中國鋼鐵邁向智能製造 從爐火通明到黑燈工廠
2026-04-10 22:32:45
黑(hei)燈(deng)工(gong)廠(chang),也(ye)叫(jiao)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang),因(yin)車(che)間(jian)內(nei)的(de)機(ji)器(qi)可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)運(yun)作(zuo),無(wu)需(xu)燈(deng)光(guang)照(zhao)明(ming)而(er)得(de)名(ming)。在(zai)去(qu)產(chan)能(neng)的(de)大(da)形(xing)勢(shi)下(xia),近(jin)年(nian)來(lai),作(zuo)為(wei)中(zhong)國(guo)傳(chuan)統(tong)製(zhi)造(zao)業(ye)支(zhi)柱(zhu)產(chan)業(ye)之(zhi)一(yi)的(de)中(zhong)國(guo)鋼(gang)鐵(tie)業(ye)積(ji)極(ji)擁(yong)抱(bao)智(zhi)能(neng)化(hua)浪(lang)潮(chao)。曾(zeng)經(jing),人(ren)們(men)對(dui)鋼(gang)鐵(tie)工(gong)業(ye)的(de)印(yin)象(xiang)是(shi)“傻大黑粗”;如今,依托先進的技術,各大鋼鐵企業早已擺脫過去的生產方式,實現信息化、自動化、無人化、智能化的華麗轉型,展現出全新的生產形態。
一座智能化的鋼鐵工廠是什麼樣的?生產過程中又運用了哪些高端技術?從中國最早的鋼鐵工業基地之一――包頭鋼鐵(集團)有限責任公司的智能化係統可以管中窺豹。
自動生產:工業機器人大展身手 貼標打包一氣嗬成
撈渣鬥被浸入池內,將池內的鋅渣撈到鋅槽……走進包鋼薄板廠的車間,“工人們”正在生產線上忙碌地工作著。不過,這些工人並不是普通的工人,而是智能化的機器人。
將機器人嵌入生產線,代替人去完成高強度、zhongfuxingnaizhiyouweixianxingdelaodong,shiguoneigangtiexingyemaixiangzhinengzhizaodezhongyaoyibu。zhexiezidonghuashebeibujinjiangdilegongrendelaodongqiangdu,haitishenglegongzuodezhunquedu,jieshenglexuduochengben。bobanchangduxinguigangbufubuchangwangyonggaosujizhe,changlishiyonglaozhajiqirenhou,chuzhalvyouyuanxiande10%現在降低到了9%,這降低的一個百分點折算到一年裏麵,大約就可以節省60萬元。
muqian,baogangyiyouduotiaoshengchanxianshangganglegongyejiqiren。zaimeijiaohuagongfengongsi,huishouquyuliusuananzidongdabaoshengchanxiangaoxiaoyunzhuan,zhengtaoshengchanxianyoumaduojiqirenxitong、機器人袋式抓具、自動上袋機等組成,從打包到輸送,整個流程一氣嗬成,幹淨利落。在金屬製造公司,自動貼標簽機器人不僅能為鋼卷貼標、saoma,hainengxiaoyangangjuanxinxi,querenwuwuhoucaiyuyifangxing。jinshuzhizaogongsifuzezhinengzhizaogongzuodegaojijishuzhuguanzhaojiangaosujizhe,yiqiangongsidoushirengongjinxinggangjuantiebiao,dagaiyouqianfenzhiwudechucuolv。jiqirenqianrushengchanxianhou,meitaijiqirennengdaitiyigeban(約24人)的工人,可提高貼簽效率10%左右,且工序質量明顯提高。在煉鋼廠,連鑄機自動加渣係統、“一鍵式”煉鋼模式,讓工廠職工告別了髒與累。