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聯手華為、中國電信,海螺集團深度融智驅動產業升級

2019/07/22 中國水泥網信息中心

近年來,移動互聯、大數據、云計算等新一代信息技術發展迅猛,智能終端、高端芯片、5G技術研究與應用催生眾多產業變革和技術創新。在“十三五”開局之年,海螺集團召開了科技創新工作會議,按照新發展理念,明確了“工廠智能化、管理信息化、產業綠色化”的發展思路。......

  2019年6月22日,海螺集團《水泥原料礦山智能化管控關鍵技術開發與應用》項目順利通過中國建筑材料聯合會舉辦的成果鑒定。

  近年來,移動互聯、大數據、云計算等新一代信息技術發展迅猛,智能終端、高端芯片、5G技術研究與應用催生眾多產業變革和技術創新。在“十三五”開局之年,海螺集團召開了科技創新工作會議,按照新發展理念,明確了“工廠智能化、管理信息化、產業綠色化”的發展思路。隨后,以“兩化融合”為主線,歷時兩年,于2018年在全椒海螺建成投運了國內首個水泥生產全流程智能制造示范線。

  全椒海螺廠區

  智能是深入的人機交互

  自動化不是智能化,信息化也不等同于智能化,真正的“智能”是人機交互,突出人在智能系統中的核心地位,機器智能和人的智慧真正地集成在一起,互相配合,相得益彰,在人的管理思想指導下,智能系統可獨立或協助承擔分析、判斷、決策等任務,海螺打造的就是這樣的智能工廠。

  “專業水平最高、實踐經驗最豐富、操作能力最強的一批海螺人,他們最實用的生產管理思想、最高的標準要求通過智能系統得到貫徹執行”,海螺集團技術中心副主任詹家干介紹說,全椒海螺智能工廠項目集成了海螺30多年來在生產、技術、管理等方面的運行經驗,通過與系統的交互融合和協調優化,最終固化下來,最大限度地保證設備安全穩定運行,提高設備運行周期和產品質量,提升管理效率和勞動生產率。

  全椒海螺智能工廠包含數字化礦山管理系統、專家優化控制系統、智能質量控制系統、設備管理及輔助巡檢系統、能源管理系統、供銷物流管理系統和生產制造執行系統七大系統,各子系統有序推動和貫通運行,實現了工廠運行自動化、故障預控化、管理可視化、全要素協同化、決策智慧化,進一步提升了工廠運行質量、經濟效益和安全環保水平。

  采礦是最高效的數字運算

  “從爆破、開采、鏟運調度、破碎到化驗檢測和配礦,依靠人為組織安排,礦山開采管理很難實現并保持最優,現在礦山開采實現了高效的數字運算。”全椒海螺礦山分廠副廠長支龍告訴記者,礦山開采管理是一項極為復雜的工程,礦山數字化管理系統運行后,一切都變得簡單了,有效解決了礦山生產方面存在的配礦、監督和管理問題。

  在全椒海螺數字化智能化礦山管理中心,基于三維數字化建模,電子屏上清晰再現整個礦山的實時開采狀態;通過跨帶分析儀在線監測分析,不同點位礦石氧化鈣、鎂、硅、硫、堿含量也即時顯示,指導配礦;人工調度已經轉為自動智能調度,礦車在礦山上有序穿行。

  數字化智能礦山管理中心

  分管采礦工作的礦山分廠廠長助理牛彪表示:“以往人工取石、化驗、配礦配料,在精細化的配礦系統面前顯得極為粗糙和低效,如今各處礦石品位通過系統即時被計算出來,配礦更科學,質量更穩定,資源利用率更高。”

  “系統根據分析運算結果進行智能調度,不會因為人為調度導致有些礦點無車可裝,有些礦點扎堆排隊裝車,鏟運效率顯著提高。”鏟裝駕駛員張偉說,他們現在結余了更多時間開展綠色礦山創建、專業技術培訓和車輛檢修保養。

  2019年上半年,全椒海螺下山石灰石堆平均氧化鈣合格率100%;破碎機臺時產量同比顯著上升;噸石灰石柴油、輪胎消耗同比均下降;出礦難的高硅、高鎂低品位物料得到有效搭配利用。

  質控是真正的深度“智”控

  “智慧”是質控處全體員工對智能質量控制系統的一致印象。“炮彈”輸送系統快速完成物料樣品的自動取樣和輸送,跨帶中子活化分析技術實現了對下山石灰石、進廠原煤實時在線檢測,智能中央化驗室能夠對樣品進行自動制樣和自動檢測,設定熟料產品目標值后,系統將根據原燃材料成分品質,經過數據分析計算,即時提供配料方案,科學有效地指導配料生產。

  自動制樣、自動檢測的中央化驗室

  “對我們來說最直接的好處,就是不用再反復去現場取樣化驗了,質控工作全面提升的同時,也極大降低了我們的勞動強度。”配料主管黨松利介紹說,全椒海螺質量控制系統實現了從取樣、輸送、制樣、檢測、分析、配料全流程的自動、智能控制,提升了熟料、水泥生產過程及出廠產品質量的穩定控制。

