「新闻早茶」中到大雨+暴雨!河北最新预警,还有这些热点……
「新闻早茶」中到大雨+暴雨!河北最新预警,还有这些热点……
「新闻早茶」中到大雨+暴雨!河北最新预警,还有这些热点……智能生产实现铸铁管毫米(háomǐ)级质量(zhìliàng)控制,智能配煤模型年创效近1900万元,智慧物流系统将货车到货准时率从50%提升至70%……
作为邯郸唯一(wéiyī)入选工信部数字领航案例的企业,新兴铸管武安本级建成49个垂直大模型应用场景,并将(jiāng)其广泛应用于生产优化、质量控制、设备维护(wéihù)和(hé)能源管理等环节,实现人工智能驱动全链条降本增效。
新兴(xīnxīng)铸管武安本级的成功探索,不但推动企业实现高质量发展,也为传统制造业企业数字化转型提供了实践样本(yàngběn)。
6月5日拍摄的新兴铸管武安本级智能管控(guǎnkòng)中心(zhōngxīn)。 新兴铸管武安本级供图
6月5日,位于邯郸武安的(de)新兴铸管武安本级铸管新一区智能化(zhìnénghuà)车间内,上千摄氏度的铁水如熔岩般翻涌,离心机高速旋转,机械臂精准挥舞……经过熔炼、离心浇筑(jiāozhù)、退火(tuìhuǒ)、涂衬、喷涂、检测等一系列工序,一炉炉火红的铁水很快变成了一根根笔直的铸铁管。
和热火朝天的(de)生产场面形成鲜明对比的,是生产车间内为数不多的工人。一眼望去,只有各种设备在“劳作”,几名(jǐmíng)负责巡检(xúnjiǎn)的工人被高大的机械遮挡起来,显得更加不起眼。
“这个车间生产(shēngchǎn)的(de)离心球墨铸铁管,是铁水添加球化剂后经离心机铸造而成的管子。它的用途十分广泛,可用于长距离引调水、市政给排水、供热,水利调水、农田灌溉,以及工矿企业输送尾矿(wěikuàng)等浆体。”新兴铸管武安本级数字化部部长(bùzhǎng)温智慧介绍。
温智慧告诉记者,一根铸铁管达到出厂标准,要经过一系列复杂的生产(shēngchǎn)环节(huánjié)。过去,几乎(jīhū)每个环节都需要人工操作,而现在智能设备代替了人工操作,AI模型成了生产环节的“智慧大脑”。
作为邯郸唯一入选(rùxuǎn)工信部数字领航案例的企业,新兴铸管武安本级自主研发设计的“熔炼供铁模型”,将AI智慧大脑的优势(yōushì)体现(tǐxiàn)得淋漓尽致。而像这样的垂直大模型应用场景,该企业已建成49个,应用于生产优化、质量控制、设备维护和能源管理等环节,实现人工智能驱动(qūdòng)全链条降本增效(jiàngběnzēngxiào)。
铁水(tiěshuǐ)熔炼和(hé)离心铸造,是铸铁管生产(shēngchǎn)的核心环节(huánjié)。在高温熔炼炉中,精选的铁矿石经过冶炼转化为铁水,球化铁水经过离心机高速旋转,冷却定型为铸管。其均匀分布(jūnyúnfēnbù)的球状石墨结构,赋予了铸铁管优异的力学性能,保留了比钢高出十几倍的抗氧化能力,具有更强的耐腐蚀性。
“作为(zuòwéi)两个紧密衔接的(de)生产环节,出炉铁水(tiěshuǐ)的温度必须满足离心机(líxīnjī)的生产需要,并随时(suíshí)根据实际情况进行调整和控制。”温智慧说,在传统的生产过程中,铁水出炉时机和离心机的生产过程难以时刻保持完美匹配,经常出现铁水等待离心机时温度下降,或者离心机停机待铁的情况。
“熔炼供铁模型”投用后,离心机的生产节奏与铁水(tiěshuǐ)生产数据在云端实时交融,深度(shēndù)学习模型反向推算最佳出铁时间和重量。如此一来,铁水从出炉到(dào)进行离心铸造的等待时间被大大压缩,铁水出炉后的温度(wēndù)波动得到有效控制。该模型的应用,不但使生产效率大幅提升,还减少了因铁水温度波动导致(dǎozhì)的能源浪费。
