格魯克傳感器
中國冶金報記者 陶海銀 通訊員 林洪
1月2日，中國寶武在韶鋼舉辦2019年安全、能源及智慧制造大會，由中冶賽迪集團(tuán)總承包建設(shè)的韶鋼智慧中心正式亮相。與會代表認(rèn)為，韶鋼智慧中心是寶武集團(tuán)在智能制造領(lǐng)域的標(biāo)志性項(xiàng)目，一系列智能化大數(shù)據(jù)技術(shù)所帶來的安全、協(xié)同、高效，使其成為中國鋼鐵智能制造里程碑式的標(biāo)桿。
圖為韶鋼智慧中心大廳。 （林洪 攝）
2018年，中冶賽迪和寶武韶鋼啟動了韶鋼智慧中心建設(shè)。中冶賽迪為客戶提供智能制造整體解決方案，整合鐵區(qū)和能介全部單元的控制與決策，實(shí)現(xiàn)了5公里外跨工序、跨區(qū)域、遠(yuǎn)距離、大規(guī)模集控、無邊界協(xié)同和大數(shù)據(jù)決策，一系列智能化產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用能夠?qū)θ珡S的生產(chǎn)運(yùn)行進(jìn)行智能感知、智能分析、智能預(yù)測和智能決策，均為業(yè)內(nèi)首例。
近日，《中國冶金報》記者跟隨韶鋼能環(huán)部首席專家陶瑞基來到韶鋼智慧中心，近距離感受韶鋼智慧中心的風(fēng)采。
從1萬點(diǎn)到3萬點(diǎn)，“智慧大腦”管控“半個廠區(qū)”
韶鋼智慧中心選址在8號高爐5公里外的東南角，一期集控范圍包括鐵區(qū)原料、燒結(jié)、焦化、高爐、鐵水運(yùn)輸、TRT（高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置）除塵6大工序24個系統(tǒng)，以及能介的煤氣、蒸汽、發(fā)電、鼓風(fēng)等6大系統(tǒng)的18個單元，集控距離和規(guī)模行業(yè)空前。
站在韶鋼智慧中心觀景平臺向遠(yuǎn)處望去，可以看到幾公里外鋼鐵工廠的龐大身軀；環(huán)顧四周，身邊則是一片靜謐，紅磚墻、藍(lán)鋼梯、雕塑、噴泉，仿佛置身后現(xiàn)代化的文創(chuàng)基地。這是由兩棟廢棄廠房改造成的辦公大樓，樓內(nèi)仍保留著一臺停擺的天車和厚重的設(shè)備基礎(chǔ)，與現(xiàn)代化的環(huán)境相互交融。
進(jìn)入2樓集控中心，滿屏的大幅顯示器和操作臺，被分成7個工作島，展示著來自生產(chǎn)現(xiàn)場的各種畫面和分析模型。操作工環(huán)坐在工作島周圍，井然有序地查看監(jiān)控畫面，點(diǎn)擊鼠標(biāo)操作電腦，乍一看還以為是某個股票交易大廳。
這就是中冶賽迪歷時3個月打造的韶鋼鐵區(qū)及能介一體化智慧集控中心。在這1600平方米的廠房內(nèi)，匯聚了原本分散在韶鋼鐵區(qū)及能介區(qū)的8大工序、30個系統(tǒng)、42個中控室，管控面積輻射半個廠區(qū)。
在如此的大范圍，中冶賽迪如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)集控？中冶賽迪項(xiàng)目經(jīng)理韋磊告訴《中國冶金報》記者，韶鋼智慧中心在行業(yè)內(nèi)首次建立了基于超融合的鋼鐵大數(shù)據(jù)中心，采集數(shù)據(jù)從原有的1萬點(diǎn)提升到35萬點(diǎn)，為目前行業(yè)之最。該項(xiàng)目最大亮點(diǎn)在于植入了中冶賽迪自主研發(fā)的鐵區(qū)及能介一體化智能管控平臺，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)互聯(lián)、結(jié)果互通，同時基于鋼鐵大數(shù)據(jù)中心，用35萬個數(shù)據(jù)支撐6大應(yīng)用系統(tǒng)、100個智能模型及150張全自動報表，實(shí)現(xiàn)了智能化的監(jiān)控預(yù)警、分析診斷和優(yōu)化決策，相當(dāng)于為鋼鐵裝上了“智慧大腦”。而人則可以依靠智能化手段從繁重、重復(fù)的低層次勞動中得到解放，從事更高智慧、更富創(chuàng)造性的生產(chǎn)和管理技術(shù)研究，工作更有獲得感和成就感。
從9000多條到近百條，集控讓管理更精細(xì)
