“黑燈工廠(chǎng)”，點(diǎn)亮鋼鐵制造智慧之光
——寶鋼股份冷軋廠(chǎng)建設C008熱鍍鋅智能車(chē)間的思考
夏日午后，跨入寶鋼股份冷軋廠(chǎng)C008熱鍍鋅車(chē)間，眼前瞬間一暗。這里的能見(jiàn)度，和廠(chǎng)房外刺目的陽(yáng)光形成了巨大的反差。目及之處，只有幾個(gè)行車(chē)警報燈嗡鳴轉動(dòng)著(zhù)，發(fā)出一點(diǎn)微薄的亮光，提醒著(zhù)人們，頭頂上的無(wú)人行車(chē)正在作業(yè)。
這里就是寶鋼股份冷軋廠(chǎng)的“黑燈工廠(chǎng)”。這個(gè)工信部鋼鐵企業(yè)智能制造示范試點(diǎn)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用試點(diǎn)項目，2017年啟動(dòng)，今年底將全部結題。按照項目結題的五大標準，“黑燈工廠(chǎng)”將實(shí)現噸鋼能耗下降15%、綜合污染物噸鋼下降30%、勞動(dòng)效率提升30%、產(chǎn)能提升20%、加工成本下降10%。
2019年1月，中國寶武第一次黨代會(huì )明確提出以“成為全球鋼鐵業(yè)引領(lǐng)者”為愿景，以“共建高質(zhì)量鋼鐵生態(tài)圈”為使命。中國寶武黨委書(shū)記、董事長(cháng)陳德榮多次強調，智慧制造，是中國寶武實(shí)現愿景和使命的重要路徑之一。
建設“黑燈工廠(chǎng)”，顯然就是中國寶武在探索智慧制造之路上的一次破冰之旅?；赝哌^(guò)的路和歷經(jīng)的艱辛，凝聚著(zhù)中國寶武對傳統鋼鐵制造業(yè)轉型升級的一種探索——明天的鋼鐵往哪里去？新時(shí)代的鋼鐵路在何方？
用“黑色”的眼睛尋找光明
2016年，冷軋廠(chǎng)在C008熱鍍鋅車(chē)間率先實(shí)施了行車(chē)無(wú)人化改造，成功在鋼卷中間庫區域實(shí)現了無(wú)人化。原先燈火通明的庫區具備了全天候黑燈條件。2017年成為工信部鋼鐵企業(yè)智能制造示范試點(diǎn)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用試點(diǎn)項目后，冷軋廠(chǎng)又先后研發(fā)應用了工業(yè)機器人、人工智能判級、數字鋼卷、遠程集中操作等多項創(chuàng )新技術(shù)，滅失了一批需要開(kāi)燈作業(yè)的崗位，“黑燈工廠(chǎng)”因此得名。
從某種意義上來(lái)說(shuō)，“黑燈工廠(chǎng)”只不過(guò)是個(gè)形象的“人設”，以便于非專(zhuān)業(yè)人士理解。然而，“黑燈工廠(chǎng)”的內涵，遠不止字面上這么簡(jiǎn)單，不僅喻示著(zhù)綠色、節能的作業(yè)方式，更是一種顛覆傳統生產(chǎn)管理模式的系統性創(chuàng )新。
2019年，中國鋼鐵產(chǎn)能很有可能突破10億噸，供大于求是一個(gè)長(cháng)周期、大概率事件。陳德榮在接受專(zhuān)業(yè)媒體采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，“在鋼鐵行業(yè)供大于求的情況下，我們如何自我救贖？我認為智慧制造是未來(lái)的出路?！钡拇_，成本壓力、人力短缺、環(huán)境負荷、能源消耗、安全生產(chǎn)……細數這些當前鋼鐵行業(yè)面臨的痛點(diǎn)，人們不難發(fā)現，傳統的發(fā)展模式已經(jīng)很難全面破解這樣的行業(yè)難題。
“黑夜給了我黑色的眼睛，我卻用它尋找光明?！薄昂跓艄S(chǎng)”正如同傳統鋼鐵行業(yè)里黑色的眼睛，尋求著(zhù)智慧制造的光明，也讓人們看到了鋼鐵行業(yè)智能化發(fā)展的光明前景。與此同時(shí)，通過(guò)項目的實(shí)施，無(wú)論是寶鋼股份還是寶鋼工程、寶信軟件，技術(shù)力量隊伍都得到了檢驗和鍛煉，冷軋廠(chǎng)高級主任工程師張亞林認為，“這或許是一筆更大的財富”。
