鋼鐵行業(yè)屬于典型的流程生產(chǎn)行業(yè)，生產(chǎn)過程是連續(xù)不斷的，想要在復(fù)雜環(huán)境下及時(shí)傳遞大量信息，原有的信息化系統(tǒng)亟待智能化改造。
近年來，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”以大數(shù)據(jù)賦能，促進(jìn)遠(yuǎn)程操控、協(xié)同作業(yè)、故障診斷等功能加快應(yīng)用，正助推這一傳統(tǒng)行業(yè)提質(zhì)增效。
過去，操作工在生產(chǎn)車間里揮汗如雨，如今，坐在操作室就能遠(yuǎn)程操控生產(chǎn)。過去，生產(chǎn)設(shè)備如果發(fā)生故障，影響產(chǎn)品質(zhì)量，一般到最后抽檢才能發(fā)現(xiàn)，如今，傳感器自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行，實(shí)時(shí)診斷故障并精準(zhǔn)定位，良品率更高了。
鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)場(chǎng)景相對(duì)復(fù)雜，生產(chǎn)工藝要求較高。近年來，得益于“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的推廣和賦能，鋼鐵生產(chǎn)制造逐漸向數(shù)字化、智能化方向轉(zhuǎn)型，技術(shù)的進(jìn)步為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展帶來了更多動(dòng)力。
遠(yuǎn)程操控，生產(chǎn)更安全高效
巨大的電磁吊具，吸附起數(shù)噸重的廢舊鋼材，提升、橫移、調(diào)整位置，再精準(zhǔn)地放置到運(yùn)輸車斗里……在湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司的5米寬厚板廠煉鋼區(qū)，4臺(tái)天車（橋式起重機(jī)）正緊張有序作業(yè)。
此時(shí)，操作工譚彬正坐在寬敞的遠(yuǎn)程操控室里，目視屏幕，撥動(dòng)搖桿，按動(dòng)按鈕，輕松完成裝載吊卸任務(wù)。“以前在天車橋架下的操作室里工作可不是這樣的。粉塵多、噪音大，雖然操作室里已經(jīng)相對(duì)封閉，但時(shí)間長(zhǎng)了，還會(huì)有灰塵漫進(jìn)來，工作時(shí)必須時(shí)刻戴著口罩。”
幫助譚彬?qū)崿F(xiàn)作業(yè)環(huán)境改變的，是華菱湘鋼利用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)實(shí)現(xiàn)的天車智慧改造項(xiàng)目。
華菱湘鋼生產(chǎn)設(shè)備部副部長(zhǎng)何煒介紹，利用新技術(shù)的超高可靠性與超低時(shí)延，車間實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的超高速上傳與下載，能對(duì)設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)化操控，真正實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的分離。5G+天車的智慧化改造，讓工人的效率提升了不少。
在寶鋼股份湛江鋼鐵有限公司熱軋廠，工作人員吳耀騰有同樣的感受。說起5G技術(shù)給工作帶來的變化，他連連點(diǎn)贊：“現(xiàn)在坐在辦公室里就能遠(yuǎn)程操作設(shè)備，安全舒適還高效！”吳耀騰負(fù)責(zé)車間內(nèi)無人天車的運(yùn)行跟蹤，以前他要在10多米高的天車上操控機(jī)器，精神必須高度集中。“自從應(yīng)用新技術(shù)后，無人天車幫了大忙，少了上下車的危險(xiǎn)，而且一個(gè)人就可以控制4臺(tái)天車。”
“5G+智慧鋼鐵的場(chǎng)景應(yīng)用已多點(diǎn)開花，類似5G天車遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)控制等，已具備大規(guī)模復(fù)制的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。”中國(guó)移動(dòng)廣東公司湛江分公司總經(jīng)理潘衛(wèi)東表示，未來，5G結(jié)合人工智能和云計(jì)算等技術(shù)，能幫助解決鋼企網(wǎng)絡(luò)碎片化和信息孤島的問題，并在制造和管理中引入信息化、數(shù)字化和自動(dòng)化解決方案，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和盈利能力。
協(xié)同作業(yè)，機(jī)器實(shí)現(xiàn)默契配合
在鋼鐵生產(chǎn)車間，推焦車、攔焦車和熄焦車呈一條直線排列，行駛到炭化室后，即將進(jìn)入推焦、攔焦、熄焦等工序。在推焦過程中，機(jī)車自動(dòng)識(shí)別所處爐號(hào)，并行駛到對(duì)應(yīng)爐號(hào)旁……記者近日在河北唐山的首鋼京唐公司看到，整個(gè)過程如行云流水般自動(dòng)完成。
對(duì)鋼鐵企業(yè)來說，焦?fàn)t是不可或缺的設(shè)備。焦?fàn)t的四大機(jī)車——推焦機(jī)、攔焦車、熄焦車、裝煤車，分工不同，又相互聯(lián)系，通過信號(hào)的傳送構(gòu)成有機(jī)統(tǒng)一的整體。
在中控室的顯示器上，四大機(jī)車的運(yùn)行數(shù)據(jù)一目了然。整個(gè)管理系統(tǒng)除了可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)車運(yùn)行情況，還能實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，發(fā)送工作指令。“焦?fàn)t四大機(jī)車運(yùn)行數(shù)據(jù)由設(shè)備本體集中上傳到中控室，過去由于帶寬小，圖像傳輸常常出現(xiàn)卡頓、滯后。”京唐公司焦化部生產(chǎn)室工作人員丁洪旗介紹。
