中鋼國(guó)際秉承“成為‘一帶一路’的排頭兵、綠色發(fā)展的先行者、智慧鋼鐵的貢獻(xiàn)者”的新發(fā)展階段使命，進(jìn)行了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的積極探索，而帶式焙燒機(jī)球團(tuán)工藝在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中更是“先行一步”。

前瞻性決策

早在2008年，中鋼國(guó)際前瞻性提出帶式焙燒機(jī)球團(tuán)技術(shù)研發(fā)和數(shù)字化發(fā)展要“齊頭并進(jìn)”。中鋼國(guó)際成立了專業(yè)團(tuán)隊(duì)，并形成了多管齊下、協(xié)同發(fā)展的思路——要打好數(shù)字化甚至未來(lái)智能化的基礎(chǔ)，就要在應(yīng)用開(kāi)發(fā)、平臺(tái)打造、數(shù)據(jù)治理、人員賦能、管理變革這數(shù)個(gè)方面實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。礦物加工部負(fù)責(zé)人韓基祥表示：“我們?cè)谌藛T賦能和數(shù)據(jù)治理上下了狠功夫”。人員賦能是理念上的顛覆性轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)治理則對(duì)應(yīng)海量數(shù)據(jù)的積累和處理，形成數(shù)據(jù)構(gòu)架、數(shù)據(jù)頻次、數(shù)據(jù)分析三位一體的體系。

2008年~2013年，中鋼國(guó)際帶式球團(tuán)技術(shù)處于培育期，數(shù)字化服務(wù)也步入第一個(gè)階段，采用三維正向設(shè)計(jì)方法完成了一些備品備件的設(shè)計(jì)并進(jìn)行加工制造，備受國(guó)內(nèi)外客戶青睞。隨后數(shù)年，中鋼國(guó)際通過(guò)積累、實(shí)踐、升級(jí)，工藝技術(shù)迎來(lái)了曙光，技術(shù)水平突飛猛進(jìn)、市場(chǎng)應(yīng)用越來(lái)越廣，數(shù)字化發(fā)展也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。利用三維正向自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)、4D施工模擬、云端碰撞協(xié)同和基于自主溫度場(chǎng)控制技術(shù)，借助大數(shù)據(jù)、模擬仿真計(jì)算等，中鋼國(guó)際形成了帶式焙燒機(jī)球團(tuán)的EPC+M+O數(shù)字生態(tài)體系——體驗(yàn)在線化、運(yùn)營(yíng)管理在線化、生產(chǎn)制造在線化等等，最終幫助客戶實(shí)現(xiàn)降低運(yùn)營(yíng)成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低資源能源消耗、改善員工工作環(huán)境以及提升綜合競(jìng)爭(zhēng)力，為鋼鐵行業(yè)智能化升級(jí)貢獻(xiàn)力量。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)是基石

設(shè)計(jì)是起點(diǎn)，也是決定鋼鐵終端產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的根本要素。鋼鐵產(chǎn)品、工藝、裝備和工程等數(shù)字化設(shè)計(jì)，不僅是鋼鐵制造流程實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，也發(fā)揮著先導(dǎo)和引領(lǐng)作用。通過(guò)數(shù)字化設(shè)計(jì)，可以高效創(chuàng)新、優(yōu)化鋼鐵制造流程的物理系統(tǒng)，為整個(gè)流程的智能化提供數(shù)字化基礎(chǔ)和模型系統(tǒng)。

在中鋼國(guó)際的帶式球團(tuán)數(shù)字生態(tài)中，設(shè)計(jì)尤為重要，其核心由自頂向下設(shè)計(jì)、界面參數(shù)化設(shè)計(jì)和工廠三維布局設(shè)計(jì)“三大法寶”構(gòu)成。它們是保證設(shè)計(jì)質(zhì)量、提升設(shè)計(jì)效率乃至實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠交付和智慧工廠運(yùn)營(yíng)的重要技術(shù)組成部分。

自頂向下設(shè)計(jì)應(yīng)用在設(shè)備方案設(shè)計(jì)階段，將整體方案設(shè)計(jì)和每一個(gè)部件設(shè)計(jì)進(jìn)行高度關(guān)聯(lián)，當(dāng)方案架構(gòu)變動(dòng)時(shí)，部件也隨之變動(dòng)。