設備更智能，員工更自由
在“黑燈工廠(chǎng)”加熱爐區域，總共7層加熱爐有幾十米高，層層疊疊，看上去頗為壯觀(guān)。但是巡檢工作的強度也很高，點(diǎn)檢員要一層層地爬上去檢查爐體泄漏、燒嘴損壞等。今年，冷軋廠(chǎng)在每個(gè)樓層上安裝軌道，配置了專(zhuān)業(yè)的巡檢機器人，這個(gè)智慧制造項目徹底解放了每天爬上爬下的點(diǎn)檢員們。
“機器取代人”，少人化，乃至無(wú)人化，是“黑燈工廠(chǎng)”最為直觀(guān)的一個(gè)變化。這個(gè)智能車(chē)間最先達成的一項硬指標，就是勞動(dòng)效率提升了30%。偌大的廠(chǎng)房里空無(wú)一人，從拆捆、打捆到質(zhì)量自動(dòng)判級；從鋅鍋撈渣、撇渣到出口取樣、自動(dòng)貼標……一大批智能機器人的上崗，把車(chē)間里的基層員工從勞動(dòng)強度高、作業(yè)環(huán)境差、不安全因素多的崗位中解放了出來(lái)。
鋅鍋撈渣、撇渣，可以說(shuō)是C008機組主操最犯怵的活。鋅鍋溫度有450多度，兩米范圍內溫度也高達60度左右，即便是穿上防護裝備，工作服上也時(shí)常會(huì )燙出一個(gè)個(gè)小洞，勞動(dòng)強度高，作業(yè)環(huán)境差。智能化改造中，撈鋅、撇渣機器人相繼上崗，完全取代了人工操作。C008機組主操邢云明對這種變化津津樂(lè )道：現在重活、累活基本都是機器人干，而且設備的智能化水平在不斷地提升。比如鋅層的控制，過(guò)去都要操作工進(jìn)行人工錄入數據，現在智慧平臺上線(xiàn)后，完全就不需要了?！拔覀€(gè)人感覺(jué)吧，我們一線(xiàn)操作工以后干活再也不是憑力氣了，而是都要靠腦子了！”上個(gè)月，小邢還參加了機器人維修的專(zhuān)項培訓。
智慧制造，或許不僅僅是指裝備的高度智能化，還有基層員工專(zhuān)業(yè)智慧的激發(fā)和養成。把人從低水平的重復性勞動(dòng)中解放出來(lái)，去從事更有想象力和創(chuàng )新力的工作，從而實(shí)現自由而全面的發(fā)展，這或許是智慧制造的一個(gè)“目的地”。盡管，這條路才剛剛出發(fā)，但這不正是中國寶武提倡的“三有”理念當中“有趣”的真諦么！
“地標性建筑”的示范輻射效應
空無(wú)一人的行車(chē)、六合一的操作室、數字化的鋼卷、不知疲倦的機器人……隨之而來(lái)的是勞動(dòng)強度低了、作業(yè)環(huán)境好了，當管理者和基層員工從“黑燈工廠(chǎng)”的建設中獲得越來(lái)越強的幸福感時(shí)，大家對智慧制造的認識越來(lái)越趨于一致。
“中國寶武應定位于一家以鋼鐵業(yè)為載體的高科技企業(yè)?！边@樣顛覆性的論斷放在幾年前，恐怕沒(méi)幾人能接受。冷軋廠(chǎng)的一位管理者回憶說(shuō)，前幾年寶鋼股份提出“五大能力”，其中一條就是智慧制造。當時(shí)我們都不太理解，鋼鐵企業(yè)為啥要搞這些“花哨”的東西？
冷軋廠(chǎng)副廠(chǎng)長(cháng)王勁說(shuō)，當成本削減越來(lái)越難以擠出水分，勞動(dòng)效率越來(lái)越難以提升時(shí)，大家漸漸意識到，智慧制造不是“干和不干”的問(wèn)題，而是“早干和晚干”、“怎么干”的問(wèn)題了?，F在，更是到了“流程再造”的關(guān)鍵階段，因為市場(chǎng)和現場(chǎng)都在倒逼著(zhù)他們。
