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中信泰富特钢集团:乘风扬帆“智造蓝海”-pg电子试玩入口

2022-10-11 14:12 中国经济导报-中国发展网

摘要:在“十四五”规划持续深化之年,中信泰富特钢集团董事长钱刚提出“数智引领”的战略目标,并策划成立“智能及信息化部”,专门统筹推进集团内部智能制造。

本报记者 | 缪晓琴

穿透山峦,跨越海峡,特钢工业支撑着汽车制造、轨道交通、航空航天等众多国民经济关键领域,为民族复兴注入坚韧实力,为美好生活增添亮丽底色。面对全球制造业数字化、智能化的葳蕤之势,我国特钢企业必须突破桎梏,抓住宝贵的赶超契机。

 

铜陵特材员工正在数智中心操作台前监察各项数据。中信特钢/供图

“数字经济正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。”党的十八大以来,党中央、国务院高度重视数字经济发展,将其上升为国家战略,提出要促进数字技术和实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级。

对中信泰富特钢集团而言,大力实施数字化转型,既是现实急需,更是长远大计。钢铁产业是典型的流程型工业,而特钢与之相比,生产工艺更复杂,技术要求更高,生产规模更集约,是一个更为复杂的巨系统,迫切需要率先在信息化环境下实现企业管控的高度集成、各业务单元高度协同的一体化运营体系,对生产各环节的全面赋能,形成提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量等“变革红利”。如何完成“人控”到“数控”的全面升级、“自动”到“智能”的全面提速,成了一道新时代的“必答题”。

在“十四五”规划持续深化之年,中信泰富特钢集团董事长钱刚提出“数智引领”的战略目标,并策划成立“智能及信息化部”,专门统筹推进集团内部智能制造。集团上下一心,笃决胜壮志,铆十足干劲,以科技创新为核心动力,以绿色低碳、智能制造为重要契机,以协同创效为主要抓手,以人才建设为根本支撑,全力推动生产制造智能化、经营管控一体化、决策分析数字化、产业服务网络化,激扬发展新优势,昂首奔向“智造”时代。这条乘风破浪大力探索出的传统企业数字化转型之路,为“数字强国”绚烂画卷写下了怎样的起笔?

告别粉尘,作业平台无人化

得益于“5g”专网构建和无人化作业平台等前沿技术的搭建,中信泰富特钢集团旗下大冶特钢在装备智能化改造中交叉融合传感技术、网络技术、人工智能技术、大数据技术、工业软件技术(机理模型)。通过对二次料场配置智能化装备,成功实现了信息化赋能,实现无人化作业平台。“无人料场”的储量有效利用率比之前提高10%以上,盘库效率提高90%以上。

技术员只需坐在集控室里,就能远程操控6个生产单元、2条产线。远离充满钢花和粉尘的作业环境,同样能实现工艺质量全过程质量管控,对68个工艺参数实时监控和预警,自动判定6个工序和关键工艺参数,为实现生产的安全顺行、绿色低耗、优质高效提供有力支撑。

勇于创新,设计研发高效化

数智化转型,既深刻改变了特钢的生产方式,也深刻改变了产品研发和分析决策模式。如今,数字孪生技术帮助研发工程师在虚拟空间完成仿真实验,生动实践着“特钢是科技炼成的”理念。

中信泰富特钢集团坚持构建基于产品规范、冶金规范的数字化产品设计体系,形成的产品规范达到5.2万条,冶金规范超过5.27万条。基于钢铁材料与冶金模型、材料信息学技术、高精度组织性能预测技术,运用数字孪生技术,对产品各项要求及生产过程控制参数等进行模型化组件,形成质量知识库,面向全制程实现按用户个性化需求进行产品设计。

这种基于信息技术的创新产品研发模式,不仅缩短研发周期和降低研发试错成本,也有利于重点突破卡脖子产品研发,形成一批重大“颠覆性、前瞻性、突破性”成果。2021年特钢新品开发量累计超过250万吨。

