中國鋼鐵邁向智能製造 從爐火通明到黑燈工廠
2026-05-02 13:55:06
heidenggongchang,yejiaozhinenggongchang,yinchejianneidejiqikeyizidongyunzuo,wuxudengguangzhaomingerdeming。zaiquchannengdedaxingshixia,jinnianlai,zuoweizhongguochuantongzhizaoyezhizhuchanyezhiyidezhongguogangtieyejijiyongbaozhinenghualangchao。zengjing,renmenduigangtiegongyedeyinxiangshi“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、重zhong複fu性xing乃nai至zhi有you危wei險xian性xing的de勞lao動dong,是shi國guo內nei鋼gang鐵tie行xing業ye邁mai向xiang智zhi能neng製zhi造zao的de重zhong要yao一yi步bu。這zhe些xie自zi動dong化hua設she備bei不bu僅jin降jiang低di了le工gong人ren的de勞lao動dong強qiang度du,還hai提ti升sheng了le工gong作zuo的de準zhun確que度du,節jie省sheng了le許xu多duo成cheng本ben。薄bo板ban廠chang鍍du鋅xin矽gui鋼gang部bu副fu部bu長chang王wang永yong告gao訴su記ji者zhe,廠chang裏li使shi用yong撈lao渣zha機ji器qi人ren後hou,出chu渣zha率lv由you原yuan先xian的de10%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。
目mu前qian,包bao鋼gang已yi有you多duo條tiao生sheng產chan線xian上shang崗gang了le工gong業ye機ji器qi人ren。在zai煤mei焦jiao化hua工gong分fen公gong司si,回hui收shou區qu域yu硫liu酸suan銨an自zi動dong打da包bao生sheng產chan線xian高gao效xiao運yun轉zhuan,整zheng套tao生sheng產chan線xian由you碼ma垛duo機ji器qi人ren係xi統tong、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、掃(sao)碼(ma),還(hai)能(neng)校(xiao)驗(yan)鋼(gang)卷(juan)信(xin)息(xi),確(que)認(ren)無(wu)誤(wu)後(hou)才(cai)予(yu)以(yi)放(fang)行(xing)。金(jin)屬(shu)製(zhi)造(zao)公(gong)司(si)負(fu)責(ze)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)工(gong)作(zuo)的(de)高(gao)級(ji)技(ji)術(shu)主(zhu)管(guan)趙(zhao)建(jian)告(gao)訴(su)記(ji)者(zhe),以(yi)前(qian)公(gong)司(si)都(dou)是(shi)人(ren)工(gong)進(jin)行(xing)鋼(gang)卷(juan)貼(tie)標(biao),大(da)概(gai)有(you)千(qian)分(fen)之(zhi)五(wu)的(de)出(chu)錯(cuo)率(lv)。機(ji)器(qi)人(ren)嵌(qian)入(ru)生(sheng)產(chan)線(xian)後(hou),每(mei)台(tai)機(ji)器(qi)人(ren)能(neng)代(dai)替(ti)一(yi)個(ge)班(ban)(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。“jiyushangmianlianggexitongchuansonglaideshuju,womenkeyijiankongzhenggeshengchanguochengbingduizhenggetiaoduxitongjinxingyouhua,zhaochuzuijiadekongzhifangfa。muqian,zhengzaijinxingdejianshexiangmuyoushengchanzhinengtiaoduxitong、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、倒(dao)卷(juan),很(hen)容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)紕(pi)漏(lou)和(he)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)事(shi)故(gu),比(bi)如(ru)司(si)機(ji)不(bu)當(dang)吊(diao)運(yun)會(hui)影(ying)響(xiang)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang),物(wu)料(liao)在(zai)流(liu)轉(zhuan)過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)損(sun)耗(hao)。如(ru)今(jin),庫(ku)區(qu)生(sheng)產(chan)實(shi)現(xian)了(le)智(zhi)能(neng)化(hua),不(bu)僅(jin)作(zuo)業(ye)時(shi)間(jian)縮(suo)短(duan)了(le),而(er)且(qie)鋼(gang)卷(juan)吊(diao)損(sun)率(lv)下(xia)降(jiang)了(le)90%,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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