近日,寧波鋼鐵與中冶南方聯(lián)合舉辦“智慧高爐”成果發(fā)布會(huì)。在發(fā)布會(huì)上,隨著電子大屏上手印按鈕的開(kāi)啟,以寧波鋼鐵依托中冶南方“智慧高爐解決方案”,為高爐生產(chǎn)搭建整套可視化系統(tǒng)框架,由“經(jīng)驗(yàn)煉鐵”變“智慧煉鐵”的智慧化成果宣告發(fā)布。
“智慧高爐”賦能寧鋼高“智”量生產(chǎn)
發(fā)布會(huì)當(dāng)日,走進(jìn)寧波鋼鐵智慧高爐集控中心,大電子屏幕上顯示的1號(hào)、2號(hào)高爐的產(chǎn)量、利用系數(shù)、焦比、煤比、燃料比等數(shù)據(jù)一目了然。
“屏幕上的三維可視化平臺(tái),能夠動(dòng)態(tài)展示爐內(nèi)氣流、爐料、爐型、爐熱、安全形態(tài)等的演變,通過(guò)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行治理、感知與分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)高爐生產(chǎn)狀態(tài)的全面監(jiān)測(cè),為高爐生產(chǎn)、操作、決策提供了‘智慧眼睛’‘智慧手腳’‘智慧大腦’,讓高爐看不見(jiàn)、摸不著的‘黑箱’生產(chǎn)透明化。”中冶南方智能制造事業(yè)部副總經(jīng)理祝兵權(quán)介紹說(shuō)。
相比多依賴于操作人員的經(jīng)驗(yàn)、爐內(nèi)生產(chǎn)密閉不可見(jiàn)的傳統(tǒng)高爐生產(chǎn),智慧高爐是以智能感知為核心,通過(guò)智慧高爐解決方案從智能裝備、智能生產(chǎn)兩個(gè)層面為高爐生產(chǎn)搭建智慧高爐框架,利用機(jī)器視覺(jué)等智能化技術(shù),為高爐生產(chǎn)提供“智慧眼睛”;利用機(jī)器人等智能裝備,為高爐生產(chǎn)提供“智慧手腳”;利用智能評(píng)估和診斷技術(shù),為高爐操作提供“智慧大腦”。
中冶南方煉鐵分公司總經(jīng)理秦涔介紹,智慧高爐解決方案不僅能為高爐裝上“智慧大腦”,還能通過(guò)工藝模型建模和知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用,建立合理化的標(biāo)準(zhǔn)體系、通用性的生產(chǎn)操作指導(dǎo)專家規(guī)則庫(kù),結(jié)合高爐的生產(chǎn)特點(diǎn),打造專屬解決方案,為爐況操作者提供當(dāng)前生產(chǎn)狀況與歷史同類型原料、生產(chǎn)參數(shù)下的對(duì)比,解決高爐操作經(jīng)驗(yàn)?zāi):?、非定量化、不斷變化等?wèn)題。
在寧鋼智慧高爐智能化建設(shè)中,中冶南方以高爐集控中心為載體,在大數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,結(jié)合專家規(guī)則庫(kù),對(duì)高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行離線和實(shí)時(shí)兩個(gè)維度的分析,并根據(jù)高爐不同生產(chǎn)狀況的特點(diǎn),提供大數(shù)據(jù)云端伴侶服務(wù),優(yōu)化指導(dǎo)高爐生產(chǎn)的全面監(jiān)視、評(píng)估、診斷及操作,為一代爐齡的穩(wěn)定、低耗、長(zhǎng)壽生產(chǎn)保駕護(hù)航。
“智慧高爐可以通過(guò)及時(shí)推演高爐生產(chǎn)、操作數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期量變過(guò)程,對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和操作參數(shù)進(jìn)行深度挖掘,找出爐況演變與操作調(diào)劑的關(guān)聯(lián)關(guān)系,持續(xù)優(yōu)化專家知識(shí)庫(kù)的診斷規(guī)則,為操作者提供當(dāng)前生產(chǎn)狀況的預(yù)警和策略建議,將過(guò)去的‘經(jīng)驗(yàn)煉鐵’轉(zhuǎn)變?yōu)?lsquo;智慧煉鐵’。”寧波鋼鐵煉鐵廠廠長(zhǎng)何遵義介紹,寧鋼2號(hào)高爐投運(yùn)以來(lái),鐵水成本競(jìng)爭(zhēng)力躋身行業(yè)前列、工序能耗創(chuàng)行業(yè)標(biāo)桿,直接降低燃料消耗和CO2排放,真正實(shí)現(xiàn)智慧制造賦能寧鋼高爐生產(chǎn)。
務(wù)實(shí)研發(fā)“五年磨一劍”
不忘初心,方得始終。作為智慧高爐解決方案的“設(shè)計(jì)者”,在鋼鐵工業(yè)智能化發(fā)展的大勢(shì)之下,中冶南方并沒(méi)有好高騖遠(yuǎn)急于求成,而是俯下身去穩(wěn)扎穩(wěn)打,歷經(jīng)5年研發(fā)推出“智慧高爐”這一成果。中冶南方副總工程師葉理德回憶,為了打造具有實(shí)際效能的“智慧高爐”,研發(fā)團(tuán)隊(duì)始終秉持清晰的設(shè)計(jì)目標(biāo),堅(jiān)持走務(wù)實(shí)的技術(shù)路線,發(fā)揚(yáng)敢打硬仗、追求完美的研發(fā)精神,對(duì)外聯(lián)合生產(chǎn)廠礦、高校和科研院所,形成產(chǎn)學(xué)研緊密合作的良好科研氛圍,對(duì)內(nèi)整合資源集中智能制造事業(yè)部、煉鐵分公司、技術(shù)研究院的核心力量組建研發(fā)團(tuán)隊(duì),戮力同心、攻堅(jiān)克難,“五年磨一劍”最終獲得用戶滿意的體驗(yàn)效果。