對于一家特大型鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)，要玩轉人工智能、大數據應用這樣的高新科技，難度是可想而知的?！昂跓艄S(chǎng)”完全找不到可以借鑒的模板，對于大多數理工科底子的技術(shù)人員們來(lái)說(shuō)，這種跨界的難度是非常大的。在很多項目參與者的印象中，項目前期大量的專(zhuān)業(yè)培訓和技術(shù)交流持續了好幾個(gè)月，一直到現在都沒(méi)有斷過(guò)。從美國大河鋼廠(chǎng)到韓國浦項，從施耐德到西馬克，然后邊學(xué)邊干，艱難地將這些應用移植到鋼鐵制造流程中。
在項目負責人、分廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)陸勇看來(lái)，“黑燈工廠(chǎng)”是中國寶武智慧制造的一個(gè)“地標性建筑”。寶鋼股份的裝備自動(dòng)化和信息自動(dòng)化水平都比較高，學(xué)習能力也比較強，這為“黑燈工廠(chǎng)”的創(chuàng )建打下了良好的基礎。寶鋼工程、寶信軟件等單位都不遺余力地給予了支撐?？梢哉f(shuō)，從頂層設計到細節描繪，都是“傾全集團之力”的。這個(gè)項目最重要的戰略意義可能就是“一點(diǎn)突破，全面開(kāi)花”，也就是集團公司領(lǐng)導始終強調的，寶鋼股份的智慧制造項目要“可復制，能借鑒”。
打破傳統鋼鐵制造業(yè)的“天花板”
“黑燈工廠(chǎng)”新建的集控操作室叫“6+in1”,大幅透明的落地窗，雪白的吊頂，干凈敞亮，設計得很有現代感。乍一看，還以為是某個(gè)高端展會(huì )的一個(gè)展臺。C008機組原來(lái)兩條鍍鋅線(xiàn)的6個(gè)操作室全部都合并到了這里。除了集中了原來(lái)的功能外，還能夠為遠在千里之外的湛江鋼鐵提供運維支持?？v觀(guān)整個(gè)“黑燈工廠(chǎng)”，踐行了中國寶武智慧制造“四個(gè)一律”中的“現場(chǎng)操控室一律集中”、“操作崗位一律采用機器人”、“運維監測一律遠程”。
首席工程師俞鴻毅介紹說(shuō)，在“黑燈工廠(chǎng)”，一個(gè)鋼卷，從庫區吊運出來(lái)一直到發(fā)貨，可以做到信息不落地，全流程在線(xiàn)運作。扁平化的信息流，讓現場(chǎng)問(wèn)題更加具有透明性、即時(shí)性和可視性，而且，這也為模糊甚至打破原來(lái)涇渭分明的管理界面創(chuàng )造了硬件基礎?？v向來(lái)看，一條機組的信息斷點(diǎn)連成了線(xiàn)；橫向來(lái)看，生產(chǎn)、能源、成本數據，在一個(gè)界面上就一目了然。按照專(zhuān)業(yè)的說(shuō)法，“信息從一個(gè)點(diǎn)轉變?yōu)橐粭l線(xiàn)，從一張紙轉變?yōu)橐槐緯?shū)，從數據池轉變?yōu)閿祿?，?shí)現了數據匯集、數據交付和數據服務(wù)三大功能”。而這些，都給鋼鐵制造流程再造和管理變革注入了源源活力。
“黑燈工廠(chǎng)”從一臺行車(chē)的無(wú)人化開(kāi)始，兩年的時(shí)間里，已經(jīng)通過(guò)大量的高新技術(shù)手段，初步將產(chǎn)線(xiàn)、流程、工序進(jìn)行了有效整合。其五大指標的顯著(zhù)改善，也很好地回答了智慧制造與管理變革之間的辯證關(guān)系。這不僅給寶鋼股份最新提出的“ONE MILL”理念提供了一個(gè)初具雛形的實(shí)踐樣板，也給鋼鐵企業(yè)智慧制造描繪了一個(gè)美好的前景。
如果用當下大熱的量子力學(xué)術(shù)語(yǔ)“躍遷”來(lái)形容“黑燈工廠(chǎng)”所帶來(lái)的變化，可能還為時(shí)過(guò)早。但有一點(diǎn)是肯定的，一種對傳統鋼鐵制造革命性的顛覆在這里已經(jīng)初見(jiàn)端倪。勞動(dòng)效率的提升、成本可視可控……這些都只是冰山的表面，“黑燈工廠(chǎng)”改變的是鋼鐵制造業(yè)的傳統流程、組織模式，其實(shí)就是打開(kāi)了傳統鋼鐵制造進(jìn)一步突破提升的“天花板”。