鋼鐵行業(yè)屬于典型的流程生產(chǎn)行業(yè)，生產(chǎn)過程是連續(xù)不斷的，想要在復(fù)雜環(huán)境下及時(shí)傳遞大量信息，原來的信息化系統(tǒng)已經(jīng)難以為繼，對(duì)智能化制造需求迫切。2019年，京唐公司焦化部將5G技術(shù)應(yīng)用于四大機(jī)車的遠(yuǎn)程操作中，實(shí)現(xiàn)多機(jī)智能化同步聯(lián)動(dòng)，使設(shè)備遠(yuǎn)程操作模式更加可靠、高效、安全。
“我們現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了圖像的穩(wěn)定、安全、快速傳輸，中控室經(jīng)過分析、邏輯判斷后，發(fā)出相應(yīng)指令到機(jī)車的可編程邏輯控制器，從而實(shí)現(xiàn)四大機(jī)車的分工合作。”丁洪旗說。
華為5G鋼鐵行業(yè)專家彭俊說，相比其他無線制式，5G的優(yōu)勢(shì)更突出，可以將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)設(shè)備按需靈活組成一個(gè)協(xié)同工作體系，實(shí)現(xiàn)分工合作，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)能耗。據(jù)介紹，自2019年以來，首鋼京唐公司利用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”等技術(shù)，推動(dòng)鋼鐵制造技術(shù)與裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)，生產(chǎn)效率提升了約15%。
故障診斷，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主動(dòng)維護(hù)
伴隨著“轟隆隆”的響聲，紅彤彤的鋼板在滾輪上快速移動(dòng)，經(jīng)過軋制、噴淋冷卻變成黑色的鋼帶，再卷曲成鋼卷……在遼寧鞍山的鞍鋼股份熱軋帶鋼廠，1780熱連軋生產(chǎn)線生產(chǎn)作業(yè)區(qū)作業(yè)長(zhǎng)馬良在后臺(tái)盯著顯示屏，查看鋼帶生產(chǎn)情況。
馬良說，在100多米的傳輸軌道上，一共有400多個(gè)輥道，在熱軋過程中，如果某一電機(jī)出現(xiàn)故障使得輥道停滯，就會(huì)造成鋼帶表面的大面積劃痕，影響產(chǎn)品質(zhì)量。“以往這類問題只有在產(chǎn)品最后抽檢時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)，但等發(fā)現(xiàn)時(shí)生產(chǎn)線上可能已經(jīng)又生產(chǎn)出好多有劃痕的產(chǎn)品了。”
2019年，鞍鋼在1780熱連軋生產(chǎn)線建設(shè)5G+設(shè)備（電機(jī)）預(yù)測(cè)性維護(hù)試點(diǎn)，有效解決了這一問題。鞍鋼信息產(chǎn)業(yè)公司首席研究員劉佳偉介紹，“利用‘5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)’升級(jí)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備后，設(shè)備傳感器收集的溫度、振動(dòng)、壓力、流量等數(shù)據(jù)，會(huì)實(shí)時(shí)傳送到云端，再通過人工智能和大數(shù)據(jù)分析，就能實(shí)現(xiàn)即時(shí)的監(jiān)測(cè)、診斷、處置等。”
以1780熱連軋生產(chǎn)線為例，應(yīng)用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”后，每個(gè)輥道的電機(jī)電流都會(huì)被實(shí)時(shí)采集，一旦出現(xiàn)異常就會(huì)立刻報(bào)警并精準(zhǔn)定位。“以前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品劃痕后倒查問題，需要對(duì)400多個(gè)輥道逐一排查，要花半個(gè)小時(shí)到1個(gè)小時(shí)不等，現(xiàn)在10分鐘內(nèi)基本就能確定問題。”馬良說，“檢修效率提升了，停機(jī)時(shí)間縮短了，廢品、次品、降級(jí)品率由原來的7%左右下降至3.8%，對(duì)企業(yè)來說省下的都是真金白銀！”
除了故障維修外，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的應(yīng)用還實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的主動(dòng)維護(hù)。
“以往維護(hù)設(shè)備主要靠人員進(jìn)行點(diǎn)檢定修，現(xiàn)場(chǎng)工作量大、有危險(xiǎn)性，而且準(zhǔn)確率不高。有些設(shè)備的備件狀態(tài)還正常，但到了更換周期就要更換，造成了浪費(fèi)；有些備件已經(jīng)有劣化趨勢(shì)，點(diǎn)檢時(shí)沒發(fā)現(xiàn)，就可能發(fā)展成故障。這些都高度依賴點(diǎn)檢人員的經(jīng)驗(yàn)。”劉佳偉說，“現(xiàn)在，老師傅的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型，通過數(shù)據(jù)分析，科學(xué)維護(hù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的全生命周期管理。在1780熱連軋生產(chǎn)線上，改造后的緊急停機(jī)、故障維修次數(shù)下降了20%，機(jī)組作業(yè)率提升了5%。”