智慧,让制造更简单
——宝钢工程助力中国宝武钢铁产业转型升级

信息来源:宝武新闻中心 日期:2018-10-19 7:46:45 点击数:570

    今年6月,中国宝武召开智慧制造工作会,提出了“突破一批智慧制造的关键技术,形成具有重大影响力的解决方案,劳动生产率达到世界领先水平,成为全球钢铁业智慧制造技术的引领者”的工作目标。中国宝武各分子公司也分别提出了深化智慧制造的具体目标和工作举措,打造面向未来钢铁的全新竞争优势。
    宝钢工程作为中国宝武“一基五元”工业服务业的重要力量,把智慧制造服务作为公司重要业务方向,组建了“一把手挂帅”的智慧制造组织推进体系,以智能工厂、智能运维为目标,形成了从“优生”到“优育”的全生命周期智慧服务生态总体设想,努力助推中国宝武钢铁产业转型升级。近年来,宝钢工程依托“前店后厂”优势,从数字化设计、智能化运维、智能化解决方案三方面着手,强化智慧制造服务能力,将已成熟的智慧制造服务能力通过多种方式与中国宝武钢铁主业实现共享,提供全方位支撑。
                                                                             数字化设计  推动设备全生命周期智慧服务
    大力推进应用先进的数字化设计技术,实现三维设计交付,并针对新建或改造项目中的物料运输、智能仓库、工业机器人与其他生产方式混合作业等情况,对产能、节奏、瓶颈等进行仿真分析,制定最优工艺方案。
BIM技术
    利用创建好的BIM模型提升设计质量,减少设计错误,获取、分析工程量成本数据,为施工建造全过程提供技术支撑,为项目参建各方提供基于BIM的协同工作平台,提升协同效率。该技术已成功运用于宝钢股份冷轧厂C401酸洗机组改造项目,实施后产线停机时间从原计划的35天缩短到29天;运用于巴西南极科考站项目,开展多方的线上协同设计,建筑装配率达到100%。
物流仿真技术
    借助计算机技术、网络技术和数学手段,采用虚拟现实方法,对物流系统进行实际模仿。目前已运用于湛江钢铁铁水预处理至转炉加料跨不同布置方案比选、宝钢股份钢管酸洗运输车运输区域优化、宝日钢丝生产方案优化、青钢炼钢车间物流仿真等。
实景建模技术
    该项技术正在地理测绘、公路交通、水利水电、市政改造、数字工厂等行业得到运用。近年来,宝钢工程也在不断更新实景建模技术的新概念,并引导航拍、3D数字化等最新技术,已在宝钢股份一炼钢转炉煤气回收总管建模、宝钢股份停车场地坪修正、青海大美甘河工业园区尾气综合利用等项目中得到运用。
                                                                          智能化运维  让用户实现“无忧、最优”运行
    聚焦智慧工业服务,运用“物联网、大数据、云计算、人工智能”等先进技术,自主建成国内钢铁行业领先的综合性设备远程运维平台,以“一个平台、一个专家系统、一个标准化体系”为核心,构建设备全生命周期智慧服务体系。
远程智能运维平台
    该平台可通过数据对比,线上智能预警故障、智能预测寿命,实现智慧判断;自动生成报表,可视化展示设备状态趋势,实现智慧管理;自动匹配解决方案,自动触发维修计划,实现智慧决策;通过VR、AR等技术为跨地域作业实施提供远程指导支持。目前,该平台在宝钢股份1580热轧智能车间试点情况良好,报警准确率≥80%,趋势性故障漏报为零,有效降低了设备的突发故障。
热工实验室手机远程数据传输平台
    以热工实验室为试点,开展“热工实验室安全控制及系统优化软件平台开发”项目,建立了以数据中心、过程监控、安全系统、虚拟实验室为一体的智能服务体系。客户可通过手机端实时跟踪试验数据、进度,与实验员沟通调整试验方案。另外,智能燃烧监控系统已实现实时监控宝钢股份宝山基地轧钢区域热处理炉装备所有烧嘴的燃烧状态,智能判断烧嘴故障类型,并通过云平台给专业运维人员发送提醒,敦促及时处理,有效提高工业炉的燃烧效能,减少维护投入。
数字化轧辊
    以RFID技术为基础,实现轧辊身份的电子识别,通过手持设备终端、轧辊后台数据库等提供磨削、配辊、盘库等服务。同时,基于轧辊全生命周期大数据,实现轧辊制造、使用、磨削、循环再生的数据集成,为供应链排程优化、制造质量改善、使用运维分析和基于轧辊使用表现的新商业模式业务开展提供支撑。该技术已在宁波宝新得到运用。
                                                                           智能化解决方案,形成系统级集成的智能工厂