為追趕技術(shù)創(chuàng)新的腳步,智慧高爐的工序智能化研發(fā)歷經(jīng)了三次迭代。在工藝模型建模和專家規(guī)則的制定上,研發(fā)人員并不滿足于單一模型的現(xiàn)狀,深挖模型的關(guān)聯(lián)性,從關(guān)注爐況整體變化的層面與高爐生產(chǎn)結(jié)合進(jìn)行反復(fù)測(cè)試、優(yōu)化。
“外部團(tuán)隊(duì)幾乎不敢接手三維可視化數(shù)字高爐建設(shè),我們卻主動(dòng)請(qǐng)纓,利用公司在軟件開(kāi)發(fā)上的技術(shù)優(yōu)勢(shì),邊學(xué)習(xí)邊設(shè)計(jì),采用全數(shù)據(jù)展示爐內(nèi)動(dòng)態(tài),成功研發(fā)具有實(shí)用價(jià)值的三維數(shù)字孿生高爐。”中冶南方智慧高爐設(shè)計(jì)經(jīng)理歐燕說(shuō)。
在一次又一次“啃硬骨頭”的技術(shù)攻關(guān)背后,凝聚的是團(tuán)隊(duì)的向心力和戰(zhàn)斗力,日夜鏖戰(zhàn)是他們的工作常態(tài)。在研發(fā)過(guò)程中為了某個(gè)技術(shù)難點(diǎn),團(tuán)隊(duì)成員常常討論至凌晨;有剛剛胃部手術(shù)出院就奔赴項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的,每天要多次上下爬40米高爐平臺(tái)調(diào)試爐頂智能裝備,也有腳骨折依然堅(jiān)守在賓館里遠(yuǎn)程調(diào)試的。
歐燕介紹,在智慧高爐的開(kāi)發(fā)、實(shí)施中,中冶南方還十分重視對(duì)人才的多層面培養(yǎng),無(wú)論是在工藝模型、智能算法、平臺(tái)架構(gòu)上,還是在三維可視化研發(fā)中,通過(guò)項(xiàng)目帶頭人傳、幫、帶,成立多個(gè)技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì),為智能制造事業(yè)的發(fā)展輸送人才,奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“一核雙翼”驅(qū)動(dòng)工業(yè)智能化飛速發(fā)展
隨著信息技術(shù)和人工智能的日新月異,中冶南方在智慧高爐的推廣應(yīng)用和迭代升級(jí)過(guò)程中,不斷完善、搜集和整理既有高爐改造的數(shù)據(jù),利用智能化和技術(shù)手段升級(jí)專家規(guī)則庫(kù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了高爐生產(chǎn)的全面監(jiān)視、評(píng)估、診斷及操作優(yōu)化指導(dǎo)。
與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)參與鋼鐵工業(yè)的智能化發(fā)展不同,中冶南方依托的是六十多年鋼鐵工程技術(shù)實(shí)踐的深厚底蘊(yùn),其關(guān)鍵是立足于對(duì)工藝技術(shù)的透徹理解,緊緊圍繞鋼鐵生產(chǎn)工藝過(guò)程開(kāi)展智能化技術(shù)研發(fā)。
“而在智能制造事業(yè)的發(fā)展和布局上,我們一直以中冶南方《智能制造白皮書(shū)》為指導(dǎo),以數(shù)據(jù)為核心,利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)賦能鋼鐵、能源環(huán)保、城市建設(shè)三個(gè)主要業(yè)務(wù)版塊。”中冶南方專務(wù)總工程師、國(guó)家勘察設(shè)計(jì)大師潘國(guó)友介紹,從企業(yè)管理入手,提升物流、人流和信息流的高效管理;通過(guò)數(shù)字技術(shù)、專家規(guī)則系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化,讓生產(chǎn)流程特別是危險(xiǎn)工作環(huán)境下少人化,甚至無(wú)人化。
潘國(guó)友表示,未來(lái),中冶南方將繼續(xù)秉持清晰務(wù)實(shí)的智能制造技術(shù)發(fā)展方向和研發(fā)目標(biāo),堅(jiān)持與技術(shù)工藝相結(jié)合,以打造智能工序?yàn)楹诵?,向下?shí)現(xiàn)產(chǎn)線高度自動(dòng)化、向上助力鋼企管控智能化的“一核雙翼”智能制造理念,做行業(yè)領(lǐng)先的智能制造系統(tǒng)集成商、智能制造整體解決方案供應(yīng)商、自動(dòng)化智能化升級(jí)服務(wù)提供商,以科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)工業(yè)智能化飛速發(fā)展。
截至目前,除寧鋼智慧高爐外,中冶南方智慧高爐解決方案還將在寶武武鋼、昆鋼、玉溪玉昆鋼鐵高爐等項(xiàng)目中投入運(yùn)行。而由中冶南方打造的數(shù)智孿生料場(chǎng)、智慧煉鐵、煉鋼一體化管控平臺(tái)、冷軋數(shù)字工廠等系列智能工序解決方案,也相繼在國(guó)內(nèi)多家鋼鐵企業(yè)落地實(shí)施,并逐漸形成集成化、規(guī)?;?,在逐步覆蓋鋼鐵生產(chǎn)全流程過(guò)程中起到示范引領(lǐng)效應(yīng)。
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