中国冶金报 中国钢铁新闻网
江飞 报道
黄智强 李立峰 摄影
走进智慧钢城
近年来，钢铁行业持续推进高质量发展，在迈向“钢铁强国”的征程上，数字化与智能化结合的“智慧”正成为钢铁产业的鲜明特征。数字化、智能化改变的不仅仅是生产线，更重要的是它在改变生产方式的同事，也改变了生产的理念，这正是目前传统制造业正在追寻的发展路径。
2020年底，工业互联网专项工作组印发《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》，明确通过对人、机、物全面连接，变革传统制造模式、生产组织方式和产业形态，构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型工业生产制造和服务体系。从2020年到2021年全年，钢铁行业智慧制造和5G技术开始与产线加速融合，快速推进，智能工厂在钢铁行业已逐步成为标配目标。
近年来，永钢集团大力实施智能化改造，通过互联网、大数据等新技术与生产制造的深度融合，全面提升设备自动化、数字化水平，全力打造具有“智慧”的新型钢厂。
以“智”促“质”，催生企业发展新动能
《中国制造2025》中明确指出“推进制造过程智能化”。永钢利用智能感知、人机交互、机器人、多工序的关联优化技术，对生产车间现有装备进行全面优化，实现装备从自动化向智能化转变、供应链从局部优化到全局优化的转变，进一步提高工艺技术水平和装备自动化水平。
炼钢集中控制室
在永钢炼钢三分厂，“人工炼钢”逐步式微，“智能炼钢”正渐渐扛起大梁。长期以来，在转炉生产过程中，一直受限于每位操作人员的操作水平和判断经验，往往会导致钢水成分出格、成分波动较大、人工添加合金不精准等问题出现，使得最终生产指标与原定预期值产生偏离。2019年起，永钢成立“合金加料模型”攻关小组，历时一年成功完成了合金加料模型项目的研发。
合金加料模型应用
“合金加料模型”介入生产后，有效控制钢水收得率，准确预估出钢量，将偏差由原先的3吨左右缩小到了平均1.96吨以内；在内控标准的基础之上，还实现了对合金添加提供精准指导，为炼钢提供可靠的加料指导，减少炉次之间钢种成分的波动，有效提升不同批次产品的质量和稳定性。
大屏显示大气在线监测数据
智能制造，锻造绿色发展强引擎。为集中控制监控仪的运行排放情况，及时对厂区及周边废水、废气、扬尘情况及环境空气质量进行监测和预警，永钢打造了环境监控一体化平台。二氧化硫指标正常、氮氧化物指标合规……污染物的自动监控数据、环境行为评定结果、环境空气质量等数据信息在LED显示屏上便可一目了然。在烧结机头、机尾，球团焙烧等主要污染物排放口安装了共52套污染源自动监控设施以及12个高清视频监控，并利用环境监控一体化平台，将污染物的自动监控数据、环境行为评定结果等数据信息在LED显示屏上进行公示、公开，接受社会监督。
以“数”提“速”，驱动产业管理新模式
在数字化转型深化推进的形势下，数字技术与钢铁行业不断融合，正在加速推动钢铁企业管理与生产的变革与重构。永钢坚定走好数字化转型之路，用数字化赋能价值创造，提升存量，拓展增量，推动企业高质量发展。
2021年，永钢建立了一个快速、有效、标准化的能源管理系统，对已有设备、生产系统、二级系统、成本与产量系统等数据进行集成，并对全厂的能源计量点进行梳理规范，联通“信息孤岛”，建立起统一的能源数据信息共享库，实现了从基于信号控制到基于信息控制的转变。数据共享、数据同源后，大大减轻了运维人员的工作量，提高了数据的一致性及传输效率，为能源精细化管理提供了有效支撑。
能管中心