    宝钢工程以基于场景的“工业+AI”应用为重点,形成智能集成应用产品化解决方案。在智能软件和智能装备开发方面持续探索,将经验知识转化为无形的软件、嵌入有形的硬件,实现机械化换人、自动化减人、智能化拟人。
连铸浇钢机器人
    无人化浇钢技术是依靠机器人代替人工开展炉前操作的自动化技术,包括连铸钢包水口液压缸拆装、中间包测温、取样、定氢、烧氧、覆盖剂投放、结晶器保护渣投放等功能。可大大减轻现场操作人员的劳动强度,降低安全风险,同时可减少危险区域的作业人数,提高工作效率。
自动堆垛机
    由宝钢工程自主研制的全自动堆垛机已成功应用于中国宝武JFE无偏析预混合铁粉项目。堆垛机总负载2.7吨,提升速度最快可达65米/分钟,行走速度最快可达80米/分钟,升降定位精度±2毫米,行走定位精度±2毫米,可广泛应用于智能仓库、智能加工车间等领域。
智能仓储
    智能仓储聚焦于立体仓库及无人化仓库,主要应用于企业备品备件库和钢制品成品库(棒线材、冷热卷)等。立体仓库运用货架+堆垛机的形式,使货物堆存由平面向立体改造,可有效减少用地面积及公共设施的投入;无人化仓库是在不直接进行人工处理的情况下能自动存储和取出物料的仓库,可实现智能自动化运搬,减少人员投入以及因人为原因造成的安全事故。
散料堆场智能环保改造技术
    散料堆场智能环保改造技术主要聚焦于原燃料堆场的环保封闭和料场设备的智能化运用,可实现设备作业无人化,主要应用于冶金、码头、矿山等各种散料堆场。通过采用不同形式的堆场封闭技术,改善料场露天作业环境,降低物料损失;通过料机防碰撞技术、实现料机无人化作业,设备远程控制;通过智能物流管理系统,优化工艺流程,降低运行风险。
冷小兵
    “冷小兵”是与宝钢股份冷轧厂共同研发的“智能辅助火源监测系统”原理样机。“冷小兵”的问世,为冷轧现场动火监护的痛点与难点提供了解决方案。首先,动火监护人易受主客观因素影响,注意力不集中而产生疏忽、大意;其次,项目单位、动火单位的动火监护人配置造成人力紧张;再次,动火后需持续监测,人眼极难发现无明火的阴燃隐患;并且,火灾或险肇火灾的分析,缺少客观的可追溯证据和数据。
智能钢包
    宝钢工程与百度云合作,借助天工智能物联网,首先通过对传统钢包的智能化改造,实现对运转温度、压力的动态采集,同时辅以热成像视觉监测技术,形成钢包状态信息“黑匣子”,实现对钢包实时运行状态的智能感知。然后将钢包状态信息传送到天工大数据平台,利用百度云平台的运算能力和人工智能技术,对数据进行全方位分析、诊断、预测,使钢包由感知状态突破到认知境界,进而实现对精细化生产、设备安全、节能降耗和供应链优化的决策支持。
轧辊补油机器人
    由宝钢工程自主研制的轧辊补油机器人已在宝钢股份热轧厂1580磨辊车间得到实践应用,机器人有效提高了劳动效率和作业效率,降低油脂、轴承烧损的成本损失,杜绝补油作业存在的安全隐患,大大提升磨辊间的整体环境水平。
智能磨辊间
    基于轧辊、设备与人的互联互通,以智能辊间管理系统为核心,形成精准响应多钢种动态轧制计划的自适应智能磨辊间,具备实时感知、智能分析、智能决策、精确执行的功能,可为轧线提供更精细,更高效,更智慧的磨辊服务。
    宝钢工程围绕从“优生”到“优育”的工厂全生命周期智慧服务的总体设想,在不久的将来,拟在智能连铸机和智能热镀锌机组取得突破和示范。
智能连铸机
    将实现从钢水、保温剂等到板坯的全流程智能实时跟踪和自动配送;实现以机器人浇钢为主要特征、采用结晶器专家系统、在线辊缝检测及轻压下等模型进行控制的连铸过程数字化感知、远程集控和作业自动化;通过自动测温取样、扇形段力矩监控系统、板坯质量判定等系统,实现实时质量预警;实时监测中间包烘烤、吹氩、电磁搅拌等系统的消耗数据,实现能源智能化平衡和调配。在设备运维上,实现结晶器振动、扇形段状态等关键工艺设备在线监测和全生命周期预测性维护。在环境安全上,实现切割机烟尘、二冷排蒸、冷却水等污染物排放自动检测与监控、安全生产的全方位监控。
智能热镀锌机组
    将实现钢卷、辅料等物料智能定位、实时跟踪和自动配送;实现远程集控和作业自动化,以机器代替人工进行拆捆、捞渣等操作,配置退火炉、气刀锌层、平整板型等闭环控制模型,实现在线数字感知;通过在线粗糙度、膜厚、板型等在线智能检测和质量决策系统,实现实时质量监控;实时监测车间水、电、气等消耗数据,实现能源智能化平衡和调配。在设备运维上,实现退火炉、锌锅沉没辊等关键工艺设备状态在线监测和全生命周期预测性维护。在环境安全上,实现氮氧化物、碱液等有毒有害物质排放和危险源的自动检测与监控、安全生产的全方位监控。











 


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