AI模型的应用,不但能提高生产效率,还(hái)能提高产品质量。
铸铁管壁厚的(de)均匀(jūnyún)性,对其在各种(gèzhǒng)环境下的性能稳定和耐用性影响很大。在精整工段,一台激光检测仪正对铸管进行“CT扫描”——每根管采集300多个点位数据,检测精度可达0.1毫米。
为了达到(dádào)毫米级的(de)管壁均匀度,工作人员将离心机转速、翻包速度等诸多可能影响(yǐngxiǎng)产品质量的变量纳入AI模型,一旦管壁厚度偏离标准,系统可以反向追溯工艺参数病灶。
“以前靠老师傅的经验,现在靠数据决策。如今,在我们的铸管智能化车间,铸铁管壁厚极差(最薄处和最厚处(zuìhòuchù)的差值)在1.5毫米内的产品(chǎnpǐn)比例超过(chāoguò)80%,产品不良率大大下降。”负责产线工艺(gōngyì)监督的孙聚杰介绍。
通过智能化实现质量管控,还延伸到了铸铁管的(de)出库环节(huánjié)。喷码机器人会(qìrénhuì)在每根铸管喷涂唯一管号和二维码,便于后续的管理、储运和质量追溯。
“机器喷涂代替人工喷涂,效率大大提高。”孙聚杰说,前不久,菲律宾的客户要求为订购的一批产品喷印艺术字体商标(shāngbiāo),喷码机器人挥动机械(jīxiè)臂,几分钟就(jiù)完成了传统工艺需半小时的定制喷涂任务。
从铁水(tiěshuǐ)奔涌的熔炉到静默运算的机房,从替代人力(rénlì)的机械臂到预测(yùcè)故障的算法,新兴铸管武安本级以人工智能助力转型升级,实现生产的新跨越。
5月4日,新兴铸管武安本级铸管生产线(shēngchǎnxiàn)上的自动化制芯工序正在(zhèngzài)运行。 新兴铸管武安本级供图
年创效近1900万元(wànyuán)
6月5日(rì)15时,河北新兴(xīnxīng)能源科技股份有限公司(以下简称能源科技)主控室内,配煤师巩玉岭的指尖在键盘(jiànpán)上轻快跳动。各种参数输入后,电脑屏幕上的配煤模型系统开始飞速运转(yùnzhuàn),10套最优配比方案瞬间弹出。
在对这些配比方案进行筛选后,巩玉岭鼠标轻点“下发”,配煤指令直达(zhídá)生产线——这项(zhèxiàng)曾每次(měicì)耗费他几个小时的工作,如今在几分钟内就能轻松完成。
“有了人工智能配煤模型系统,我(wǒ)的‘老战友’彻底退休了。”放下(fàngxià)鼠标,巩玉岭摩挲着桌角放的一个计算器(jìsuànqì)。这位年逾五旬的配煤师见证了钢铁工业的智能化跃迁:数十年的炼焦配煤人工计算,最终浓缩(nóngsuō)为配煤模型系统中的一行行代码。
炼焦是钢铁(gāngtiě)生产的(de)重要环节。通过炼焦,钢铁企业可以获得重要的化工原料——焦炭。冶金焦炭含碳量高、气孔率高、强度(qiángdù)大,是高炉炼铁的重要燃料和还原剂,也是整个高炉料(lúliào)柱的支撑剂和疏松剂。同时,副产品焦炉煤气也可用于钢铁生产中的其他(qítā)环节,实现资源的循环利用。
“焦炭炼得好不好,炼焦原料很重要。”巩玉岭告诉(gàosù)记者,用于炼焦的煤(méi)并非只有一种。因此,将焦煤、肥煤、气煤、瘦煤等多个煤种按所需比例进行合理(hélǐ)搭配的炼焦配煤工艺,就显得尤为重要。
传统配煤,是一场精密(jīngmì)又复杂的“手工(shǒugōng)实验”。巩玉岭的笔记本上,密密麻麻记录着十多种煤的灰分、硫分、水分等数据,面对这些复杂的数据,他只能用计算器(jìsuànqì)反复计算。
