干凈整潔的廠房，先進(jìn)的電腦自動(dòng)操控系統(tǒng)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)大量的人力勞作被工業(yè)機(jī)器人所取代——在很多人眼里，這是“工業(yè)4.0”中所描繪的未來工廠，但在板材三冷軋廠，這一切都不再是夢(mèng)想，而是正在實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)。

2016年，本鋼集團(tuán)板材三冷軋廠被列入遼寧省50家智能制造示范企業(yè)名單，同時(shí)，作為本鋼集團(tuán)生產(chǎn)主產(chǎn)線設(shè)備技術(shù)裝備水平最高、控制水平最高、信息化功能最全的工廠，板材三冷軋廠也成為推動(dòng)本鋼集團(tuán)實(shí)現(xiàn)智能制造的“先鋒號(hào)”，自此，板材三冷軋廠智慧工廠的規(guī)劃藍(lán)圖也逐漸鋪開。

更精準(zhǔn)，構(gòu)筑“大數(shù)據(jù)”平臺(tái)

“智能制造的實(shí)質(zhì)是通過全鏈條、全生產(chǎn)線、全周期的數(shù)據(jù)化獲得更智能、更高效的產(chǎn)品和服務(wù)能力，通過信息化推動(dòng)工業(yè)進(jìn)步，再由工業(yè)進(jìn)步帶動(dòng)企業(yè)信息化發(fā)展，因此，要實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，我們首先需要在信息化上下功夫，構(gòu)筑企業(yè)‘大數(shù)據(jù)’平臺(tái)。”該廠計(jì)算機(jī)室副主任張巍說。

在張巍的電腦里，記者看到了一幅板材三冷軋智慧工廠規(guī)劃圖，在這幅圖里，可以很直觀地看到該廠正在實(shí)施的四級(jí)信息化架構(gòu)體系。體系中的一級(jí)為PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類型基礎(chǔ)設(shè)備的自動(dòng)化控制；二級(jí)為過程控制及數(shù)學(xué)模型，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行全面管控，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中控制系統(tǒng)的故障及原因，并提供正確的解決途徑；三級(jí)為MES制造執(zhí)行系統(tǒng)，用于管理全廠生產(chǎn)、成本、質(zhì)量、物流等各項(xiàng)具體業(yè)務(wù)；四級(jí)為本鋼集團(tuán)數(shù)據(jù)云，通過云模式與數(shù)據(jù)中心的結(jié)合，將全廠各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送至本鋼集團(tuán)智慧云數(shù)據(jù)中心，使企業(yè)管理和決策更加科學(xué)優(yōu)化。

張巍告訴記者，“目前我們已經(jīng)建立了完備的生產(chǎn)信息化體系，包括10條生產(chǎn)線、磨輥間、檢化驗(yàn)兩個(gè)配套車間在內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了一級(jí)PLC控制系統(tǒng)，二級(jí)過程控制及數(shù)學(xué)模型，三級(jí)MES系統(tǒng)的全覆蓋。下一步我們還要不斷對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行完善，并輔助本鋼集團(tuán)信息化部建設(shè)本鋼集團(tuán)數(shù)據(jù)云，最終實(shí)現(xiàn)以生產(chǎn)物流為主線，MES為核心，貫穿一至四級(jí)系統(tǒng)，質(zhì)量和成本兩翼齊飛的目標(biāo)。”

更高效，打造自動(dòng)化生產(chǎn)線

工業(yè)生產(chǎn)智能化的一個(gè)重要目標(biāo)，就是創(chuàng)建更加高效的產(chǎn)業(yè)模式。走在板材三冷軋廠的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，“干凈”是記者最直接的感受，這種干凈的意義不僅僅在于廠房?jī)?nèi)物品的清潔整齊，更在于工廠通過實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制而減少了大量人力操作，將一線職工從高強(qiáng)度工作中解放了出來。

與傳統(tǒng)工廠不同，該廠大多數(shù)的生產(chǎn)操作工作是職工在控制室內(nèi)完成的。“對(duì)我們一線職工來說，生產(chǎn)智能化的好處太多了，它使我們工作的重心從體力轉(zhuǎn)化為了腦力，現(xiàn)代化的操作控制系統(tǒng)可以避免操作職工因個(gè)人失誤給生產(chǎn)帶來的影響，而且一旦生產(chǎn)某環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，監(jiān)控設(shè)備上的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)變成紅色，也使我們可以更加快速地查找到故障位置進(jìn)行處理。”連退車間生產(chǎn)丙班班長(zhǎng)苑興旺深有感慨地說。

