“中冶賽迪全流程智能工廠解決方案基于水土云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，讓統(tǒng)一平臺(tái)直接承載起各類智能應(yīng)用，構(gòu)建起四通八達(dá)的數(shù)據(jù)‘神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)’，極大地解決了協(xié)同優(yōu)化困難、數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重、數(shù)據(jù)向上大幅衰減等諸多問(wèn)題。”

在2022智博會(huì)上，中冶賽迪展示了一款工業(yè)智能制造產(chǎn)品——“冶金全流程智能工廠”系統(tǒng)解決方案，介紹了中冶賽迪建設(shè)的基于統(tǒng)一工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的全流程數(shù)字鋼廠——山東永鋒臨港智能工廠。

該產(chǎn)品在工業(yè)規(guī)模化應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了鋼鐵生產(chǎn)由經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)向數(shù)字化智能化驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)變，在降本增效、精益生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率方面成效明顯，并且把工人從繁重危險(xiǎn)的勞動(dòng)中解放出來(lái)，大大改善了工況環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了本質(zhì)安全。

自2018年打造的鋼鐵智慧集控中心在寶武韶鋼投產(chǎn)以來(lái)，中冶賽迪攜手鋼鐵企業(yè)自立自強(qiáng)，在智能制造賽道上持續(xù)發(fā)力。2022年7月，是中冶賽迪承建的永鋒臨港智能工廠上線投運(yùn)一年之際，截至目前，永鋒智能工廠一期工程累計(jì)上線工業(yè)模型及功能模塊超過(guò)1800個(gè)，噸鋼成本較本部同口徑降低超過(guò)100元，人均噸鋼產(chǎn)量超1500噸/年。

永鋒臨港鋼鐵基地智控中心。中冶賽迪供圖

創(chuàng)新工業(yè)互聯(lián)架構(gòu)，從“智慧大腦”到“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”

在傳統(tǒng)ISA95五級(jí)信息架構(gòu)中，存在縱向數(shù)據(jù)衰減和橫向數(shù)據(jù)孤島的問(wèn)題。全流程智慧鋼廠要支撐起全流程智能制造的超大規(guī)模數(shù)據(jù)應(yīng)用，需要具備對(duì)全廠數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合采集、無(wú)邊界協(xié)同、靈活迭代拓展的能力，對(duì)傳統(tǒng)信息架構(gòu)的全面革新呼之欲出。

中冶賽迪自主研發(fā)的“水土云”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，打破ISA95信息化架構(gòu)，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的扁平化系統(tǒng)架構(gòu)，讓深入控制層的統(tǒng)一工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)直接承載起各類智能應(yīng)用，很好地解決了縱向數(shù)據(jù)衰減和橫向數(shù)據(jù)孤島的問(wèn)題。平臺(tái)上搭載一系列核心組件，可以高效采集和處理海量數(shù)據(jù)，具備跨工序、跨系統(tǒng)的參數(shù)體系，讓數(shù)據(jù)發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值。

如果說(shuō)在五級(jí)架構(gòu)中，信息要經(jīng)過(guò)層層傳達(dá)才能達(dá)到數(shù)據(jù)應(yīng)用的“智能大腦”，那么“水土云”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)就仿佛四通八達(dá)的數(shù)據(jù)“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，向上支撐全廠生產(chǎn)應(yīng)用，向下扎根于基礎(chǔ)自動(dòng)化層面，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程、全工序、全要素的數(shù)據(jù)接入和綜合治理。在永鋒項(xiàng)目中，鋼鐵生產(chǎn)全流程、全操控業(yè)務(wù)都承載于統(tǒng)一的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，接入超過(guò)3萬(wàn)臺(tái)工序設(shè)備，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超過(guò)50萬(wàn)點(diǎn)，上線以來(lái)已累計(jì)采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)350億條。 平臺(tái)縱向打通數(shù)據(jù)傳送鏈路，橫向貫通各生產(chǎn)工序和管理部門，打開(kāi)生產(chǎn)過(guò)程的“黑箱”，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化透明生產(chǎn)，讓工序之間、部門之間實(shí)現(xiàn)無(wú)邊界協(xié)同。

操控管一體化，1600個(gè)應(yīng)用模型支撐全廠數(shù)字化

從應(yīng)用于韶鋼的首個(gè)鐵前智慧集控中心，到應(yīng)用于八鋼的首座熱軋鋼卷庫(kù)智慧重載倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，從應(yīng)用于湛鋼的首座智慧原料場(chǎng)、首套無(wú)人機(jī)車鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)到首個(gè)全廠智慧水控中心，中冶賽迪在推動(dòng)鋼鐵智能制造的過(guò)程中，不斷連點(diǎn)成線。如今，永鋒智能工廠以基于統(tǒng)一平臺(tái)的全流程智慧制造，再次創(chuàng)造了中國(guó)鋼鐵工業(yè)智能化、數(shù)字化的新樣板。