“配煤的最终目标是在保证焦炭(jiāotàn)质量的前提下,成本最优。这对配煤师来说是不小的考验(kǎoyàn)。”巩玉岭说。
例如,公司要求生产的焦炭灰分含量(hánliàng)低于(dīyú)13%,而储煤仓已有(yǐyǒu)的10多种炼焦煤的灰分含量分别是10.5%、0.5%、12%等。配煤师(pèiméishī)需要通过计算得出这10多种炼焦煤的配入比例,最终实现产出焦炭灰分含量低于13%的目标。
在配煤质量达标后,还要考虑生产成本,综合得出一个配煤方案。“不过,再有经验的(de)配煤师(méishī)计算能力也有上限,就像(xiàng)下围棋时人脑的算力再强(qiáng),也难以抗衡人工智能几亿次的全局推演。”巩玉岭说,过去,在配煤取值(qǔzhí)时配煤师的估算往往偏于保守,容易造成成本增加、质量过剩。
转机始于2022年末。为找到配煤“最优解”,新兴铸管武安本级人工智能(réngōngzhìnéng)团队(tuánduì)深入焦化车间,开始了人工智能配煤模型的攻坚研发。
物理配方是(shì)看得见、可操作的(de),但不同品种的煤炭掺混在一起参与复杂的化学反应(huàxuéfǎnyìng)则是一个“黑盒”,只知道输入和输出关系,而具体的过程难以准确把握。
在(zài)深入学习研究炼焦配煤工艺的基础上,研究团队(tuánduì)用数学方法,在物理配方和(hé)化学反应之间,搭建起一座“沟通”的桥梁,探寻配煤转化率最高的“奥秘”。
为了让研究顺利进行,有多年配煤经验(jīngyàn)的巩玉岭,更是拿出了自己“压箱底”的宝贝,贡献了丰富经验和上万条(shàngwàntiáo)数据。
“让平台明白什么样的(de)配方对于我们的终端产品是(shì)最优比,然后把这个配方模型保存下来,针对不同的品种,智能平台就可以自动调整配煤(pèiméi)比例,达到降本增效、提高转化效率的目的。”新兴铸管武安本级数字化部部长助理刘正刚(liúzhènggāng)介绍。
历经数月攻坚,一套融合“反向测算”与“正向求解”的智能配煤系统诞生。该(gāi)系统就像(xiàng)一个超级“煤焦配方师”:只要输入焦炭质量要求,系统即可瞬间扫描11个料筒筒仓的实时(shíshí)库存煤炭数据,基于加权平均算法与自学习模型,在上(shàng)亿种配比组合(zǔhé)中生成10套质量达标、成本最低的方案供人决策。
值得一提的是,该模型还具备“成长力”——持续用历史配比偏差数据训练(xùnliàn),其配煤准确率(zhǔnquèlǜ)正逐步逼近100%。
“过去凭经验‘抓药’,现在用数据‘开方’。”刘正刚说,在系统辅助下,用部分低价煤种(méizhǒng)通过科学配比,也(yě)可替代高价煤且保证质量,破除优质(yōuzhì)煤依赖症。
配煤模型上线(shàngxiàn)一年多以来,能源科技(kējì)每吨焦炭生产成本平均降低约9.5元,以年产焦炭194万吨计算,年创效近1900万元。
4月8日,新兴铸管(zhùguǎn)武安本级铸管生产线上(shàng),铸铁管正在进行数字喷码。 新兴铸管武安本级供图
到货准时率从50%提升至(zhì)70%
6月6日上午,新兴铸管集团(jítuán)武安铭泰(míngtài)供应链管理有限公司(以下简称(jiǎnchēng)铭泰供应链)控制室的一台电脑屏幕上,一张中国地图被密密麻麻的光点覆盖。
业务员轻点鼠标,一个(yígè)闪烁的(de)红色标记立刻放大——一辆(yīliàng)冀D车牌的货车正行驶在山东日照通往河北的高速上,车辆的实时位置、时速、预计抵达时间等信息清晰显示。
