“從國家的角度講，落實(shí)智能制造是增強(qiáng)中國制造國際競爭力的重要路徑，也是重塑我國當(dāng)前制造業(yè)格局的需要。 從企業(yè)的角度講，實(shí)施智能制造是轉(zhuǎn)型升級(jí)、可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。 2018年，沙鋼創(chuàng)新提出了企業(yè)智能制造5年規(guī)劃，由點(diǎn)及面，全面推進(jìn)智能制造戰(zhàn)略工程，計(jì)劃通過5年左右的努力，把1500個(gè)有人崗位變成無人崗位，使人均年產(chǎn)鋼量向1800噸邁進(jìn)，讓智能制造成為推動(dòng)沙鋼高質(zhì)量發(fā)展的‘新引擎’。 ”日前，沙鋼集團(tuán)公司董事局常務(wù)執(zhí)行董事、常務(wù)副總裁，沙鋼集團(tuán)有限公司董事長沈彬?qū)Ρ硎尽?br/>

　　一鍵下單式組織生產(chǎn)、世界第二大高爐（5800立方米）70%以上時(shí)間處于自運(yùn)行狀態(tài)、研發(fā)新鋼種前可先使用計(jì)算機(jī)模擬生產(chǎn)、連鑄加渣無人化、倉儲(chǔ)無人化、天車無人化、車間無人化、檢修無人化……走進(jìn)沙鋼，處處都能感受到智能化給這家鋼鐵企業(yè)帶來的強(qiáng)勁推動(dòng)力。

　　讓生產(chǎn)更智能

　　“智能制造在節(jié)能、生產(chǎn)率等方面有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)： 一是 高效靈活的生產(chǎn)模式。 推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)方式到管控模式的變革，使企業(yè)優(yōu)化工藝流程，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)勞動(dòng)效率和生產(chǎn)效益的提升。 二是 產(chǎn)業(yè)鏈的有效協(xié)作與整合。 推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈在研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造等環(huán)節(jié)的無縫合作，為進(jìn)一步提高產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作效率打下基礎(chǔ)。 ”沈彬指出。

　　沙鋼通過構(gòu)建能源、環(huán)保管控集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)能源管理與能源計(jì)量、生產(chǎn)管理的有效集成，直接提升能源綜合利用、減排水平； 通過建立全公司管控一體化的能源管理中心平臺(tái)，覆蓋基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程監(jiān)控及管理3個(gè)層次，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源、環(huán)保系統(tǒng)的集中控制和監(jiān)測，以及在能源生產(chǎn)、輸配、消耗環(huán)節(jié)的集中化、扁平化、全局化、平衡化管理。

　　圖為沙鋼能源動(dòng)力管控中心

　　走進(jìn)沙鋼動(dòng)力中心，但見水、汽、電、煤氣等各種介質(zhì)和原料的運(yùn)行情況在巨幅顯示屏上一覽無余，電腦屏幕上顯示著各種運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)，工作人員根據(jù)情況隨時(shí)發(fā)出各種指令。

　　“沈文榮主席曾經(jīng)提醒我，‘煙囪冒出去的不是煙，而是人民幣’。 因?yàn)殇撹F生產(chǎn)過程具有波動(dòng)性，想把成千上萬的設(shè)備和介質(zhì)最高效地管控和利用好，需要集中管控和智能管理。 ”沙鋼動(dòng)力中心黨總支書記、廠長曹憲明介紹說，“例如，目前我們實(shí)現(xiàn)了煤氣零排放，并且從原來的每4.2立方米煤氣發(fā)電1千瓦時(shí)，發(fā)展到現(xiàn)在2.8立方米煤氣發(fā)電1千瓦時(shí)； 通過移峰填谷等手段大幅度降低用電支出，等等。 此外，由于采用了智能化系統(tǒng)，設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和無人化。 這兩年，我們?nèi)藛T減少了160多人。 2018年，動(dòng)力中心產(chǎn)生利潤3.4億元。 ”

　　沙鋼通過建設(shè)生產(chǎn)管控調(diào)度系統(tǒng)，在國內(nèi)率先有效運(yùn)用鐵水“一包到底”新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鐵前與鐵后生產(chǎn)的有效集成。 通過煉鐵—煉鋼“一包到底”的生產(chǎn)新技術(shù)，高爐生產(chǎn)出來的鐵水經(jīng)過該鐵水包直接被輸送到煉鋼車間，經(jīng)脫硫處理后兌入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行煉鋼生產(chǎn)。 運(yùn)輸過程中不僅不更換鐵水包，而且取消了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中采用的魚雷罐車和混鐵爐裝置，提高了煉鐵、煉鋼生產(chǎn)單元的銜接效率，有效降低了能源消耗。 “溫降至少減少了50攝氏度，而且消除了倒罐過程中的煙塵問題，效益巨大。 ”煉鐵廠廠長魏紅超說。