永鋒臨港智能工廠打造了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)+智能管控一體化、鐵區(qū)一體化、鋼軋一體化”的智能工廠體系架構(gòu)，使得全流程生產(chǎn)既能根據(jù)單元特點(diǎn)各司其職，又能得到貫穿全廠的統(tǒng)一調(diào)度。項(xiàng)目中，中冶賽迪開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)、設(shè)備、能源、物流、安環(huán)等12大類智能應(yīng)用APP，配備工業(yè)模型及智能應(yīng)用超過(guò)1600個(gè)，為鋼鐵生產(chǎn)從原料進(jìn)廠、庫(kù)存、加工到成品出廠每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都提供了數(shù)字化支撐，讓操控管各環(huán)節(jié)成為統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)全流程全廠數(shù)字化調(diào)度及各個(gè)層面的高效協(xié)同，極大地推動(dòng)企業(yè)降本增效。

以溫度管控為例，精準(zhǔn)、細(xì)致的溫度控制是鋼鐵穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)，更是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高盈利水平的重要抓手之一。項(xiàng)目配置的一體化管控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)跟蹤高爐鐵水、煉鋼鐵水、出鋼、爐后、精煉進(jìn)站、精煉出站等各個(gè)工序的物質(zhì)溫度情況，并基于模型預(yù)測(cè)目標(biāo)溫度，為鐵水指吊、精煉加熱升溫等操作提供指導(dǎo)。對(duì)節(jié)奏、溫度等要素的全流程管控，實(shí)現(xiàn)了工序界面間高效協(xié)同，系統(tǒng)上線后精煉電耗每噸鋼降低2千瓦時(shí)，轉(zhuǎn)爐和連鑄平均生產(chǎn)周期環(huán)比分別下降1分40秒和3分2秒。

超600個(gè)實(shí)時(shí)績(jī)效指標(biāo)，透明數(shù)據(jù)支撐全員精益改善

多年來(lái)，鋼鐵行業(yè)發(fā)展從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，通過(guò)管理的精細(xì)化改革和技術(shù)創(chuàng)新，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)不斷提升，但要進(jìn)一步提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，提高生產(chǎn)工人作業(yè)環(huán)境和效率，傳統(tǒng)技術(shù)已難有大的成效，迫切需要全新的技術(shù)、全新的理念來(lái)推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。中冶賽迪將深耕鋼鐵行業(yè)60余年的領(lǐng)域知識(shí)與人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等前沿科技相結(jié)合，將智能化技術(shù)與生產(chǎn)場(chǎng)景相結(jié)合，解決了傳統(tǒng)自動(dòng)化加信息化難以根本解決的成本和效率的“天花板”問(wèn)題，為鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的發(fā)展注入了全新動(dòng)能。

“精益”一直是永鋒發(fā)展歷程當(dāng)中的關(guān)鍵詞之一，走過(guò)精益基礎(chǔ)、精益運(yùn)營(yíng)的歷史時(shí)期，進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，永鋒集團(tuán)加快動(dòng)能轉(zhuǎn)換，與中冶賽迪攜手開(kāi)啟“精益智能”新階段。全流程的智能化作業(yè)不僅在操作層面提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，還為全廠統(tǒng)一管控、協(xié)同聯(lián)動(dòng)提供了大規(guī)模的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，為更好地實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)打開(kāi)了新的空間。

透過(guò)數(shù)據(jù)的窗口，每個(gè)員工都可以使用數(shù)據(jù)，朝著精益最優(yōu)推動(dòng)持續(xù)改善。傳統(tǒng)的KPI管理往往只能管控到公司、廠部級(jí)，指標(biāo)數(shù)據(jù)均為線下統(tǒng)計(jì)、事后測(cè)算，指標(biāo)滯后且不夠細(xì)化。在中冶賽迪為永鋒打造的KPI看板中，指標(biāo)從全廠總覽逐級(jí)分解：作業(yè)區(qū)、工序、產(chǎn)線，直至細(xì)化到一個(gè)個(gè)班組。這套KPI管理系統(tǒng)配置了總計(jì)超過(guò)600個(gè)績(jī)效指標(biāo)，它們是實(shí)時(shí)計(jì)算、實(shí)時(shí)獲取、實(shí)時(shí)更新的結(jié)果，不同顏色的標(biāo)注讓完成情況一目了然，為生產(chǎn)決策提供了準(zhǔn)確、透明的數(shù)據(jù)支撐。

這是智能工廠大數(shù)據(jù)背景下全員精益的集中體現(xiàn)，動(dòng)態(tài)化的成本控制落實(shí)到詳細(xì)的責(zé)任主體。每一個(gè)員工都能在數(shù)據(jù)中定位問(wèn)題，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行改善，通過(guò)持續(xù)精益改善，追求成本的極致最優(yōu)。

目前，中冶賽迪業(yè)務(wù)已覆蓋國(guó)內(nèi)外眾多鋼鐵企業(yè)，成為鋼鐵行業(yè)智能制造領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。（周珣、陶海銀）

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