“如果它(tā)偏离路线或停滞超时(chāoshí),系统会立刻报警,调度员1分钟内就能电话介入。”铭泰供应链物流主管刘统指着(zhǐzhe)屏幕介绍,此时此刻,共有200多辆为新兴铸管运输原料(yuánliào)的货车在路上行驶,所有车辆实时位置尽在掌握。
而几年前,这样精准的物流实时(shíshí)管控能力,几乎难以想象。
物流运输是钢铁企业的“血脉”,但传统的物流管理模式一直比较(bǐjiào)粗放。“车一离开港口(gǎngkǒu)就失联,只能靠电话催问,到货时间全凭和(hé)司机的口头约定。”刘统表示(biǎoshì),这种“盲管”的状态迫使公司必须提高原料库存储存。
过去,在生产高峰期,新兴铸管炼铁环节至少要备足7天(tiān)的原料用量,数亿元资金被占用。此外,运输车辆偷停、路线(lùxiàn)迂回、装卸延时等(děng)问题频发。
为提高物流运输效率(xiàolǜ)和管控能力,铭泰供应链于2024年投运智慧(zhìhuì)物流管控平台。该平台对接中储智运、山东物泊、山东陆海等货运(huòyùn)平台,通过北斗/GPS双模定位与(yǔ)高德地图结合(jiéhé),每30秒刷新车辆位置,还能自动抓取车牌号、货物信息、司机联系方式,彻底解决了运输过程中货车“失联”问题。
“平台还实现了对货运车辆(chēliàng)的全程智能监管,例如场内卸货超2小时(xiǎoshí)自动触发预警,场外运输设置三级时效红线(如天津港至厂区标准时效22小时)。从装车到卸货的每个节点,只要(zhǐyào)触发预警红线,系统都会报警并推送(tuīsòng)给对应负责人。”刘统说。
效率得到大幅提升的,还有(háiyǒu)物流结算系统。智慧物流管控平台打通磅房计量、门禁与第三方支付之间的关联,运输(yùnshū)车辆出厂后,系统可以自动核算亏吨扣罚等,并进行运费(yùnfèi)结算。
如今,长途货运车辆的运费结算周期从此前的5天(tiān)(tiān)压缩至1天。结账快了,司机们的工作热情也更高了。
数据显示,平台投用(tóuyòng)后,厂(chǎng)内外运输(yùnshū)效率提升了10%至15%,天津、黄骅方向的原料(yuánliào)平均可在(zài)20小时内到厂,山东方向的原料平均可在24小时内到厂,厂外物流车辆到货准时率从50%提升至70%。此外,通过智慧物流管控平台动态管控,月度清洁运输比例稳定控制在80%以上,实现了生产用料、运输成本、清洁运输比例间的“综合平衡(pínghéng)”。
物流管理能力的升级,还撬动(qiàodòng)了库存和生产端的全链条变革(biàngé)。走进新兴铸管武安本级炼铁部的原料料场,以往原料堆积如山的景象已不复存在。“如今,我们的日常原料库存周期已降至3天。”温智慧(zhìhuì)说。
采购部门依托物流时效数据,将大批量采购拆分为(fēnwéi)“小批量、多批次”模式,还带来更多效果。库存(kùcún)压力降低(jiàngdī)后,企业资金流可以得到改善,应对价格波动的能力也更强了。
目前,新兴铸管武安本级关于智慧物流的探索仍在深化(shēnhuà)。在铭泰供应链的规划里,未来的智慧物流平台将进一步(jìnyíbù)整合生产消耗、物流在途、库存等(děng)数据,构建动态采购决策模型。
“比如系统预判某物料48小时(xiǎoshí)后短缺,会自动生成(shēngchéng)采购指令并(bìng)匹配运力。”铭泰供应链负责人郭森林表示,未来他们的目标是通过智慧物流,让公司在生产端趋近“零库存”,厂区料场仅保留部分应急原料,而这(zhè)一天,也似乎并不遥远。(河北日报(rìbào)记者 王思达 刘剑英)
环保(huánbǎo)“智脑”赋能绿色转型
走进新兴铸管(zhùguǎn)武安本级智能管控中心,巨大的屏幕上,厂区的三维实景地图与密集(mìjí)的数据流映入眼帘。