精于转型,经营管控一体化

“全业务数字化决策”助力中信泰富特钢集团充分挖掘钢铁数据“金矿”,进一步降本增效,推进经营管控整体协同,实现效能嬗变。

财务管控是企业管理运营体系重要组成部分。集团分步建设财务共享服务中心,实现从传统的“簿记员”到“价值架构师”的转型,使财务工作人员保持7:3的优化比例,财务工作重心转到高价值活动,提升财务的价值创造及管控支撑能力。财务人员从事的不再是过去单一重复的工作,从采购到应收、从销售到应付,员工费用报销、资金结算、总账至报表、资产等业务流程标准化后,共有121项业务流程得到简化;云平台容器化部署的方式,通过统一接口模式,规范了财务共享的数据,显示出极高的可复制性和可推广性。作为“内部中台”,共享中心前接各类业务系统,后连gs cloud、合并报表、管理报表等核心财务系统,将共享的范围由后端财务向前端业务延伸,实现了业财的前后贯通,突出了以服务为导向全面提升财务职能,实现向管理转型的整体目标。作为“对外窗口”,共享中心既连接供应商、商旅、客户,又对接银行、税务,打通内外,实现了数据的有效联通和价值链全程覆盖的目标。财务共享中心的建设,形成了业务财务、共享财务、专家财务的结构,为企业带来了变革、挑战和机遇。

中信泰富特钢集团完成数字化供应链系统建设,加强采购供应链管理,不断提升企业的核心竞争力。物料具备统一编码,实现采购、招标以及供应商管理在统一平台全流程互联。实现了业务一体化协同、数字化赋能,提高了业务效率,推动业务阳光规范,不断提升集团的核心竞争力,同时通过不断整合资源、优化流程、统一标准,充分发挥了集团业务协同示范作用。该项目上线后,2022年上半年线上全流程结算3144条。看似枯燥的数据,却能让客户们直观感受“大成果”。因为相比线下结算单两天,如今每份结算单完成周期至少缩短1天,效率提升50%;保证金缴纳及退回及时率达100%;通过统一招标平台,下属企业供应商被统一纳入采购协同环节,企业在线招标率环比提升了近5倍。

智能监测,设备运维看得准

过去,由于生产过程输入条件、状态变量和控制系统之间的关系十分复杂,钢铁企业设备故障预报精度不高。如今,在大数据、人工智能算法的帮助下,过往的故障数据成了智能诊断管理平台的“引擎”。

中信泰富特钢集团旗下青岛特钢的在线智能监测平台项目,就是充分依托公司装备部状态监测中心成熟的设备监测及故障诊断经验,构建的覆盖全公司主机设备的智能诊断大平台。它融汇数据采集、故障诊断、故障预警、故障处理后反馈、算法优化等“十八般武艺”,让全流程、全覆盖、全链条设备智能诊断、自动预警的梦想照进现实。

同时“照看”448台钢线材主机设备,智能监测平台是怎样做到的?原来,青岛特钢根据以往各类减速机、风机、电机等设备故障记录,建立诊断模型,不断迭代进化,利用神经网格算法“教会”设备动态实时监测、实时自动预警、使用寿命预测。

设备管理人员“少跑腿,多动脑”,只需根据故障劣化程度指导确定检修计划,即可保障工厂高效生产。通过平台智能诊断及报警,已提前发现并确认12起故障隐患设备,监测范围内的设备热停事故为零,设备故障诊断准确率达99%以上。

2021年,青岛特钢在线智能监测平台项目先后摘得4项技术创新成果奖项,获得了企业内和行业内的高度认可,成为青岛特钢设备管理领域中重要的技术力量,为公司设备专业作出了卓越贡献。

削尖填谷,能源管控成果丰

钢铁企业是电力消纳的大户,能源成本占据了总成本的30%~40%。为了持续降本增效以及顺应新型钢铁企业发展趋势,数字化、可视化、智能化已经成为新型管理模式不可或缺的一环。

近年来,中信泰富特钢集团下属企业积极行动,共同响应国家“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的号召,兴澄特钢建成特钢行业首个数字化智慧能源管控中心,大冶特钢建立电能分时智能计量系统,铜陵特材建设了焦化智能一体化示范产线。