　　“一包到底”的采用，給企業(yè)帶來效益的同時(shí)，也給生產(chǎn)管理和調(diào)度帶來一些問題。 例如，如何實(shí)現(xiàn)鐵水的動(dòng)態(tài)平衡調(diào)度和煉鐵、煉鋼生產(chǎn)單元間的有序聯(lián)動(dòng)？ “沙鋼為實(shí)現(xiàn)‘一包到底’，充分利用信息化技術(shù)，構(gòu)建生產(chǎn)管控調(diào)度系統(tǒng)，將全公司的和轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理，有效地解決了煉鐵與煉鋼之間的矛盾。 ”沙鋼計(jì)算機(jī)中心副主任倪國華介紹。

　　沙鋼在焦化、轉(zhuǎn)爐、煉鐵、板材生產(chǎn)線都配有專家系統(tǒng)，并不斷提高、優(yōu)化、完善，使得生產(chǎn)更加智能。 “在燒結(jié)廠，只需輸入數(shù)據(jù)，從料倉取料、配料到進(jìn)入燒結(jié)，都可自動(dòng)完成。 沙鋼的5800立方米高爐70%以上的時(shí)間不需要人工干預(yù)，利用沙鋼自己開發(fā)的專家系統(tǒng)，自采集信息、自決策、自執(zhí)行。這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)含3萬多個(gè)數(shù)據(jù)，最快數(shù)據(jù)響應(yīng)是毫秒級(jí)，實(shí)現(xiàn)了由經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ较驍?shù)據(jù)支撐決策的轉(zhuǎn)變。 ”魏紅超介紹。

　　2017年，沙鋼以轉(zhuǎn)爐特鋼車間、棒線三車間和棒線九車間為智能工廠試點(diǎn)，向工信部申報(bào)的高端線材全流程智能制造新模式應(yīng)用項(xiàng)目獲得批準(zhǔn)。 該項(xiàng)目主要針對(duì)我國高端線材產(chǎn)品供給能力不足、尺寸精度低，以及穩(wěn)定性、均勻性、一致性差等問題，對(duì)沙鋼轉(zhuǎn)爐特鋼、開坯修模和線材軋鋼生產(chǎn)線全流程進(jìn)行智能化改造，達(dá)到建設(shè)一個(gè)中心（集成控制和大數(shù)據(jù)中心）、一條智能化生產(chǎn)線（轉(zhuǎn)爐煉鋼到線材軋制的全流程智能化生產(chǎn)線）、四大系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)）、七大平臺(tái)（數(shù)字化仿真平臺(tái)、全流程質(zhì)量管控平臺(tái)、設(shè)備全生命周期管理平臺(tái)、智能物流和倉儲(chǔ)平臺(tái)、環(huán)境和安全檢測平臺(tái)、能源監(jiān)控智能優(yōu)化平臺(tái)、可控可視化管理平臺(tái)）的成效。

　　近年來，通過采用國內(nèi)外先進(jìn)自動(dòng)化、信息化、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、系統(tǒng)工程技術(shù)等手段，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線工藝、質(zhì)量、設(shè)備、安全、數(shù)據(jù)采集與分析、模型建立、智能控制等方面進(jìn)行技術(shù)改造，沙鋼達(dá)到了生產(chǎn)線高度自動(dòng)化、減少人工干預(yù)、提高生產(chǎn)控制準(zhǔn)確性、提升生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)。

　　以智能提高效率

　　“沙鋼通過智能制造，促進(jìn)企業(yè)從生產(chǎn)型組織向服務(wù)型組織的轉(zhuǎn)變； 通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等智能制造關(guān)鍵技術(shù)，不斷催生遠(yuǎn)程運(yùn)維、智能云服務(wù)等新的商業(yè)模式和服務(wù)形態(tài)，全面提升企業(yè)創(chuàng)新和服務(wù)能力； 與此同時(shí)，協(xié)同開發(fā)和云制造，實(shí)現(xiàn)信息共享，整合企業(yè)間優(yōu)勢(shì)資源，在各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)實(shí)施協(xié)同創(chuàng)新，推動(dòng)制造資源和制造能力的優(yōu)化配置，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提升產(chǎn)品質(zhì)量。 ”沈彬說。

　　事實(shí)上，多年來沙鋼本部圍繞“機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化、智能化”，積極推進(jìn)智能工廠建設(shè)，在燒結(jié)、焦化、煉鐵、煉鋼、軋材乃至輔助車間全面開展了數(shù)字化產(chǎn)線改造，進(jìn)一步提高工藝技術(shù)水平和裝備自動(dòng)化水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 2011年，沙鋼啟動(dòng)“機(jī)器換人”計(jì)劃，截至目前已上馬200多臺(tái)機(jī)器人 。