煉鋼廠的工作人員張蒙感慨地說:“以(yi)前(qian)需(xu)要(yao)人(ren)工(gong)用(yong)鐵(tie)鍬(qiao)從(cong)料(liao)包(bao)中(zhong)鏟(chan)出(chu)保(bao)護(hu)渣(zha)來(lai)實(shi)現(xian)加(jia)渣(zha)操(cao)作(zuo),大(da)家(jia)夏(xia)天(tian)要(yao)忍(ren)受(shou)高(gao)溫(wen)下(xia)的(de)煙(yan)熏(xun)火(huo)烤(kao),冬(dong)天(tian)要(yao)忍(ren)受(shou)外(wai)麵(mian)的(de)刺(ci)骨(gu)寒(han)風(feng),現(xian)在(zai)髒(zang)活(huo)累(lei)活(huo)都(dou)有(you)機(ji)器(qi)人(ren)幹(gan)了(le),我(wo)們(men)隻(zhi)需(xu)操(cao)作(zuo)電(dian)腦(nao)就(jiu)行(xing)了(le)。”
包鋼股份設備工程部部長郭偉說:“2019年,我們的機器人項目立項19台,今年又陸續部署了端麵打磨機器人、取樣搬運機器人等8種工業機器人,在引進設備的同時,我們也在加強自主研發,目前已規劃了幾台要研發的機器人。”
智慧礦山:5G網絡全麵覆蓋 無人設備協同運作
白雲鄂博,中國最大的鐵―氟―稀土綜合礦床所在地。
在包鋼的白雲鄂博礦區,每天都能看到幾輛高6.8米,載重170噸的“大塊頭”礦車沿著既定路線,準確無誤地向指定位置運送礦石。你以為,駕駛礦車的一定是經驗豐富的“老司機”,但實際上,這些轉彎靈活、遇到阻礙還會及時刹車的礦車是無人駕駛車輛。
在礦車明亮的駕駛室內,本應由駕駛員掌控的方向盤現在由電控方向盤代替。油門、製動,全部為電動傳感。靠著先進的GPS與視覺感知技術,無人駕駛礦車能夠準確感知周邊環境;而強大的5G邊緣計算能力與核心雲計算能力,讓礦車有了自動分級決策的“大腦”。礦區工作人員楊楠介紹,這些高科技傍身的礦車不僅可以完全按照編程路線行駛,而且不受惡劣環境影響,可以說是風雨無阻。
作為全國首個無人駕駛運輸運營的露天礦山,包鋼白雲鄂博礦區於2018年8月迎來第一台無人駕駛礦車的實地測驗。如今,在不到兩年的時間內,已有4台無人駕駛礦車在礦區正式上崗了。
據楊楠介紹,隨著礦車數量的增多,礦區依托5G網絡,搭建了遠程智能調度監控平台,建設了“車車―車網―車地”通信係統,實現車輛的遠程操控、自動避障、實時調度。同時構建起“露天鐵礦石石方-鐵礦原石運輸礦卡無人駕駛作業集群”,讓礦車可以協同工作,互相配合,最大程度減少了工程現場作業人員數量。
自動化的無人礦車,隻是白雲鄂博智慧礦山項目的一部分。
包鋼(集團)公司副總經理、包鋼股份董事長李德剛表示,智能礦山建設是一個複雜的係統工程,目前主要包括三大部分。“第一部分是無人駕駛。除了礦車,我們還有很多鏟車也是遠程操控的。包頭冬天很冷,外麵氣溫有時能達到零下30多攝氏度,無人駕駛和遠程操控技術可以減輕工作人員的負擔。”
第二部分是無人機測繪。“無人機可以對礦山的地理情況進行測繪,並將數據傳回來,我們通過分析數據就能解決每天要采什麼地方、采多少等問題。我們還可以依托數據建立數字模型,優化采礦過程中的管理。”
第三部分是調度係統,這是智能礦山的核心。“基(ji)於(yu)上(shang)麵(mian)兩(liang)個(ge)係(xi)統(tong)傳(chuan)送(song)來(lai)的(de)數(shu)據(ju),我(wo)們(men)可(ke)以(yi)監(jian)控(kong)整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)並(bing)對(dui)整(zheng)個(ge)調(tiao)度(du)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)優(you)化(hua),找(zhao)出(chu)最(zui)佳(jia)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)。目(mu)前(qian),正(zheng)在(zai)進(jin)行(xing)的(de)建(jian)設(she)項(xiang)目(mu)有(you)生(sheng)產(chan)智(zhi)能(neng)調(tiao)度(du)係(xi)統(tong)、智能礦區安全監控係統、電鏟智能管控係統、牙輪鑽機智能管控係統等。”李德剛說。
記者了解到,對於整個礦山係統來說,一個重要關鍵詞就是“數據”。運營中的智慧礦山數據傳輸量非常大,必須依靠5G通信網絡才能實現。同時,由於5G傳輸速度很快,網絡時延小於20毫秒,可以讓礦山的控製變得更快更及時。
“在智能化管理下,礦區綜合效益提升10%以上,整體能耗下降5%以上,節能環保水平也顯著提升。”楊楠說,“隨著我們國家5G技術的快速發展,以及工業互聯網的建設,未來的白雲鄂博礦山將會是一座集安全、綠色、智慧、人文及科學於一體的礦山。”
智能倉庫:各項數據實時上傳 整個流程自動跟蹤