兴澄特钢能源管控中心集中发挥能源操控、能源调度、应急指挥功能。以智慧化数字能源平台,实现能源多介质生产、输送、使用,同时基于先进控制技术实现水系统的端到端管控,动态预测、数据分析多维度实时反映能源介质整体情况。中心配备了智能监控、机器人巡检、无人机巡检等功能,通过ai识别、红外测温、设备数据动态监测等方式,将传统式、被动式响应升级为在线式、预测式响应。该管控中心的建成标志兴澄特钢在设备管理和安全管理的传统模式上实现突破,在公司节能减排、智能制造方向迈出了坚实的一大步。

大冶特钢的电能分时智能计量系统,能够通过调整不同时段的电能使用,“削尖填谷”节约大量电能消耗,使对外结算综合电价降低0.0069元/度,按照全公司2020年直供电申报电量20.5亿度测算,每年可降低对外结算电费约1414.5万元,节能降碳及降本成效显著。

铜陵特材也尝到了率先深度融合大数据智能算法与工艺机理的甜蜜果实。自“coking-ibs”焦化工业智脑系统上线运行以来,在主要覆盖的炼焦分厂和动力分厂,吨焦能源综合利用价值同比提升3.97%,吨焦煤气消耗同比降低1.75%,干熄焦烧损率同比降低24.71%,带来了每年近千万元的直接经济效益。

通过减排、节能降耗等措施,中信泰富特钢集团每年实现碳中和约300万吨,为实现碳达峰、碳中和贡献特钢力量。

整合施策,超低排放数据清

“绿色工厂”“花园厂区”,兴澄特钢依托超低排放智能管控平台为每一个生产环节赋予绿色内涵,在节能减排的同时促进生产。

这套管控平台打破了信息化平台间的隔阂和壁垒,将厂区内所有大气污染源在线监测、有组织cems系统、空气质量监测系统、tsp等数据有机整合,建立了完备的监测网络,解决了数据孤岛的问题,同时能够反馈环境管理人员关键信息。

为解决污染源分析和溯源难题,平台开发了污染源扩散模型、溯源分析功能,通过分析源点的分布,查找源附近监测设备的历史风速、风向、温度等数据,挖掘数据关联关系,向前回溯寻找污染源,然后根据马尔可夫模型、高斯模型,能够快速寻找到污染源区域和扩散影响区域,为进一步治理无组织排放提供科学依据。

只要一个微信预约小程序,平台就可以轻松管理6000余车辆,有效实现门卫集中管控。原来,平台可以对接权威数据库,实现国五及以上车辆预约入库功能,建立了兴澄特钢内部的国五及以上车辆数据库。平台还能对接兴澄计量、产销数据库,采集大宗物料、原辅材料、销售钢材等数据,实现采购、销售、跨区调拨数据关联,实现了自动计算清洁运输比例。

同时,超低排放智能管控平台将现场感知的所有数据整合处理后,还可以更加直观地将各区域的污染情况反馈给环境管理人员,从而转变了传统的环保管理方式,进一步提升了公司环保管理水平。

安全可靠,冶金机器人显身手

作为智能制造核心装备的一个分支,工业机器人具有工作效率高、稳定可靠、重复精度好、能在高危环境下作业等优势,在钢铁企业的转型升级中将发挥重要作用。未来,中信泰富特钢集团的万人机器人占有量有望达到250台。

兴澄特钢在无人化冲渣、连铸加保护渣、端部取样、切割样搬运等多个工序投入冶金机器人及智能装备,实现炼铁、炼钢、轧钢、精整、实验室等多道工序的全流程覆盖,同时为公司进一步发展“以点带面”逐步铺开事务,奠定了可靠的案例支撑和实用数据。大冶特钢大力开展少人化、无人化改造,在炼铁厂电炉厂、转炉厂、170钢管厂等单位“脏累险”3d岗位、质量管控岗位推广智能装备及机器人应用,完成机器人应用项目实施18项,成功上线运行机器人21台。

