中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 王漢杰 報道
走進(jìn)智慧鋼城
酒鋼智慧制造整體起步始于2019年。當年,為有序推進(jìn)酒鋼集團各產(chǎn)業(yè)“綠色化、信息化、智能化”改造,助推企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,酒鋼編制了《酒鋼集團綠色化信息化智能化改造推進(jìn)傳統產(chǎn)業(yè)轉型升級實(shí)施方案(2019—2022年)》,積極布局推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò )、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數據中心、人工智能等新一代信息技術(shù)與傳統產(chǎn)業(yè)深度融合,實(shí)施項目101項,總投資60.1億元。
2021年,酒鋼“十四五”發(fā)展規劃提出,“十四五”期間,要堅持高端化引領(lǐng)、綠色化保障、智能化驅動(dòng),積極布局推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò )、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能等新一代信息技術(shù)與傳統制造業(yè)深度融合,推進(jìn)礦山、鋼鐵、鋁業(yè)、電力等重點(diǎn)領(lǐng)域智能工廠(chǎng)(車(chē)間)建設。加快推進(jìn)實(shí)施智能制造,積極開(kāi)展智慧產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐,以“智能化技術(shù)裝備—協(xié)同化創(chuàng )新體系—柔性化生產(chǎn)方式—集約化資源利用—精準化管理模式”推動(dòng)企業(yè)戰略轉型。
依據企業(yè)規劃,酒鋼正在實(shí)施多項智能化工程,目前已形成較完整成果的是智慧礦山、智慧物流和3D打印。

01 智慧礦山
西溝礦位于嘉峪關(guān)市西南45公里處,山高路遠、點(diǎn)多線(xiàn)長(cháng)、高寒缺氧,露天井下作業(yè)環(huán)境復雜,安全生產(chǎn)隱患較大。為了確保生產(chǎn)運行安全平穩,酒鋼啟動(dòng)了西溝礦智慧礦山建設。
建設項目以生產(chǎn)質(zhì)量控制為前提,以生產(chǎn)組織過(guò)程為系統建設主線(xiàn),以實(shí)現礦山資源可視化、開(kāi)采方案合理化、生產(chǎn)指標控制精細化、生產(chǎn)調度智能化、生產(chǎn)數據信息化和高度共享為目標,構建三維可視化管控平臺、數字采礦軟件平臺和生產(chǎn)執行系統平臺、智能穿孔和鏟裝運輸系統、卡調系統,從智能感知、高精定位、控制決策等方面,實(shí)現對礦區作業(yè)系統統籌規劃。
經(jīng)過(guò)3年建設,已有16個(gè)項目建成投用。這16項,可分為6大系統——
露天穿孔采掘運輸設備遠程智能系統:對露天礦山采礦運輸環(huán)節的自動(dòng)化智能化進(jìn)行研究,實(shí)現一臺牙輪鉆、一臺電鏟、兩臺礦用自卸車(chē)的遠程控制作業(yè)及自動(dòng)駕駛運輸。
溜井動(dòng)態(tài)監測系統:實(shí)施基于5G技術(shù)下溜井大塊遠程破碎控制、溜井溜口堵礦遠程處理技術(shù)等,保證了溜井穩定順行。
電機車(chē)無(wú)人駕駛技術(shù)系統:通過(guò)機車(chē)無(wú)人駕駛、溜井遠程裝礦、礦車(chē)自動(dòng)卸礦、無(wú)線(xiàn)通訊等系統,實(shí)現了無(wú)人駕駛。
膠帶控制無(wú)人值守系統:通過(guò)對無(wú)人值守技術(shù)研究與應用,實(shí)現了設備動(dòng)態(tài)監測以及裝礦、膠帶運輸、破碎篩分系統遠程控制。
排土場(chǎng)在線(xiàn)監測系統;通過(guò)西溝礦排土場(chǎng)邊坡變形規律和發(fā)生地質(zhì)災變的機理設置預警閾值,實(shí)施監測排土場(chǎng)位移變化情況,指導安全排巖作業(yè)。
大區域爆破系統:通過(guò)數字化條件下的大區域爆破技術(shù)研究,將三維激光掃描技術(shù)、牙輪鉆精準定位、數字化采礦軟件有機結合在大區爆破上,有效解決目前技術(shù)難題,全面提升生產(chǎn)爆破規模,減小頻繁爆破安全風(fēng)險,指導西溝采場(chǎng)安全高效生產(chǎn)。


