進(jìn)一步增強(qiáng)安全保障，讓生產(chǎn)運營更有前瞻性和協(xié)同性。單個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)通過智能采集，與工廠網(wǎng)絡(luò)全部打通，克服了孤島式、單工序“單打獨斗”的問題解決模式。
“接下來，永鋼將利用云計算、大數(shù)據(jù)、AR等先進(jìn)技術(shù)，讓更多5G應(yīng)用成為生產(chǎn)運營的加速器，賦能企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！背逃卤硎?。
“我們的總體目標(biāo)是基于數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)‘跨產(chǎn)業(yè)、跨要素、跨界面、跨空間’的融合與協(xié)同，同時以利潤增長為中心，以效率、效益為根本，成本持續(xù)降低、效率持續(xù)提升、風(fēng)險持續(xù)可控、數(shù)據(jù)持續(xù)變現(xiàn)、健康持續(xù)順行、市場持續(xù)增長，促進(jìn)競爭力持續(xù)提升?！眳且阏f道。
甩掉傳統(tǒng)標(biāo)簽，打造“智造”名片。通過智能化改造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，永鋼把互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與生產(chǎn)制造、管理機(jī)制進(jìn)行深度融合，走出了一條以信息化帶動工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化的新型工業(yè)化道路。
智慧鋼廠，就是永鋼模樣。
來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網(wǎng)
編輯：張雨恬
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