在連退車間出口取樣區(qū)，一摞摞樣板在進(jìn)行過取樣后，職工需要手寫標(biāo)簽貼在樣板上，再在指定區(qū)域擺放整齊。計(jì)算機(jī)室副主任張巍說，“雖然與冶煉生產(chǎn)相比，冷軋生產(chǎn)線的生產(chǎn)條件相對(duì)較好，但仍然有很多作業(yè)點(diǎn)存在高危、高溫和重復(fù)性勞動(dòng)的問題，我們計(jì)劃通過引入工業(yè)機(jī)器人代替職工勞動(dòng)。例如在連退車間安裝機(jī)器人，用來完成出口取樣、拆捆帶及標(biāo)簽打印等重復(fù)性工作，既可以提高工作效率，又能避免人工操作中存在的安全隱患和失誤問題。”

在原料庫和軋后庫里，職工每天要完成大量的鋼卷吊運(yùn)工作，但偌大的庫區(qū)里卻只有寥寥幾名職工在作業(yè)，這要?dú)w功于三級(jí)MES系統(tǒng)中倉庫管理功能的使用和正在調(diào)試的天車定位系統(tǒng)。該廠已經(jīng)在原料庫和軋后庫的每臺(tái)天車上都安裝了車載終端系統(tǒng)，在今年完成系統(tǒng)調(diào)試工作后，三級(jí)MES系統(tǒng)會(huì)將計(jì)劃人員編制好的計(jì)劃鋼卷自動(dòng)下發(fā)給天車定位系統(tǒng)，天車定位系統(tǒng)服務(wù)器可以自動(dòng)根據(jù)計(jì)劃合理規(guī)劃吊運(yùn)路徑，指揮天車操作工到相應(yīng)庫位完成吊卷工作。可在張巍看來，這仍然不夠“智能”，“吊卷工作完全可以利用機(jī)器來完成，未來，我們將實(shí)現(xiàn)天車無人化，對(duì)天車控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，徹底實(shí)現(xiàn)天車無人自動(dòng)完成吊卷工作，真正的智能工廠，就是盡可能少人化乃至無人化。”他堅(jiān)定地說。

更智慧，建立全流程精細(xì)管控

在板材三冷軋廠，智能化還體現(xiàn)在對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程的精細(xì)管控中。耿建平是涂鍍作業(yè)區(qū)計(jì)算機(jī)室的區(qū)域工程師，他每天的工作是監(jiān)控計(jì)算機(jī)室內(nèi)的十幾臺(tái)電腦，這些電腦上密密麻麻地顯示著很多數(shù)據(jù)，每一組數(shù)據(jù)都緊密關(guān)系著生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。他指著電腦上的各種參數(shù)解釋說，“這里包含了整條生產(chǎn)線上每個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并且可以自動(dòng)生成曲線數(shù)據(jù)，例如每卷鋼材生產(chǎn)全過程的曲線數(shù)據(jù)、退火爐溫度和平整機(jī)軋制力等關(guān)鍵設(shè)備的軋制曲線，這大大提高了我們優(yōu)化工藝參數(shù)、查找故障問題等工作的效率。”

在智能化的控制下，生產(chǎn)也變得更加科學(xué)有序。如當(dāng)工作人員在二級(jí)控制系統(tǒng)中對(duì)退火爐溫度值設(shè)定后，安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上的一級(jí)PLC控制系統(tǒng)，就會(huì)根據(jù)設(shè)定要求對(duì)實(shí)際退火溫度進(jìn)行控制，在退火溫度過高時(shí)，自動(dòng)對(duì)燒嘴開口度和煤氣壓力值進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證退火溫度始終保持在設(shè)定范圍內(nèi)。

不僅如此，智能化的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量管理工作中。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量的全面管控，板材三冷軋廠在鍍鋅機(jī)組安裝了QES質(zhì)量執(zhí)行系統(tǒng)，通過采集和匯聚生產(chǎn)一線的質(zhì)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了在線判定和事后分析，以及對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行機(jī)理建模、經(jīng)驗(yàn)分析、統(tǒng)計(jì)分類。“生產(chǎn)智能化的特點(diǎn)就是，最大程度地減少生產(chǎn)中人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化，更有效地保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。”耿建平說。

走在板材三冷軋廠，可以深切地感受到智能化對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行模式的影響和改變，它使鋼鐵制造變得越來越“聰明”，使生產(chǎn)逐漸遠(yuǎn)離了高危、高強(qiáng)度的人工勞作，進(jìn)入了規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、無人化的作業(yè)模式。可以預(yù)見，未來，智能化在本鋼集團(tuán)發(fā)展進(jìn)程中的角色將會(huì)更加重要，并成為企業(yè)提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)有力支撐。

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