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“2017年華菱湘鋼用于智能制造的投資金額比2016年的翻了一番，2018年的投資金額比2017年的又翻了一番。這既體現(xiàn)出企業(yè)對(duì)智能制造的重視程度，也說明企業(yè)嘗到了智能制造的甜頭，開展智能制造的決心越來越大，信心越來越足。”日前，華菱湘鋼智能制造辦公室權(quán)威人士告訴《中國冶金報(bào)》記者，華菱湘鋼將于今年建成線材、板材各一條完整的智能示范生產(chǎn)線，到2019年還會(huì)建成一條棒材智能示范生產(chǎn)線。今年5月份，華菱湘鋼通過了湖南省湘潭市智能制造示范企業(yè)專家組驗(yàn)收，目前，省級(jí)智能制造示范企業(yè)正在審批過程中。

智能制造“靈感”源自現(xiàn)場

華菱湘鋼智能制造“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃的總體思路和實(shí)施方案整體框架主要有5點(diǎn)：一是建設(shè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化模型，二是基礎(chǔ)自動(dòng)化升級(jí)改造，三是信息系統(tǒng)升級(jí)改造，四是建設(shè)智能制造示范生產(chǎn)線，五是鋼鐵生產(chǎn)全流程的智能化升級(jí)改造。在此基礎(chǔ)上，各二級(jí)生產(chǎn)單位可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際需求自主申報(bào)智能制造項(xiàng)目。通過這樣的方式，華菱湘鋼在智能制造方面形成了上下同心一盤棋的局面，有效調(diào)動(dòng)生產(chǎn)積極性。

實(shí)際上，華菱湘鋼的智能制造項(xiàng)目“靈感”普遍來自現(xiàn)場需求。該公司寬厚板廠設(shè)備管理室副主任劉林告訴《中國冶金報(bào)》記者，該廠新上的煉鋼質(zhì)量管理系統(tǒng)，在收到訂單傳遞過來的制造信息后，會(huì)根據(jù)鋼種自動(dòng)生成一系列相應(yīng)的制造標(biāo)準(zhǔn)，并且有提前預(yù)判和糾錯(cuò)功能。這套系統(tǒng)能夠監(jiān)控冶煉過程中鋼材質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，一旦超出了規(guī)定范圍，該系統(tǒng)可報(bào)警，并留下歷史記錄，以便事后追溯。從實(shí)際使用的效果來看，連鑄坯質(zhì)量穩(wěn)定提升。

以往華菱湘鋼高線廠的軋鋼加熱爐都是依靠人工看火燒鋼，員工通過觀察爐內(nèi)火焰的顏色，憑經(jīng)驗(yàn)判斷鋼坯溫度，調(diào)節(jié)煤氣和氧氣流量。這種方式很難做到精準(zhǔn)控制，因?yàn)槿伺c人之間是有差異的，經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的員工控制得比較到位，4個(gè)班組之間的煤氣消耗也有高有低。自從該廠高一線于今年2月份增加了智能燃燒專家系統(tǒng)后，成功將人的經(jīng)驗(yàn)與操作規(guī)則融合，通過一套信息系統(tǒng)做出判斷并發(fā)出指令，鑄坯溫度的均勻性保持了穩(wěn)定，溫度值更加精準(zhǔn)，而且煤氣消耗也下降了3%，僅這一項(xiàng)節(jié)約下來的開銷就能在一年內(nèi)把投資的費(fèi)用賺回來。

智能制造提供人員優(yōu)化新路徑

截至目前，華菱湘鋼的人均產(chǎn)鋼量已經(jīng)達(dá)到了1000噸，按照華菱鋼鐵集團(tuán)的要求，這一數(shù)字到2020年必須進(jìn)一步上升至1200噸。與此相沖突的是，經(jīng)過前面幾輪減員壓編，華菱湘鋼各生產(chǎn)單位紛紛反映一線崗位人手十分緊張，強(qiáng)制性地下達(dá)壓編指標(biāo)并不現(xiàn)實(shí)。人從哪里減、怎么減？這些現(xiàn)實(shí)問題倒逼華菱湘鋼向智能制造尋求路徑。

該公司有些廠通過智能化改造優(yōu)化人員，如寬厚板廠在實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐自動(dòng)煉鋼之后，生產(chǎn)信息暢通無阻，運(yùn)行節(jié)奏加快，原來開動(dòng)率比較高的3座鋼包爐現(xiàn)在基本變成“三開二”，4個(gè)班組優(yōu)化出12個(gè)人。但有些廠優(yōu)化人員卻并不容易，如高線廠一些值守類控制臺(tái)并不能取消，因?yàn)榕紶栠€需要進(jìn)行一些調(diào)整，針對(duì)這一情況，他們通過自動(dòng)化改造，把這部分功能歸并到關(guān)鍵的操作類控制臺(tái)。按照這一思路，高線廠優(yōu)化出15個(gè)控制臺(tái)，減員34人，之后，他們又著手推進(jìn)油庫無人值守改造，將3條軋制線的液壓和潤滑系統(tǒng)中的總共19個(gè)油庫安裝液位和油溫等檢測元器件采集到的數(shù)據(jù)歸集到自動(dòng)化控制系統(tǒng)，使油庫的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，置換出14人。另外，高線廠通過與外部專業(yè)公司合作，自主創(chuàng)新研發(fā)了線材機(jī)械手自動(dòng)掛標(biāo)牌系統(tǒng)，推廣全系列智能標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，包括打號(hào)機(jī)、鋁絲噴號(hào)機(jī)、機(jī)械手涂料噴號(hào)機(jī)、機(jī)械手高能束標(biāo)號(hào)機(jī)、機(jī)械手貼標(biāo)機(jī)等，既能解決高溫、高噪聲、高粉塵等惡劣工況下的標(biāo)識(shí)難題，避免人工操作容易導(dǎo)致的差錯(cuò)，也能使每條軋鋼生產(chǎn)線優(yōu)化4人。據(jù)悉，這一項(xiàng)目在國內(nèi)鋼廠中尚無成熟經(jīng)驗(yàn)可供參考，預(yù)計(jì)將于6月份完成設(shè)備安裝和調(diào)試。