圖為酒鋼5G礦山智能操作現場(chǎng)
目前,西溝礦已初步打造了礦山數據中心“一個(gè)中心”,建設了數字采礦軟件平臺、三維可視化管控平臺、生產(chǎn)執行系統平臺“三個(gè)平臺”,實(shí)現了礦山穿孔、采掘、運輸、破碎、篩分、輸出等全業(yè)務(wù)、全流程的動(dòng)態(tài)監測與管控,人員操作實(shí)現了從“現場(chǎng)作業(yè)”到“遠程操作”的質(zhì)變,操作現場(chǎng)從“山上”搬至“山下”。
隨著(zhù)西溝礦智慧礦山項目的逐步實(shí)施,職工們的精神面貌也有了很大轉變,他們說(shuō):“在干凈整潔的操作室,感覺(jué)自己的工作‘上檔次’了?!薄案鎰e高寒缺氧的工作環(huán)境,上班都比起以前開(kāi)心了?!?/div>
下一步,酒鋼將推進(jìn)露天穿孔采掘運輸設備遠程智能系統二期項目,完成穿孔、鏟裝、運輸三大主體設備的遠程控制及自動(dòng)駕駛,徹底實(shí)現現場(chǎng)無(wú)人化作業(yè)。
02 智慧物流
在工業(yè)和信息化部主辦的2021中國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì )上,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )、中國金屬學(xué)會(huì )研究編制的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵行業(yè)融合應用參考指南(2021年)》正式發(fā)布。其中,酒鋼集團的智慧物流和供應鏈管理被列為六大典型解決方案案例之一。

圖為酒鋼集團物流一碼通系統
酒鋼集團擁有6大產(chǎn)業(yè)板塊,產(chǎn)業(yè)物流相對繁雜、密集。以鋼鐵制造為例,上游聚焦鐵礦石、煤炭、機電等各類(lèi)工業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)供應商,下游涉及鋼材貿易、研發(fā)、加工、倉儲、金融等配套產(chǎn)業(yè)。酒鋼集團改變傳統的物流管理模式,以物流為主線(xiàn)對冶金物料的采購、運輸、質(zhì)量、成本進(jìn)行全方位分析、優(yōu)化和管控。針對全企業(yè)物料管理的工藝特點(diǎn),融合先進(jìn)可靠的自動(dòng)化、信息化、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立客商網(wǎng)絡(luò )協(xié)同平臺,實(shí)現采購物流、廠(chǎng)內物流與客戶(hù)物流的高效協(xié)同、全程跟蹤和低成本運營(yíng)。通過(guò)科學(xué)規范的計劃、組織、指揮、協(xié)調、控制和監督,實(shí)現流程鏈上各業(yè)務(wù)環(huán)節信息共享、相互驗證與實(shí)時(shí)監控,提升物流效率、降低物流成本,實(shí)現物流管理的總體優(yōu)化。
酒鋼集團智慧物流和供應鏈管理主要包括全廠(chǎng)貨運物流作業(yè)的一體化智能化管控平臺、供應鏈網(wǎng)絡(luò )協(xié)同平臺、車(chē)輛跟蹤及車(chē)輛到達預報、物流路線(xiàn)規劃、運輸全程防作弊管理等內容。
在智慧物流中,酒鋼基于大宗原燃料的供應商預警分析試點(diǎn)、車(chē)輛動(dòng)態(tài)監控系統、設備狀態(tài)監測系統等大數據項目,開(kāi)啟了企業(yè)員工管理智能高效模式,實(shí)現了對采購人員履職過(guò)程量化、透明的有效監管,實(shí)現對供應商的綜合評價(jià)、風(fēng)險預估和動(dòng)態(tài)監控,實(shí)現了設備狀態(tài)的智能報警、智能診斷、設備健康狀態(tài)評價(jià),搭建了集團公司統一的車(chē)輛動(dòng)態(tài)監控平臺。
03 3D打印
酒鋼西部重工公司擁有冶金裝備制造、新能源裝備制造兩大支撐產(chǎn)業(yè),是國家高新技術(shù)企業(yè)、省級技術(shù)創(chuàng )新示范企業(yè)和工業(yè)設計中心。2019年,該公司啟動(dòng)了3D打印綠色智能鑄造工廠(chǎng)項目,2021年6月份建成投用。