改造工艺,生产质量精细化

守初心、担使命,是中信泰富特钢集团辉煌发展的精神源泉;乘势而上、奋勇争先,是企业迈入新时代,站上新起点,持续建设智能化工厂的不竭动力。

兴澄特钢通过自主创新并主动引进消化国外先进智能控制技术,利用人工神经网络等机器学习算法优化核心轧制规程,使轧制力计算精度稳定在97%,组坯成材率提高到89.5%,单道次压下量最大可达68毫米,探伤合格率提高18%以上,各主要指标达国内同行先进水平。因此,能够更好地满足客户多品种小批量生产及高强度、高韧性等特殊要求,进一步提高产品市场竞争力。

改造后的大冶特钢325热处理产线可谓“只剩腱子肉”了。操作画面减少80%,只保留2条连续工艺路线,操作台也由6个优化为2个,操作室由4个优化为1个;产线还具有工艺自动匹配、自我学习功能,投入运行以来,一检合格率达到97.5%,产能提升3%,能源降本5%,每年带来直接经济效益557万元,为公司降本增效提供有力支撑。

铜陵特材“coking-ibs”系统全面实现了炼焦煤气产量、煤气消耗、干熄焦烧损率、产蒸汽量及动力分厂煤气、蒸汽综合价值收益最大化。比如,通过干熄焦烧损率预测模型和锅炉产蒸汽模型实时优化干熄焦导入空气量,使炉内气体组成比例在安全范围内保持最优化,减少焦炭烧损率,在行业内首次开展了以大数据分析、ai决策为指导的全自动闭环控制,并初步实现了干熄焦系统的ai自动驾驶。

作为球团生产的重要设备,链篦机设备运行状态的好坏直接影响生产。扬州特材结合生产工艺经验,与厂家合作研发篦板在线检测系统,在国内领先实现了5000多块篦板的姿态及缺陷程度实时检测。该系统集视觉技术、数字图像处理技术、ai自学习技术和信息建模技术于一体,不仅可以减轻员工劳动强度,还能减少抢修时间,提升生产效益。系统还会依据链篦机的位置关系,对每一块篦板建立质量终身档案。

悉心栽培,人才队伍素质高

种树者必培其根。一项项降本增效成果背后,如果没有高素质人才队伍提供支撑,智能化建设也只是无源之水。长期以来,中信泰富特钢集团始终高度重视人才储备和培养,将其作为智能化建设的关键配套工作共同推进。通过校企联合、平台搭建,推动产学研深度合作,促进科技成果转化为现实生产力。

其中,兴澄特钢和大冶特钢分别承担的“十三五”国家重点研发计划课题通过专家组验收;青岛特钢国内外第一条离线盐浴qwtp生产线产品已成功应用国家重点工程项目;扬州特材积极对接政府,做好扬州市重点实验室的创建工作;泰富悬架与北京科技大学、山东工程职业大学合作,搭建高层次人才创新平台和培育高素质技术工人队伍。

近几年,中信泰富特钢集团承担了多项国家重点科技攻关、“863计划”、火炬计划等项目,主持或参与多项国家和行业标准的修订。2021年公司获得授权专利313项,其中发明专利72项,参与18项国家/行业/团体标准修订和起草,培育出73个“小巨人”项目……

集团充分发挥重点企业的示范带动作用,为助力行业高质量发展作出积极贡献。兴澄特钢成为全国首批通过两化融合管理体系2.0版aaa级贯标认证的企业;大冶特钢入选2021年度钢铁行业智能制造优秀pg电子官网的解决方案和工信部新一代信息技术与制造业融合发展试点示范项目;青岛特钢高线智能工厂荣获工信部2021年智能制造试点示范工厂……

由中国钢铁工业协会、中国金属学会设立的冶金科学技术奖,是经科技部正式批准的冶金行业最高科技奖项。8月2日,冶金科学技术奖奖励委员会发布,中信泰富特钢集团共斩获7个奖项。“超大规格高品质能源用钢板高效低耗制造技术创新及应用”和“基础件用特殊钢长寿命机理、关键技术及产品开发”分别获得本次奖项的一等奖。

深度融合,打造“灯塔工厂”