除尘设施运行情况、运输(yùnshū)车辆实时轨迹、料棚扬尘监测数值……一切尽在掌握。2024年3月,这个(zhègè)被员工称为环保“智脑”的平台全面上线,成为公司成功通过环保绩效A级(jí)企业复核的关键数字引擎。
钢铁生产(shēngchǎn)中的无组织排放治理(zhìlǐ),历来是(shì)行业痛点。新兴铸管武安本级借助平台构建起覆盖全厂的“数字天网(tiānwǎng)”,将(jiāng)排放源精细划分为生产工艺、封闭运输、封闭存储、密闭输送四大类型,并精准关联到具体产线、工序、生产设备及治理设施。分类、布局、关联,三步构建起“排放源数字档案库”。
在大型料棚区域,这套系统(xìtǒng)展现出强大威力。高清视频监控如同“鹰眼”,智能捕捉卸料、上料过程潜在的扬尘风险。一旦(yídàn)部署的扬尘监测仪数值(shùzhí)异常,系统瞬间联动,自动启动(qǐdòng)预设区域的雾炮或干雾抑尘设备,精准控制污染扩散。
“从‘看见’污染到启动治理(zhìlǐ),秒级响应,这是人工巡检无法企及的速度与精度。”新兴铸管武安本级数字化部(bù)部长温智慧介绍。
针对有组织排放的管理(guǎnlǐ),平台构建了实时在线的“神经系统”。它深度采集关键环保设施(除尘、脱硫、脱硝)的运行参数、CEMS在线监测数据,更将(jiāng)反映生产负荷、设备启停的核心(héxīn)工艺参数同步纳入集中(jízhōng)监控。
“所有运行参数实时记录、集中管理、有据可查。不仅内部管理一目了然,在需要时更能快速(kuàisù)调取(diàoqǔ)完整数据链,为稳定达标排放提供强有力的‘自证清白’依据,应对(yìngduì)监管核查底气十足。”温智慧说。
清洁运输是(shì)绿色(lǜsè)钢铁的重要指标。为此,平台专门构建的清洁运输管控系统,将(jiāng)厂区道路(dàolù)扬尘与空气质量在线监测系统联合,实现厂区道路扬尘污染智能化管控治理一体化,如同打通了厂区物流的“绿色脉络”。
温智慧介绍,运输车辆(chēliàng)驶入厂区,即进入由无(wú)组织排放探头构成的监测网(jiāncèwǎng),实时监控其在(zài)作业区域的行驶轨迹,发现扬尘、撒料等异常情况,安装有GPS定位装置(zhuāngzhì)的环境清洁车辆及环境治理设备会自动启动,确保清扫高效覆盖(fùgài)。同时,进出厂区的货运车辆,需经过智能洗车台的“全身沐浴”,并由平台自动记录洗车过程、留存视频,并实时监控抬杆、水泵启停、水压等信号,确保清洗效果达标。
遍布厂区的视频监控网络,是平台感知环境的“千里眼”。镜头(jìngtóu)聚焦料场(liàochǎng)出入口、烧结环冷、高炉矿槽炉顶、烧结成品仓、炼钢车间(chējiān)顶部等核心区域。所有视频信号集中接入平台,支持实时调阅与历史回溯(huísù),构建起覆盖生产、物流、排放关键节点的无死角环保监控体系。
从有组织排放的深度(shēndù)监控到无(wú)组织排放的智能捕捉与精准治理,从每一辆清洁运输车辆的轨迹追踪(zhuīzōng)到覆盖全域的环保视频网络,环保“智脑”为企业绿色转型赋能。(文/河北日报记者 王思达)
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智能生产实现铸铁管毫米(háomǐ)级质量(zhìliàng)控制,智能配煤模型年创效近1900万元,智慧物流系统将货车到货准时率从50%提升至70%……
作为邯郸唯一(wéiyī)入选工信部数字领航案例的企业,新兴铸管武安本级建成49个垂直大模型应用场景,并将(jiāng)其广泛应用于生产优化、质量控制、设备维护(wéihù)和(hé)能源管理等环节,实现人工智能驱动全链条降本增效。