界面參數(shù)化設(shè)計(jì)作為自頂向下設(shè)計(jì)的延伸，使設(shè)計(jì)自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。“我們將整個(gè)設(shè)計(jì)聯(lián)通、關(guān)聯(lián)部件存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中，并進(jìn)行平臺(tái)化管理。借此，新項(xiàng)目設(shè)計(jì)可以在調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，在定制化界面輸入?yún)?shù)，部件同步聯(lián)動(dòng)調(diào)整，即可滿足設(shè)計(jì)要求。”韓基祥介紹道。這樣的設(shè)計(jì)模式不僅減少了設(shè)計(jì)建模、修改以及糾錯(cuò)的時(shí)間，還大幅提升了系列化產(chǎn)品的復(fù)用效率，極大提升效率、壓縮時(shí)間成本。以中鋼國(guó)際當(dāng)下開(kāi)發(fā)的某項(xiàng)新產(chǎn)品耗時(shí)為例，比以前節(jié)省了約40%的時(shí)間。

工廠三維布局設(shè)計(jì)十分重要，它呈現(xiàn)了從工廠布局圖到每一個(gè)生產(chǎn)車間布置圖的三維視角，且無(wú)論是新建項(xiàng)目還是舊工廠改造，都可以借此虛擬化的手段進(jìn)行更優(yōu)的布局驗(yàn)證，有效提高效率。韓基祥介紹道：“在一套完整的工廠三維模型庫(kù)中，我們將之與二維圖紙庫(kù)相匹配，在設(shè)計(jì)軟件中即可實(shí)現(xiàn)輕松‘一鍵轉(zhuǎn)換’——無(wú)論是從二維設(shè)計(jì)到三維設(shè)計(jì)，還是反向。”這樣不僅有助于加深客戶對(duì)方案的理解，也顯著提高了與客戶的溝通效率和溝通質(zhì)量，更可將經(jīng)驗(yàn)豐富工程師們?cè)O(shè)計(jì)生涯中的“金點(diǎn)子”轉(zhuǎn)化成了數(shù)字化產(chǎn)品。

數(shù)字交付賦能

完成數(shù)字化工廠3D設(shè)計(jì)后，下一個(gè)重點(diǎn)就是項(xiàng)目管理。通過(guò)數(shù)字化4D工廠，中鋼國(guó)際幫助客戶高效、便捷地進(jìn)行項(xiàng)目管理。

將數(shù)字化工廠建設(shè)節(jié)點(diǎn)與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)工期節(jié)點(diǎn)進(jìn)行銜接，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)度狀態(tài)的同步。在現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備可以通過(guò)虛擬化的手段進(jìn)行虛擬聯(lián)調(diào)，減少了實(shí)物工廠聯(lián)調(diào)的時(shí)間，提升效率。項(xiàng)目建設(shè)管理者還可通過(guò)數(shù)字化工廠隨時(shí)查看項(xiàng)目進(jìn)度，或檢查配套資源是否有效協(xié)作、設(shè)備安裝是否合理等等。

在這個(gè)數(shù)字化的“世界”里，設(shè)備、建筑、管道都被賦予了“生命”。它們健康與否，是否放置在了正確的位置，在奔跑還是休憩……都能被實(shí)時(shí)獲取。用戶可以任意選取某個(gè)設(shè)備，一目了然獲取主要參數(shù)，并了解其狀態(tài)。操作簡(jiǎn)單便捷——挪動(dòng)、點(diǎn)擊鼠標(biāo)，便可“探入”焙燒機(jī)主體設(shè)備內(nèi)，觀察此刻的熱風(fēng)、物料走向、熱傳遞以及化學(xué)反應(yīng)等狀態(tài)，溫度有無(wú)發(fā)生變化……這些項(xiàng)目管理的迫切需求，在傳統(tǒng)實(shí)物工廠中難以做到，在數(shù)字化工廠中變?yōu)榱丝赡堋?/span>

