嚴飛
熟悉鋼材的人都知道,只要在鋼中加入2%~5%的“金屬維生素”釩,便可使鋼材既耐高溫又耐嚴寒,廣泛用于汽車(chē)、航空、國防工業(yè)等領(lǐng)域;加入0.1%的釩,可將鋼強度提高10%~20%,減輕結構重量15%~25%,降低成本8%~10%。鈦被稱(chēng)為“戰略金屬”,鈦及其合金具有抗腐蝕、高強度、無(wú)磁性、人體適應性好、形狀記憶和超導等優(yōu)異性能。近年來(lái),隨著(zhù)增材制造的普及,鈦合金粉末又被稱(chēng)為3D打印材料的“寵兒”。
我國是釩、鈦資源大國,釩的儲量居世界第三,鈦儲量居世界第一。但受限于釩鈦產(chǎn)線(xiàn)“多、特、雜、散、弱”的特點(diǎn),以及行業(yè)規模、工藝、自動(dòng)控制和裝備技術(shù)的進(jìn)步程度,我國目前釩鈦生產(chǎn)制造自動(dòng)化基礎薄弱,數字化投入與建設更顯不足。2018年前,國內沒(méi)有一家釩鈦生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)線(xiàn)級或工廠(chǎng)級開(kāi)展全流程自動(dòng)化、數字化、智能化的嘗試,亟須探索出有針對性的解決方案,助力企業(yè)競爭力提升。
據筆者了解,攀鋼依托攀西豐富的釩鈦磁鐵礦資源建成世界一流釩鈦生產(chǎn)基地,旗下的成都星云智聯(lián)科技有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“星云智聯(lián)”)基于海星工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,充分借鑒鋼鐵、化工等行業(yè)智能制造實(shí)踐經(jīng)驗,以打造數字化產(chǎn)線(xiàn)和工廠(chǎng)為目標,通過(guò)集成應用和定制開(kāi)發(fā),形成了鋼鐵釩鈦產(chǎn)線(xiàn)數字化整體解決方案,并在多個(gè)鋼鐵釩鈦產(chǎn)線(xiàn)(工廠(chǎng))的數字化、智能化改造(建設)項目應用中優(yōu)化、迭代,有力助推了傳統產(chǎn)線(xiàn)和企業(yè)的轉型升級。
數字化轉型向傳統制造行業(yè)展現新前景
企業(yè)數字化轉型作為一項系統工程,其核心是以更適應未來(lái)產(chǎn)業(yè)升級的新型能力建設打通內外部連接,以數據要素助力生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的優(yōu)化,打造輕量化、協(xié)同化、社會(huì )化的業(yè)務(wù)服務(wù)新模式,推動(dòng)供需精準銜接、實(shí)時(shí)響應。
目前釩鈦產(chǎn)業(yè)產(chǎn)線(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中,主要單體設備具有較高的自動(dòng)化水平,但自動(dòng)化儀表檢測、新技術(shù)應用嚴重滯后,主要存在以下問(wèn)題:一是產(chǎn)線(xiàn)工序界面斷點(diǎn)較多,生產(chǎn)連續性差,生產(chǎn)操作和物流基本靠機旁手動(dòng)(甚至純人工)和叉車(chē)配合完成,產(chǎn)品品質(zhì)成本控制難度大;二是現場(chǎng)作業(yè)環(huán)境惡劣,粉塵污染嚴重,工人勞動(dòng)強度大,生產(chǎn)效率低且安全隱患多;三是缺少有效的設備狀態(tài)監測和診斷手段,故障擴大化會(huì )延長(cháng)非計劃停機時(shí)間,影響設備使用壽命,使維修費用增加;四是產(chǎn)線(xiàn)工序分散、非標設備多,數據自動(dòng)采集度不高,信息孤島現象嚴重;五是單體設備自動(dòng)化水平較高,但未能全方位研究產(chǎn)品、產(chǎn)線(xiàn)本身及后續工序和設備布局設計,未實(shí)現全流程產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化、信息化,缺乏有效集控和提升產(chǎn)品品質(zhì)的模型控制,不能有效支撐釩廠(chǎng)生產(chǎn)管控和決策。