跟隨著陶瑞基，《中國冶金報》記者來到位于集控中心的1號島前，見到了正忙著迎接檢查的煉鐵廠廠長助理李鮮明。他指著一塊大屏欣喜地說，賽迪的一體化智能管控平臺作用顯著。過去，生產(chǎn)現(xiàn)場一般是發(fā)現(xiàn)問題后才去檢查或處理，有點(diǎn)被動；現(xiàn)在，這個平臺不僅能夠?qū)﹁F區(qū)各系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行評分、診斷，而且還能發(fā)出預(yù)警，甚至還能提出智能化的專業(yè)建議，讓各種異常爐況處理得更加及時?！爸腔壑行母淖兞虽搹S的生產(chǎn)組織模式，將3座高爐的生產(chǎn)線集中管控，光是操作電腦就縮減到了原來的1/3，管理也更加扁平高效了?！崩铛r明說著打開手機(jī)微信，給《中國冶金報》記者翻看廠里建的一長串微信群，大大小小有20多個，每天有9000多條信息，他很難及時找到所需要的信息。而安裝賽迪的“輕推”APP后，現(xiàn)場信息分層級定向推送，到他這里最多也就近百條，處理問題也就更加及時有效。
而此時，韶鋼8號高爐爐長潘韋恩正在2號島檢查高爐出鐵場畫面。他告訴《中國冶金報》記者，智慧中心將現(xiàn)場生產(chǎn)與管控平臺無縫對接，完善了現(xiàn)場監(jiān)控手段，并實(shí)現(xiàn)了跨廠、跨工序的遠(yuǎn)距離溝通，骨干人員能有更多時間去研究精細(xì)化的管理。隨著智慧中心的建成，韶鋼組建了一支專家委員會。他們將逐漸與管理分割，集中研究生產(chǎn)技術(shù)問題。潘韋恩介紹，韶鋼8號高爐操作指標(biāo)一直名列全國前三，操作系統(tǒng)進(jìn)入智慧中心后，生產(chǎn)線設(shè)備、工序都達(dá)到了穩(wěn)定、可控狀態(tài)。他希望6號、7號高爐也可以早日進(jìn)入智慧中心，進(jìn)一步提升韶鋼的智能化水平。
從零距離到5公里外，集控實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全
《中國冶金報》記者在參觀3號、4號、5號島時看到，這3個島的屏幕上顯示著原料、燒結(jié)、焦化等系統(tǒng)的現(xiàn)場畫面。
據(jù)介紹，這些區(qū)域都是危險區(qū)，一旦煤氣泄漏可能致命。也正是2018年2月5日發(fā)生的煤氣泄漏事故，觸發(fā)了韶鋼以提升本質(zhì)化安全為抓手、開展智能化建設(shè)的序幕。長期以來，鋼鐵企業(yè)沿襲著分廠和作業(yè)區(qū)的模式，操作室緊鄰生產(chǎn)現(xiàn)場甚至涉煤等高危區(qū)域，操作工人雖然可以零距離發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，但是置身高危環(huán)境。隨著企業(yè)不斷發(fā)展，工人對改善“3D”（臟、累、險）崗位的意愿越來越強(qiáng)烈。為了確保安全，中冶賽迪采取基于流程、組織、管理、技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，支撐韶鋼推行“廠管作業(yè)區(qū)”模式，各作業(yè)區(qū)崗位進(jìn)行橫向及縱向的融合，組織架構(gòu)精干高效；同時撤銷現(xiàn)場42個中控室，436名操作人員從重大危險區(qū)域撤離。
從零距離搬到5公里外，操作人員遠(yuǎn)離生產(chǎn)現(xiàn)場，通信是否及時？危險系數(shù)會不會增加？對此，項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師裴斌表示，大規(guī)模遠(yuǎn)距離集控需要的是安全集控的技術(shù)支撐，中冶賽迪采取供電安全、控制安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全這四大安全技術(shù)體系，為智慧中心裝上了多重保險，不會讓系統(tǒng)出現(xiàn)斷電、斷網(wǎng)、通信滯后等影響全局的事故。
坐在5公里外進(jìn)行著安全操作的工人們告訴《中國冶金報》記者，在鐵區(qū)和能介區(qū)生產(chǎn)現(xiàn)場，總共安裝了1600多個攝像頭，采集畫面在智慧中心的大屏幕上滾動播放，并通過視頻聯(lián)動技術(shù)進(jìn)行自動彈窗報警，提醒操作人員第一時間處理，安全得到了本質(zhì)提升，管理也更加人性化。