圖為酒鋼集團3D打印產(chǎn)品
這套3D打印設施屬于精密鑄造分廠(chǎng),是專(zhuān)門(mén)用來(lái)生產(chǎn)鑄件的。提起鑄造,人們立即會(huì )想到的傳統鑄造產(chǎn)品“傻大黑粗”的樣子。不僅如此,傳統鑄造還是高污染,高耗能的代名詞。進(jìn)入3D智能工廠(chǎng),廠(chǎng)房干凈整潔。廠(chǎng)房?jì)?,VGA智能小車(chē)來(lái)回穿梭,正在搬運3D打印砂型,給人的感覺(jué)完全是一個(gè)現代化的工廠(chǎng)。
正在生產(chǎn)的砂型是一件軍工產(chǎn)品,不便多說(shuō)。精密鑄造分廠(chǎng)黨支部書(shū)記、廠(chǎng)長(cháng)蘇文拿來(lái)一個(gè)紅船模型,它是這個(gè)智能制造工廠(chǎng)生產(chǎn)的第一批產(chǎn)品。今年是中國共產(chǎn)黨成立100周年,紅船代表著(zhù)中國共產(chǎn)黨的誕生。
蘇文介紹,這件復雜的船模,用傳統鑄造工藝,我們的老師傅至少需要兩到三個(gè)月才能完成。而用3D打印技術(shù)來(lái)生產(chǎn),從美工到三維建模,大概需要八個(gè)小時(shí)的時(shí)間。正常生產(chǎn)的時(shí)候,只用三個(gè)小時(shí)就可以生產(chǎn)出來(lái)像這樣的模型125個(gè)。大型鑄件,如幾百斤的鑄造“司母戊鼎”、高精度的不銹鋼葉輪片、大型發(fā)動(dòng)機冷卻系統、中央空調壓縮機殼體,只需一名編程員將參數輸入電腦,鋪砂器就會(huì )在指令下開(kāi)始操作。經(jīng)過(guò)2000—2500層的堆疊,一米高的產(chǎn)品在13—15個(gè)小時(shí)內即可完成打印。
“3D打印不僅是效率高,應用也比較廣泛?!碧K文介紹,3D打印實(shí)際上就是利用增材制造技術(shù),以數字驅動(dòng)為核心,快速生成產(chǎn)品的一種生產(chǎn)方式。目前,酒鋼的這套3D打印設施,可實(shí)現高端鑄造件的工業(yè)量產(chǎn),產(chǎn)品范圍涵蓋水電、核電、特種車(chē)輛、航空、軍工等領(lǐng)域,產(chǎn)品前景十分廣闊。
白小軍是設備制造廠(chǎng)家的技術(shù)人員,他說(shuō),這是我們中國自主研發(fā)的一臺機型,它的成型尺寸是2.5米×1.5米×1米,每小時(shí)能達到160至400升,是國內目前最先進(jìn)的一臺工業(yè)級3D砂型打印機。它無(wú)需任何專(zhuān)門(mén)的輔助工具,不受批量大小的限制,能夠直接從CAD三維模型快速轉變?yōu)槿S實(shí)體模型,而產(chǎn)品造價(jià)幾乎與零件的復雜性無(wú)關(guān),特別適合復雜的、帶有精細內部結構的零件制造。

圖為酒鋼集團3D打印車(chē)間
3D打印綠色智能鑄造項目剛一投產(chǎn),就吸引了來(lái)自天津、西安、成都的知名企業(yè)接洽了解。目前已針對高端不銹鋼、高性能球墨鑄鐵、鋁鎂合金等高精度精密鑄造產(chǎn)品,與用戶(hù)簽訂供貨合同。
酒鋼對智能“智”造十分看好,據了解,酒鋼西部重工公司計劃再上兩套裝置,實(shí)現3臺3D打印機集群化生產(chǎn),3D打印鑄件年產(chǎn)量1000噸,精鑄產(chǎn)品年產(chǎn)量2000噸。
來(lái)源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網(wǎng)
編輯:張雨恬
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