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          “雙線雙智控” 引領變革!北科工研助力馬鋼熱軋智慧工廠揚帆起航

          單位(作者):工程技術研究院 | 來源:本站原創 | 更新時間:2021-01-31 | 點擊數:

          中國寶武集團與馬鋼集團的戰略重組,是深化落實長三角一體化國家戰略、加強區域經濟協同發展的一項務實舉措。在攜手成為全球鋼鐵業引領者的道路上,遵照寶武集團“四個一律”要求及智能制造戰略規劃,馬鋼致力打造花園式生態文明綠色工廠和智慧制造示范基地。2021年1月4日,中國寶武綠色發展與智慧制造現場會在馬鋼隆重召開,作為重點展示項目之一,熱軋智慧工廠“雙線雙智控”模式一經推出便引起業內的廣泛關注。

          經歷以自動化、信息化為主要特征的工業3.0階段后,馬鋼四鋼總廠瞄準行業智能制造前沿,開展熱軋智慧工廠“雙線雙智控”模式的先行示范。雙線雙智控指項目構建的熱軋智控中心覆蓋2250和1580兩條熱軋產線,并包含操維集控平臺和協同智慧平臺,實現操維和業務雙智控。項目以關鍵績效指標為牽引,借助精準感知、數字孿生、工藝驅動、智能算法等手段,追求產線極度自動化和業務高效協同化。

          作為馬鋼-北科大產學研合作“基地+”理念的踐行者和項目主要建設方,依托“馬鋼-北科大冶金智能制造技術創新中心”,北科工研與寶信軟件等單位一起攜手打造服務于馬鋼熱軋智慧工廠的高質量技術生態圈。在本項目中,北科工研承擔了板坯裂紋檢測、精軋跑偏檢測與自動調平、新一代密集冷卻技術、智能磨輥間、鋼卷數據服務、數據可視化、生產任務、質量任務、設備任務、員工成長任務等17個大項。項目組克服建設周期短、任務重及新冠肺炎疫情等不利因素影響,和多方精誠協作,按期高標準完成了項目任務。

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          熱軋生產過程具有高頻、強耦合、非線性等特點,溫度、相變、應力相伴相生,遠程操維集控的難度遠大于其他工序。秉承專業集中管理、工序高效協同的理念,馬鋼率先開展面向兩條熱軋線的多區域操維高度集約化探索與實踐。

          通過新增13項智能裝備技術、279個視頻傳感,連接43個外部系統,實現全域數據感知。在此基礎上,通過研發38項關鍵技術將板坯庫、加熱爐、軋線、磨輥間、能介、遠程運維六大單元進行集中操控,打破區域管理邊界,推動生產組織的革新以及員工操作環境的不斷改善。

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          融合促進發展,智慧改變觀念,技術變革推動管理變革。操維集控平臺建成后,產線之間及崗位之間的協同效應凸顯,高效生產模式帶來可見效益,馬鋼四鋼軋2250和1580熱軋2個分廠整合為1個分廠,12個作業區變為4個作業區,將兩線15個崗位整合為“1+2+1” 的新崗位模式(雙線板加1個崗位,雙線軋鋼2個崗位,雙線綜合運維1個崗位),主線減員超過35%,勞動生產率提升15%。

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          協同智慧平臺依托工業互聯網技術集成10萬個實時數據點,完成熱軋工廠全要素、全區域、全業務數據的集成和融合,構建熱軋物理車間的數字孿生體。平臺以21個一級指標、420個二級、三級指標為牽引,將熱軋車間運行過程生產、質量、設備、能源、成本、交付、人員、安環八大任務進行串接,開發44個智能化模型,形成數字鋼卷、實時診斷、智能助力、績效導航四大主題,并在物理車間和虛擬車間迭代運行,打造生產在線優化和管控精益求精的運行新模式。

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          “數字鋼卷”聚焦過程參數、產品特性、工序成本、工序能耗等,實現按需分級、數字交付、成本到卷、精益管控?!皩崟r診斷”實現生產故障、質量缺陷、設備精度的實時監控和一鍵式分析,做到異常過程的快速響應?!爸悄苤Α标P注和產線運行密切相關的過程設計、計劃上線、實操培訓、人員提升,引領知識沉淀和知識更新?!翱冃Ш健币援a品KPI為中心,完成過程指標、產品物流、安環消防的既定目標,引領協同高效運行。

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          同操維集控平臺實現有形工廠改造相比,協同智慧平臺聚焦數據感知、知識萃取、優化決策,挖掘熱軋海量數據背后的潛在價值,并和操維集控平臺相互融合,實現業務間的高度協同和造物育人雙管齊下,從全維度提升工廠的智能化水平和軟實力,為熱軋產能提升15%,成本下降10%,質量提升10%提供強有力保障。

          馬鋼熱軋智慧工廠融入更高效、更精益、更環保、更安全的未來鋼鐵設計理念,項目構建工廠組織變革的新模式,開創工廠智慧平臺的新理念,打造熱軋智慧工廠的新樣板。

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          與國內目前冶金各工序常見的生產操作集控相比,本項目在冶金過程大數據應用及應用業務場景完整性方面做出了創新性工作,實現新一代信息技術落地。以大數據為基石的“雙線雙智控”智慧工廠構架,實現有形工廠改造與無形知識挖掘相得益彰,并形成若干熱軋智慧工廠核心技術和鋼鐵智能制造實踐方法體系,走出一條適合馬鋼的綠色發展、智慧制造之路。

          (攝影:工研院)

          (責編:付云笛)

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