從42個到1個，無邊界協(xié)同實(shí)現(xiàn)高效管理和生產(chǎn)
“韶鋼將42個中控室合并為1個集控中心，不僅精簡了組織框架，而且為無邊界協(xié)同奠定了基礎(chǔ)?！迸岜髲?qiáng)調(diào)。目前，韶鋼已經(jīng)實(shí)現(xiàn)以高爐為中心的鐵區(qū)一體化協(xié)同，以及鐵區(qū)和能介跨區(qū)域的大協(xié)同，徹底打破了區(qū)域和工序間的傳統(tǒng)邊界，有利于進(jìn)行高效管理和生產(chǎn)。
協(xié)同帶來的一項(xiàng)重大技術(shù)成果是實(shí)現(xiàn)了基于“三流”耦合的能源與主工序協(xié)同管控。鐵區(qū)生產(chǎn)涉及的二次能源轉(zhuǎn)換總量約為90%，消耗總量約為40%，鐵區(qū)和能介系統(tǒng)的生產(chǎn)存在高度協(xié)同與交互。中冶賽迪將兩者進(jìn)行融合集控，建立了能源與主工序融合的管控體系。通過物能級配、信息融合、控制協(xié)同，加強(qiáng)能介和鐵區(qū)生產(chǎn)的協(xié)同交融，提高系統(tǒng)能效，該模式開創(chuàng)了鋼鐵行業(yè)將能源管理和主工序高度融合模式的新紀(jì)元。協(xié)同還帶來了效率的提升。實(shí)現(xiàn)集控后，韶鋼鐵區(qū)人事效率提升30%，控制系統(tǒng)運(yùn)行效率提升60%。
與前5個島不同，6號、7號島是能介島。項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師羅禺在能介島指著一塊電腦屏幕向《中國冶金報》記者介紹，現(xiàn)在屏幕上出現(xiàn)的是中冶賽迪開發(fā)的新一代智慧能介系統(tǒng)，其可以通過與生產(chǎn)深度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)煤氣潮流仿真、氣源追蹤。在這套系統(tǒng)中，中冶賽迪還自主開發(fā)了一套“管網(wǎng)潮流動態(tài)分析”模型，這是一個工藝和自動化專業(yè)相互碰撞、現(xiàn)場調(diào)研與后臺研發(fā)快速結(jié)合的項(xiàng)目?！斑@塊小小的屏幕蘊(yùn)藏著大智慧?！绷_禺說，他們可以一圖查看全廠能介管網(wǎng)的實(shí)時數(shù)據(jù)，如果某個路段煤氣壓力值超過安全值，系統(tǒng)就會自動報警。通過這個平臺，他們還能清晰地了解到能源流從產(chǎn)生到消耗的全生命周期流向，并能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)耗預(yù)測、智能調(diào)度，輔助全廠能介平衡管理。
據(jù)羅禺介紹，下一步，中冶賽迪將在此系統(tǒng)中完善各類能介的智能管控，并深入主工序開發(fā)能源產(chǎn)耗預(yù)測模型、能源智能分析與優(yōu)化模型，最終實(shí)現(xiàn)自平衡、自檢查、自組織、自優(yōu)化。該系統(tǒng)可滿足鋼鐵企業(yè)深度節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能的需求，將引領(lǐng)行業(yè)未來的發(fā)展方向。
智能制造是鋼鐵企業(yè)面向未來、實(shí)現(xiàn)“彎道超車”的一次重要?dú)v史機(jī)遇。2018年12月27日，韶鋼智慧中心整體切換上線，標(biāo)志該項(xiàng)目一期一步投產(chǎn)，引起了行業(yè)的廣泛關(guān)注，寶武集團(tuán)將該項(xiàng)目列為2019年智能制造示范項(xiàng)目。中冶賽迪憑借行業(yè)領(lǐng)先的頂層規(guī)劃、系統(tǒng)集成優(yōu)勢和智能制造核心技術(shù)，與韶鋼共同打造智慧中心，建立了鋼鐵智能制造的新模式，將幫助鋼鐵企業(yè)加速邁向工業(yè)4.0，為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展增添動力。