智能制造与万物互联是第四次工业革命的核心。兴澄特钢、大冶特钢和青岛特钢正积极建设的“灯塔工厂”,就是信息技术深度融合智造,理念创新发展的产物与优秀践行者。

兴澄特钢一体化智能制造高炉产线,是工信部智能制造创新发展工程项目。通过深度融合物联网、大数据、数字孪生等技术,采用“云-边-端”工业互联网架构,以hadoop mpp混搭式构建铁前大数据中心,兴澄特钢打造了覆盖生产、设备、能源、安全、环保、成本等六大场景的数字工厂,实现了铁前一体化智能管控。该项目获得了2项软件著作权、3项专利,制定工信部3项智能制造行业标准。经过前期炼铁数据分析,智能系统在每次迭代中不断修正模型参数,让大数据平台也拥有了可与“老师傅”媲美的慧眼。产线实现了从铁前矿砂采购、原料进厂、烧结全过程管控及智能诊断、高炉从底部到上部全生命周期管控自诊断,全角度全方位高炉数字化体检,充分利用数字赋能全局掌控铁水生产,保障炉况更稳定、铁水质量更优。

兴澄特钢全力打造的另一条精品特殊钢智能化产线——电炉炼钢短流程数字化产线,是江苏省智能制造示范工厂项目。该产线通过建立整体互联互通网络、实时数据库与大数据结合的采集存储平台,利用可扩展的虚拟化技术、云存储技术、无线及智能移动设备实现整体生产过程的数据信息集成共享。从炼钢、轧钢的生产调度、能源调度到设备运维,兴澄特钢的各项业务不再需要“逐级报告”,决策看板系统会自动提炼各管控业务的进度和关键数据,做到管理扁平化一体化、考核指标图形化、能耗管控精细化。该产线采用了行业首创碳足迹管理系统,对能源成本进行分工序、分钢种规格的精细化管理,实现能耗变化的动态分析和监控;制造执行系统与基于大数据平台的过程质量追溯与分析系统紧密结合,实现铁钢轧智能化排产、质量一体化设计与跟踪、全流程的智能追溯和问题分析定位,有效稳定和提高产品质量。

大冶特钢460无缝钢管生产线作为精益模范工厂和精品中厚壁无缝钢管行业引领者,通过物料逐支跟踪在长材行业内首次实现从坯料到成品的信息化、智能化、细粒度全生命周期物料逐支跟踪管理,基于融合视觉识别、多场景分布式打标及多维度模型跟踪技术,实现合同交付周期平均减少两天、运营成本降低3%。全力构建全流程数字化管理体系,加速精益生产管理模式数字化转型,支撑460无缝钢管产线成为行业智能制造的典范。

青岛特钢五六高线是中信泰富特钢集团为打造全球最高效率的绿色、低碳、环保特殊钢线材生产基地而建设的具有自主知识产权的智能化高速线材生产线。全线采用高速线材轧制领域前沿的热机轧制技术,引进最新的意大利danieli高速线材轧制设备,拥有全球自动化技术领先的热轧控制系统及pg电子官网的解决方案,ability大数据分析平台,智慧物联系统,智能挂标机器人,全生命周期的设备状态监测系统等智能化技术装备及平台。在五六高线的智能管控室大屏幕上,炉内钢坯表面温度被“比色”(双光谱)测温技术及深度卷积神经网络的炉内目标识别技术,准确跟踪、定位和测量,为提升加热质量降低氧化烧损提供定量依据;一个个“黄金卷”来自数学模型及大数据算法对当前生产钢卷进行统计分析,从中筛选出能耗、质量、生产工艺等各项指标的较高者,为品控提供直观的量化指导;通过监测钢坯从加热到轧制的过程,采集能耗数据,对煤气与电能的消耗进行关系对应,寻找煤气与电能消耗的临界点,从而达到最优的能源消耗状态,实现降本增效。

星光不负赶路人。中信泰富特钢集团沿着数字化智慧特钢发展之路越走越实、越走越宽。未来,集团将加快智能制造示范生产线和协同管控中心建设步伐,不断推动生产方式、经营方式、商业模式的转变,打造特钢制造生态技术体系,赋能特钢产业生态圈。

责任编辑:宋璟


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