　　圖為沙鋼使用的噴號(hào)機(jī)器人

　　“通過推進(jìn)智能化，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大幅度降低，工作環(huán)境得到改善，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量提升。 現(xiàn)在，在冷軋廠硅鋼車間，除了操作間內(nèi)的零星工作人員，已幾乎看不到一線工人，實(shí)現(xiàn)了‘一鍵下單式組織生產(chǎn)’。 比如，原來鋅鍋加鋅靠人工，高溫高濕，而且不好把握液面及加入量； 而采用自動(dòng)加鋅機(jī)器人后，機(jī)器人可根據(jù)液面高度確定加入量，并獨(dú)立執(zhí)行。 機(jī)器人操作比人工更加精準(zhǔn)，且對(duì)環(huán)境要求不高。 ”冷軋廠廠長戴衛(wèi)兵介紹。

　　圖為沙鋼使用的搬運(yùn)機(jī)器人

　　沙鋼建設(shè)了物流管控集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)物流與購銷、物流與生產(chǎn)、物流與庫存、物流與計(jì)量的有效集成，為經(jīng)營、生產(chǎn)管理的有效運(yùn)作提供物流支撐，提升物流執(zhí)行效率，降低物流成本。 沙鋼物流系統(tǒng)針對(duì)集團(tuán)整體物流業(yè)務(wù)，從碼頭卸貨開始到原輔料的入庫，再到產(chǎn)成品的出庫，最后到碼頭的裝貨結(jié)束，形成物流的閉環(huán)管理。 “通過智能物流建設(shè)，物流成本及物流本身的能源消耗顯著降低，物流效率大幅提升。 沙鋼年度物流作業(yè)能力提高了約252.85萬噸，翻運(yùn)計(jì)量員減少到3人。 ”倪國華介紹。

　　在品種開發(fā)方面，智能化更是大幅度提高了效率。 “沙鋼研究院的定位是緊貼市場需求，急沙鋼之所急、想沙鋼之所想。 通過智能化的應(yīng)用，品種研發(fā)效率大幅度提升。 原來一年平均研發(fā)一個(gè)新品種，現(xiàn)在是幾十個(gè)。 ”沙鋼研究院院長麻晗介紹，沙鋼研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過數(shù)字化工藝仿真平臺(tái)，基于納觀、微觀、宏觀模型對(duì)材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化，仿真出建議方案。 “例如，生產(chǎn)2000兆帕級(jí)鋼絞線，從成分到工藝都要不斷調(diào)整。 按照傳統(tǒng)做法，我們需要先確定成分，然后用小爐子試煉、再軋，不合適就調(diào)整成分重來一遍。 智能化改造后可節(jié)約至少一半的時(shí)間。 ”麻晗舉例。

　　沙鋼2017年及之前實(shí)施的537項(xiàng)智能化項(xiàng)目，主要有操作室合并、遠(yuǎn)程監(jiān)控、加熱爐自動(dòng)進(jìn)出鋼、自動(dòng)燃燒等，為減員提質(zhì)、提升設(shè)備與系統(tǒng)安全運(yùn)行、改善作業(yè)環(huán)境及節(jié)省能源消耗發(fā)揮了重要作用。 2018年到2019年第一季度，沙鋼新增智能化項(xiàng)目28項(xiàng)，如燒結(jié)成品倉上料無人化、干熄焦自動(dòng)清理水封槽、硫氨自動(dòng)噴碼打印、熱處理操作室合并、高爐水渣行車無人化、電爐自動(dòng)接電極等。 此外，自動(dòng)煉鋼與自動(dòng)出鋼，軋鋼自動(dòng)加熱、自動(dòng)打包，風(fēng)機(jī)風(fēng)量自動(dòng)控制等技術(shù)已于今年在沙鋼全公司推廣。

　　圖為沙鋼的無人車間

　　“未來，沙鋼的智能化發(fā)展將分兩個(gè)階段進(jìn)行。 第一階段目標(biāo)是到2020年，沙鋼智能制造達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)優(yōu)化，以及制造和管理信息的全程可視化，企業(yè)在資源配置、工藝優(yōu)化、過程控制、產(chǎn)業(yè)鏈管理、節(jié)能減排及安全生產(chǎn)等方面的智能化水平顯著提升。第二階段目標(biāo)是到2025年，沙鋼智能制造水平達(dá)到國際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造，企業(yè)間、部門間創(chuàng)新資源、生產(chǎn)能力和服務(wù)能力高度集成，生產(chǎn)制造與服務(wù)運(yùn)維信息高度共享，資源和服務(wù)的動(dòng)態(tài)分析與柔性配置水平顯著提高。 ”沈彬介紹。

　　沙鋼“鋼鐵+數(shù)據(jù)中心”雙主業(yè)的時(shí)代即將到來。