對於一座智能工廠來說,僅僅在單個的工序點推進智能化是不夠的,還要實現智能製造係統化、集控化和一鍵化的更高目標。
無人化智能倉庫,這是包鋼從工序智能化走向區域智能化的重要表現。
在金屬製造公司的冷軋智能倉庫,放眼望去,百米廠房內,隻有機械設備在有條不紊、盡職盡責地工作。機器人把標簽貼在鋼卷上,為鋼卷打上二維碼,這些二維碼是鋼卷的“身份證”,是串聯起庫區物聯網的關鍵信息,隻要對著它“掃一掃”,相關數據就會實時上傳至庫區管理係統,管理人員可以輕鬆查詢、跟蹤。
帶著“身份證”的de鋼gang卷juan在zai傳chuan輸shu帶dai上shang稍shao作zuo停ting留liu,便bian被bei有you著zhe兩liang條tiao巨ju大da吊diao臂bi的de無wu人ren行xing車che吊diao走zou入ru庫ku。金jin屬shu製zhi造zao公gong司si的de技ji術shu人ren員yuan董dong秉bing偉wei告gao訴su記ji者zhe,這zhe些xie懸xuan在zai空kong中zhong的de無wu人ren吊diao機ji“手腳靈活”,能夠準確識別、吊diao運yun鋼gang卷juan,且qie不bu會hui對dui鋼gang卷juan產chan生sheng損sun耗hao。同tong時shi,它ta們men的de安an全quan性xing能neng很hen高gao,吊diao機ji運yun行xing的de邊bian界jie設she有you黃huang色se安an全quan隔ge離li欄lan,隔ge離li欄lan上shang每mei隔ge一yi段duan距ju離li都dou有you一yi道dao安an全quan門men,工gong作zuo人ren員yuan想xiang要yao進jin入ru庫ku區qu,必bi須xu按an下xia門men上shang的de紅hong色se按an鈕niu,獲huo得de管guan理li係xi統tong的de許xu可ke,門men才cai會hui打da開kai,確que保bao了le無wu人ren庫ku安an全quan有you序xu運yun行xing。
在(zai)庫(ku)區(qu)的(de)操(cao)作(zuo)室(shi)內(nei),管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)麵(mian)前(qian)的(de)電(dian)腦(nao)屏(ping)幕(mu)上(shang)正(zheng)顯(xian)示(shi)著(zhe)庫(ku)區(qu)的(de)三(san)維(wei)立(li)體(ti)建(jian)模(mo),與(yu)整(zheng)個(ge)模(mo)型(xing)外(wai)麵(mian)的(de)庫(ku)區(qu)的(de)實(shi)際(ji)運(yun)作(zuo)情(qing)況(kuang)別(bie)無(wu)二(er)致(zhi)。負(fu)責(ze)整(zheng)套(tao)“智能倉庫”設計改造的總工程師石愛文介紹,庫區之所以能實現全流程自動跟蹤和管控,源於它有一個智慧的“大腦”――庫區管理係統,係統擁有龐大的信息網絡,可以通過行車智能調度、路徑規劃、垛位分配等功能,完成五條生產線上所有鋼卷的下線入庫、上線出庫、庫內倒垛以及所有行車和地麵設備的無人作業,還可以對物料進行實時跟蹤。
智能倉庫相比傳統倉庫好在哪裏?庫區負責人王淨說:“過去,我們的倉儲係統都是人工找位、吊運、daojuan,henrongyichuxianpilouheanquanshengchanshigu,birusijibudangdiaoyunhuiyingxiangchanpinzhiliang,wuliaozailiuzhuanguochengzhongkenengchanshengbubiyaodesunhao。rujin,kuqushengchanshixianlezhinenghua,bujinzuoyeshijiansuoduanle,erqiegangjuandiaosunlvxiajiangle90%,作業準確率也大大提升。更重要的是,無人智能庫運行後,減少了36名吊車司機和4名地麵人員,目前一個班隻有2個人負責吊車生產係統看護和應急操作,每年可節省人工成本479萬元。”
相關報道顯示,目前包括包鋼、寶鋼等在內的多家國內鋼鐵企業均已實現庫區無人化,一些原先需要開燈作業的崗位具備了滅燈條件。從少人化進而到無人化,從“體力活”到“腦力活”,從工藝智能化到區域智能化,傳統鋼鐵業正一步步向“黑燈工廠”邁進。
來源:新華社
編輯:網站實習1
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