“从预警到解决问题，前后不超过1个小时。”现在，能管中心操作员接收到“球团高炉煤气温度高于80℃”的报警推送信息后，可以快速定位问题症结，随即联系到相关负责人组织排查。EMS能源管理系统通过对公司过往水、电、煤气等能耗数据的统计分析，设定一个标准值，生产线上能耗如果大幅超标，系统就会及时示警，有效地指导生产，提高生产效率。
厂区内煤气区域总览
此外，永钢还打造了“煤气管理与预警监测平台”，基于PHP框架开发，采用HTML5、CSS等网页技术、网络通信技术，可以有效监测全厂区煤气实时动态情况。厂区内每个需要监测煤气含量的区域内，都安装了煤气监测器，实现与煤气监测预警平台的实时相连。煤气监测器每隔15秒便向平台上报一次煤气含量数据，数据会在后台自动保存，形成煤气信息专属数据库，方便后期追溯，实时保障安全生产。
“数”以“智”用，赋予智能制造新活力
在制造型企业，车间处于非常重要的位置，很大程度上，车间强则企业强，车间智则企业智。目前，永钢已有智能炼钢生产车间、电炉大棒智能生产车间、精品线材智能生产车间、智能炼铁车间4个江苏省智能制造示范车间。
你能想象吗？如今，买钢筋像买菜一样方便，这在永钢就可以实现，不仅能按需买还能按需“种”。
棒材生产车间
“叮咚！”永钢云商平台上跳出一个新订单——采购一批特种合金棒材。无论客户身处何方，只需登录平台，即可按需下单。为此，永钢开发实施“特种合金棒材全流程智能化改造升级项目”，打造了全价值链运营及协同研发平台、网络协同可视化制造平台和制造全流程节能及安环管控平台。
依托全价值链运营及协同研发平台，永钢根据客户需求制定个性化生产方案，智能生成原材料采购、生产排期计划等。全流程智能化从客户发布需求或下单的那一刻便开始了， 当客户需要一款全新产品时，平台将自动推演研发进度等，全方位保障客户权益。
生产控制
当特种合金棒材开启生产之路，“沿途”所有车间的智能化平台便已经准备好了。从配料到半成品，再到最终的成品，网络协同可视化制造平台将统领智能生产全局。特种合金棒材存在品种多、批量小的特点，过去，永钢在生产过程中往往面临着排产计划性差、质量稳定性不高、资源利用率低等问题。为此，永钢基于工序仿真模型建立了标准化工艺管理平台，构建面向全流程预测、优化、决策的大数据平台等，全面建立起网络协同可视化制造平台。
依托智能生产装备及大数据分析应用，该平台构建起覆盖生产、物流、质量、设备运维的全计划编制，优化了工艺路线，实现生产设备状态、生产运行情况的全流程可视化监控及数据全追溯，确保了产品质量的稳定性。
一直以来，永钢集团以高标准严要求践行绿色发展理念，这一基因也始终融入在特种合金棒材的生产全流程中。在这一产品的诞生之路上，全新打造的节能及安环管控平台发挥了积极作用。
生产流程
以全厂超低排放一体化管控治平台为例，将生产设备、监测设备、治理设备等运行数据、重点区域视频监控等信息接入平台，料场大棚通过鹰眼、视觉粉尘监测系统，自动与雾炮联动，通过记录治理设施和对应生产工艺设备或产尘过程同步运转情况，实现一屏看全厂、一键治超标、一网管超排，达到超低排放A级企业标准，打造首家省级超低排放智能化示范企业。
绿色工厂
此外，该平台还建立了能源管控及优化系统、安全生产信息化管控系统以及环境监测与监控系统，有效降低了整厂生产能耗波动、减少能源浪费，企业安全生产管理水平进一步提升。
2021年，“特种合金棒材全流程智能化改造升级项目”获批江苏省智能制造示范工厂建设项目，成为永钢数字化转型迈上新台阶的有力见证。
“十四五”期间，永钢将在建成4个省级示范智能车间的基础上，加快智能物流、智能仓储、工业机器人等智能制造项目落地，并以钢铁行业为依托、面向传统装备制造业，打造一家国内外领先的智能制造解决方案供应商。“到‘十四五’末，永钢力争实现产业链高效协同、数据智能、数字化驱动融合创新，把钢铁生产制造基地打造成一流的数字化、信息化、智能化的江苏省智能工厂。”永卓控股总裁、永钢集团总裁吴毅介绍。