螺旋式推進(jìn)智能制造項(xiàng)目落地

截至目前，華菱湘鋼的智能制造項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)施了7批，累計(jì)95個(gè)項(xiàng)目，通過驗(yàn)收的有65個(gè)項(xiàng)目。今年6月份，華菱湘鋼將對(duì)第八批智能制造項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收。有關(guān)技術(shù)專家在接受《中國冶金報(bào)》記者采訪時(shí)表示，華菱湘鋼從2016年開始實(shí)施智能制造項(xiàng)目，目前還處在初級(jí)階段，盡管有些項(xiàng)目看起來似乎不是那么“高大上”，但都是生產(chǎn)一線提出來的緊迫課題。

該公司企劃部與煉鐵廠聯(lián)合開發(fā)的高爐冶煉監(jiān)控平臺(tái)，由現(xiàn)場一級(jí)控制系統(tǒng)每分鐘自動(dòng)采集反映高爐工藝運(yùn)行的主要數(shù)據(jù)，包括風(fēng)量、風(fēng)壓、爐體溫度、配煤量、流量等，以及布料器、探尺等關(guān)鍵設(shè)備的工作狀態(tài)，構(gòu)成動(dòng)態(tài)曲線圖；每半個(gè)小時(shí)對(duì)操作主畫面做一次截屏，直觀顯示整體態(tài)勢。兩套數(shù)據(jù)均輸送到專門的數(shù)據(jù)庫，由企劃部將其制作為手機(jī)APP信息發(fā)送出去，只要經(jīng)過授權(quán)，便可以通過手機(jī)24小時(shí)接收。“一機(jī)在手，4座高爐的運(yùn)行盡在掌控之中”，與之有關(guān)的各級(jí)管理和生產(chǎn)、技術(shù)人員再也不必長期“蹲守現(xiàn)場”打疲勞仗，管控效果也比以前更好。

為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品入庫和發(fā)貨的精準(zhǔn)高效，華菱湘鋼高線廠正在實(shí)施成品庫智能管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路是將盤條的批次號(hào)、鉤號(hào)、鋼種與規(guī)格等信息，通過二級(jí)系統(tǒng)傳遞到卸卷臺(tái)和三級(jí)系統(tǒng)的相應(yīng)位置，由智能管理系統(tǒng)根據(jù)庫房管理策略和堆放規(guī)則自動(dòng)計(jì)算后，推薦盤條的放置位置，包括第幾垛、第幾層、第幾排，然后生成指令發(fā)送給吊車的無線終端。這套系統(tǒng)還可以對(duì)吊車的運(yùn)行軌跡加以檢測和監(jiān)控，吊車司機(jī)如果沒有按照指令執(zhí)行操作，就會(huì)有報(bào)警提示，從而避免盤條入庫時(shí)放錯(cuò)垛位、出庫時(shí)找不到貨的現(xiàn)象。

華菱湘鋼智能制造辦公室權(quán)威人士接受《中國冶金報(bào)》記者采訪時(shí)表示，市場的需求、客戶的要求都是不斷變化的，因此，智能制造不可能一步到位、一勞永逸，可以說，這種智能制造是開放式的，需要不斷豐富、不斷提高。對(duì)于華菱湘鋼這樣的老鋼廠來說，推進(jìn)智能制造實(shí)際上有個(gè)由易到難、螺旋上升的過程。老鋼廠推進(jìn)智能制造不能干擾正常的生產(chǎn)秩序。華菱湘鋼生產(chǎn)一線智能制造項(xiàng)目的實(shí)施普遍是利用設(shè)備檢修的時(shí)機(jī)見縫插針，提前周密準(zhǔn)備，屆時(shí)抓緊施工，一次干不完，就等下次檢修接著干，絕不能影響生產(chǎn)。另外，項(xiàng)目周期不能拖得太長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，華菱湘鋼智能制造項(xiàng)目的實(shí)施周期除了屬于研發(fā)性質(zhì)的有時(shí)會(huì)超過1年，剩下的大部分都控制在半年以內(nèi)，有的只需要兩三個(gè)月。使項(xiàng)目能夠盡快發(fā)揮作用產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，這就等于是在短時(shí)間內(nèi)收回了投資，并使資金用于實(shí)施下一輪項(xiàng)目，從而推動(dòng)老鋼廠的智能制造由點(diǎn)到線、由線到面地滾動(dòng)發(fā)展，慢慢呈現(xiàn)出“星火燎原”的可喜局面。