星云智聯(lián)相關(guān)負責人告訴筆者,星云智聯(lián)基于海星工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供鋼鐵釩鈦產(chǎn)線(xiàn)數字化整體解決方案。圍繞企業(yè)“人、機、料、法、環(huán)”共性問(wèn)題,星云智聯(lián)充分融合新一代信息技術(shù),根據不同產(chǎn)線(xiàn)特點(diǎn)定制智能裝備、L2模型,通過(guò)生產(chǎn)操管控一體化和業(yè)務(wù)扁平化管理,實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的安全、協(xié)同、高效,并率先在國內釩鈦行業(yè)示范性地實(shí)現了“兩化融合、智能制造”,成功打造了標桿工廠(chǎng)/產(chǎn)線(xiàn),讓傳統制造行業(yè)看到了數字化、智能化轉型升級的未來(lái)前景。
“我們針對鋼鐵釩鈦產(chǎn)線(xiàn)研制的數字化解決方案包括產(chǎn)線(xiàn)裝備、工序物流、設備診斷與預警、集控中心、遠程智能運維、物聯(lián)網(wǎng)平臺等通用數字化解決方案和定制化模塊,在其他流程制造行業(yè)可復制,針對不同場(chǎng)景可實(shí)現組合式運用,完全適用于釩鈦、鋼鐵、有色金屬、建材等行業(yè)數字化產(chǎn)線(xiàn)改造及建設,以及工藝繁雜、流程長(cháng)且多變的流程型制造企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)?!痹撠撠熑苏f(shuō)道。
釩鈦領(lǐng)域實(shí)現以信息化帶動(dòng)工業(yè)化
從流程信息化到整體的數字化轉型,對企業(yè)而言是一場(chǎng)深刻的升級再造,需對內利用數字化手段重塑企業(yè)的業(yè)務(wù)模式、組織方式和管理文化,對外利用數字化手段強化供應鏈和營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )的韌性、彈性與即時(shí)響應度,讓自身業(yè)務(wù)在更大的產(chǎn)業(yè)集群中發(fā)揮核心優(yōu)勢,對現有業(yè)務(wù)流程和服務(wù)產(chǎn)品進(jìn)行數字化改造,同時(shí)探索拓展業(yè)務(wù)邊界的新空間與發(fā)展的新機遇。
筆者發(fā)現,星云智聯(lián)釩鈦產(chǎn)業(yè)數字化解決方案的成功應用,率先在國內釩鈦領(lǐng)域實(shí)現了智慧物聯(lián)傳輸、生產(chǎn)物料自主運轉、產(chǎn)品自動(dòng)包裝、全線(xiàn)集中遠控和物流連續自動(dòng)、生產(chǎn)高可視化、配料工藝控制模型、設備監測及診斷等功能,以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的示范作用非常明顯。
——消除工序物流斷點(diǎn),促進(jìn)跨工序協(xié)同生產(chǎn)管控,生產(chǎn)連續且效率明顯提升5%以上;
——替換3D崗位,優(yōu)化22%人力資源,降低生產(chǎn)成本;
——通過(guò)控制模型和工藝模型優(yōu)化,實(shí)現產(chǎn)品和工藝流程的數字化,精準控制產(chǎn)品質(zhì)量,綜合收得率提升0.2%,每噸產(chǎn)品能源消耗降低150元;
——改善作業(yè)環(huán)境,實(shí)現綠色環(huán)保;
——提高現場(chǎng)本質(zhì)化安全水平:通過(guò)智能設備替代人工作業(yè),減少現場(chǎng)工作人員;通過(guò)集中遠程控制和基于A(yíng)I的安全問(wèn)題發(fā)現和預警,提升安全預防和監測能力,為工人提供安全性較高的勞動(dòng)生產(chǎn)條件;
——優(yōu)化操控和管理模式,實(shí)現生產(chǎn)運營(yíng)管理智慧化。
星云智聯(lián)通過(guò)打造基于大數據和人工智能的集控中心,實(shí)現跨專(zhuān)業(yè)、跨工序的智能操作指導、智能報警預警等,打破各專(zhuān)業(yè)、各工序系統之間的數據孤島和業(yè)務(wù)壁壘,協(xié)同MES(生產(chǎn)制造執行系統)全過(guò)程動(dòng)態(tài)跟蹤釩廠(chǎng)各產(chǎn)線(xiàn)運行情況,實(shí)現全廠(chǎng)統一、高效、集中、專(zhuān)業(yè)的管控、調度、指揮。
石化、鋼鐵、化工等流程制造行業(yè),食品飲料、制藥等混合制造行業(yè),以及裝備制造、汽車(chē)及零部件、電子、電氣等離散制造行業(yè),對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用需求差異較大?!靶窃浦锹?lián)數字化解決方案致力于在綜合考慮成本、效果、安全和能耗等多種因素的前提下,結合客戶(hù)自身情況選擇解決方案,或者將多種方案相結合?!毙窃浦锹?lián)相關(guān)負責人如是說(shuō)。