中鋼國(guó)際EPC總承包建設(shè)的河鋼集團(tuán)唐鋼新區(qū)的2×480萬(wàn)噸/年帶式焙燒機(jī)球團(tuán)項(xiàng)目，完成了物工廠和數(shù)字化工廠的設(shè)計(jì)，是目前世界上單位面積生產(chǎn)球團(tuán)最多、工序最全的項(xiàng)目，包括兩個(gè)圓形原料庫(kù)（每個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)存20萬(wàn)噸精粉）以及世界最大的成品鋼板倉(cāng)（單個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)存10萬(wàn)噸球團(tuán)礦）。

截至目前，中鋼國(guó)際可為客戶提供LOD100、LOD200、LOD300、LOD400四種產(chǎn)品，且已具備制定LOD500模型的技術(shù)能力。

智慧運(yùn)營(yíng)上臺(tái)階

鋼鐵行業(yè)發(fā)展多年，生產(chǎn)過(guò)程一直是“黑盒子”狀態(tài)。得益于大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)和手段的迅猛發(fā)展，這個(gè)過(guò)程將逐步變得透明化。同時(shí)，客戶端個(gè)性化、定制化需求日益強(qiáng)烈，鋼企柔性制造理念日益突出，這也對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的管控提出了更高要求。

中鋼國(guó)際通過(guò)球團(tuán)廠大數(shù)據(jù)中心，以球團(tuán)廠從設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng)全生命周期的海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以人工智能分析為引領(lǐng)，搭建全局?jǐn)?shù)據(jù)平臺(tái)和智能分析系統(tǒng)，讓智慧運(yùn)營(yíng)在指導(dǎo)微觀生產(chǎn)中發(fā)揮更重要的作用，為運(yùn)營(yíng)管理各個(gè)環(huán)節(jié)提供分析洞察，讓管控科學(xué)、高效、精細(xì)。

通過(guò)大數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量異常原因追溯、設(shè)備實(shí)時(shí)檢測(cè)、多工序協(xié)調(diào)智能優(yōu)化，甚至是全過(guò)程的生產(chǎn)工藝優(yōu)化，以保證質(zhì)量的精準(zhǔn)控制、設(shè)備的全周期維護(hù)。以造球?yàn)槔@是生產(chǎn)中最關(guān)鍵的工序之一。通過(guò)智能攝像機(jī)捕捉到造球的畫(huà)面，加以圖像識(shí)別，并根據(jù)水分、轉(zhuǎn)速、加料量等關(guān)鍵參數(shù)，在大數(shù)據(jù)中心根據(jù)預(yù)設(shè)算法進(jìn)行分析，作出判斷，進(jìn)而反饋到實(shí)際的生產(chǎn)中進(jìn)行調(diào)整、控制，實(shí)現(xiàn)智能造球。

再比如設(shè)備的診斷維護(hù)，通過(guò)攝像與圖像識(shí)別，實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康狀態(tài)診斷與智能維護(hù)，特別是對(duì)設(shè)備異常狀態(tài)做出有效預(yù)警和報(bào)警，在有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)為備品備件預(yù)留更充分的準(zhǔn)備時(shí)間，提高周轉(zhuǎn)以及更換效率，增強(qiáng)庫(kù)存流轉(zhuǎn)，減少對(duì)資金的占用，優(yōu)化成本。

從“鋼鐵是怎樣煉成的”到“智慧鋼鐵如何煉成”，在中鋼國(guó)際構(gòu)建的智慧藍(lán)圖中，現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)正與傳統(tǒng)鋼鐵制造加速相遇相融。憑借打造的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，中鋼國(guó)際助力客戶實(shí)現(xiàn)資源全局優(yōu)化配置，解決不確定性問(wèn)題，推進(jìn)定制化和預(yù)測(cè)式制造，持續(xù)為客戶創(chuàng)造價(jià)值。

在全面打造國(guó)際一流的技術(shù)型工程公司的戰(zhàn)略定位引領(lǐng)下，中鋼國(guó)際將以“智慧化”為支撐，為鋼鐵企業(yè)及相關(guān)行業(yè)提供更可信的優(yōu)質(zhì)數(shù)字化產(chǎn)品與服務(wù)，與客戶攜手共建堅(jiān)強(qiáng)的“鋼鐵高科技長(zhǎng)城”。