  “水泥和熟料樣品都分別由每天12個提高到24個,入窯生料樣品由6個提高到24個。”黨松利說,系統運行后,檢測效率和準確度提升了,系統能夠實現連續自動取樣檢測,避免人為干擾,取樣代表性和數據可靠性得到保證,中子活化分析、熒光分析使樣品成分一覽無余。2019年上半年,系統檢測樣品31260份,為準確生產配料提供了及時、充足、準確的數據支撐。

  智能質量控制系統融入海螺集團對質量控制的創新理念,運用信息交互集成和自適應控制等技術,調整操作優化工藝,產品質量管控手段得到進一步強化,質量指標穩中有升。同時,通過石灰石在線檢測數據與數字化礦山管理系統的互通,實現低品位石灰石的高效開采搭配,提升了資源利用率。

  巡檢是最全面的“精準把脈”

  在傳統水泥工廠,想要設備運行更穩定,最主要還是要依靠巡檢人員。巡檢人員專業能力越強,越能更好地發現問題。但很多時候,是等到設備故障發生后再查找原因、進行處置,要保障生產運行穩定且保持在一個較高水平極為困難。

  “在任何地方,通過手機或電腦終端都能實時觀測設備運行溫度、震動、壓力等一系列參數,準確了解設備運行狀態。”機械主管周斌告訴記者,設備管理及輔助巡檢系統運行后,依托工業自動化網絡系統以及加速度傳感器、頻譜分析等新技術應用,實現了生產線的智能點巡檢。

 

 穩定運行的生產線

  “以前,無論夏日正午還是寒冬深夜,無論刮風還是下雨,從高偏遠的礦山到最終的發運環節,我們每天都要定時對設備進行全面巡檢。”如今的全椒海螺廠區,除了有計劃、有組織的檢修作業,一天二十四小時,巡檢人員不需要在深夜和惡劣天氣到高危位置進行巡檢。這不僅極大減輕了巡檢人員勞動強度,而且有效規避特殊時段巡檢作業的安全風險。

  “我在中控室發現任何參數異常,都可以第一時間調取對應參數和實時的監控視頻,及時準確判斷出設備的運行狀況,操作調整‘對癥下藥’!”操作員馬國棟說,對比人工巡檢,這一系統預判故障能力更強、預知時間更早、隱蔽位置故障預判更精準。

  上半年,系統超前發現設備隱患30余起,有效避免了重大設備事故的發生,預判故障能力明顯高于人工判斷。由于提前預知時間較長,為預檢預修、備件準備等各項工作贏得時間。上半年,兩條窯實現了8個單月運轉率100%,4次連續運轉周期60天以上。

  操作源自最優秀的專家思想

  由于受到生產線運行數據反饋滯后、各種參數相互制約等不確定因素影響,水泥窯工藝操作極其復雜,對操作員技能水平要求極高,即便是最優秀的操作員也不能保證持續最優操作,新型干法水泥生產線走信息化、工業化融合發展道路就成了不可逆轉的發展方向。隨著新一代信息技術發展和設備自動化程度的提高,現場測點手段不斷豐富,生產過程的智能控制已經具備現實的可能。

  全椒海螺有兩臺煤磨、兩臺原料磨、兩條回轉窯、四臺水泥磨,核心控制全部在中央控制室實現,通常需要6-8名操作員同時作業,如今在中央控制室看到的只有2名操作員。

  全椒海螺智能中央控制室

  窯操作員馬國林告訴記者:“專家優化控制系統上線運行后,能夠通過自動導航方式來完成窯、磨的操作,保持生產以最優狀態連續穩定地運行,也極大減輕了我們的勞動強度。”

  制造分廠副廠長湯漢勝向記者介紹說,這一系統融合了海螺水泥專家優化操作思想,以最穩定的質量、最低的能耗、最大的產出為目標,通過高頻率的數據采集、計算、分析實現對工藝過程的監控,并根據工藝過程變化對風、煤、料、窯轉速、冷卻機篦床等進行高頻率小幅度的調整,減少人工操作帶來的波動和干擾,使窯、磨運行工況始終穩定在最佳狀態,從而達到提高運行效率的目標。

  全椒海螺專家優化控制系統實現了運用“專家級操作員的思維”來代替操作員進行智能控制,使操作可以一直保持在“優秀操作員級”。

  搶抓新一輪科技革命和產業變革的歷史機遇,大力發展智能制造,是推動實施高質量發展的必由之路。海螺集團智能工廠建設,不僅為水泥行業轉型升級探索新理念、新路徑,也為傳統工業高質量發展提供經驗和啟示,為加快制造強國建設貢獻“海螺力量”。

  當前,海螺集團正積極推進智能工廠各系統優化提升,并著手與華為公司、中國電信安徽公司進行5G業務合作,助推智能化工廠迭代升級,逐步在集團內完成智能工廠全覆蓋。

  此外,中國水泥網定于2019年8月15日在南京舉辦“2019中國水泥智能化高峰論壇暨第十一屆國際粉磨峰會”,本屆峰會以“數字生產 智慧工廠”為主題,邀請行業專家及相關業者,全面梳理當前水泥工業技術成就,深入探討水泥生產系統智能化未來。

  聯系人:何學露

  電  話:18958055002(微信同號)

  傳  真:0571- 85871616

  郵  箱:[email protected]

(責任編輯:余婷)

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