新兴(xīnxīng)铸管武安本级的成功探索,不但推动企业实现高质量发展,也为传统制造业企业数字化转型提供了实践样本(yàngběn)。
6月5日拍摄的新兴铸管武安本级智能管控(guǎnkòng)中心(zhōngxīn)。 新兴铸管武安本级供图
6月5日,位于邯郸武安的(de)新兴铸管武安本级铸管新一区智能化(zhìnénghuà)车间内,上千摄氏度的铁水如熔岩般翻涌,离心机高速旋转,机械臂精准挥舞……经过熔炼、离心浇筑(jiāozhù)、退火(tuìhuǒ)、涂衬、喷涂、检测等一系列工序,一炉炉火红的铁水很快变成了一根根笔直的铸铁管。
和热火朝天的(de)生产场面形成鲜明对比的,是生产车间内为数不多的工人。一眼望去,只有各种设备在“劳作”,几名(jǐmíng)负责巡检(xúnjiǎn)的工人被高大的机械遮挡起来,显得更加不起眼。
“这个车间生产(shēngchǎn)的(de)离心球墨铸铁管,是铁水添加球化剂后经离心机铸造而成的管子。它的用途十分广泛,可用于长距离引调水、市政给排水、供热,水利调水、农田灌溉,以及工矿企业输送尾矿(wěikuàng)等浆体。”新兴铸管武安本级数字化部部长(bùzhǎng)温智慧介绍。
温智慧告诉记者,一根铸铁管达到出厂标准,要经过一系列复杂的生产(shēngchǎn)环节(huánjié)。过去,几乎(jīhū)每个环节都需要人工操作,而现在智能设备代替了人工操作,AI模型成了生产环节的“智慧大脑”。
作为邯郸唯一入选(rùxuǎn)工信部数字领航案例的企业,新兴铸管武安本级自主研发设计的“熔炼供铁模型”,将AI智慧大脑的优势(yōushì)体现(tǐxiàn)得淋漓尽致。而像这样的垂直大模型应用场景,该企业已建成49个,应用于生产优化、质量控制、设备维护和能源管理等环节,实现人工智能驱动(qūdòng)全链条降本增效(jiàngběnzēngxiào)。
铁水(tiěshuǐ)熔炼和(hé)离心铸造,是铸铁管生产(shēngchǎn)的核心环节(huánjié)。在高温熔炼炉中,精选的铁矿石经过冶炼转化为铁水,球化铁水经过离心机高速旋转,冷却定型为铸管。其均匀分布(jūnyúnfēnbù)的球状石墨结构,赋予了铸铁管优异的力学性能,保留了比钢高出十几倍的抗氧化能力,具有更强的耐腐蚀性。
“作为(zuòwéi)两个紧密衔接的(de)生产环节,出炉铁水(tiěshuǐ)的温度必须满足离心机(líxīnjī)的生产需要,并随时(suíshí)根据实际情况进行调整和控制。”温智慧说,在传统的生产过程中,铁水出炉时机和离心机的生产过程难以时刻保持完美匹配,经常出现铁水等待离心机时温度下降,或者离心机停机待铁的情况。
“熔炼供铁模型”投用后,离心机的生产节奏与铁水(tiěshuǐ)生产数据在云端实时交融,深度(shēndù)学习模型反向推算最佳出铁时间和重量。如此一来,铁水从出炉到(dào)进行离心铸造的等待时间被大大压缩,铁水出炉后的温度(wēndù)波动得到有效控制。该模型的应用,不但使生产效率大幅提升,还减少了因铁水温度波动导致(dǎozhì)的能源浪费。
AI模型的应用,不但能提高生产效率,还(hái)能提高产品质量。
铸铁管壁厚的(de)均匀(jūnyún)性,对其在各种(gèzhǒng)环境下的性能稳定和耐用性影响很大。在精整工段,一台激光检测仪正对铸管进行“CT扫描”——每根管采集300多个点位数据,检测精度可达0.1毫米。
为了达到(dádào)毫米级的(de)管壁均匀度,工作人员将离心机转速、翻包速度等诸多可能影响(yǐngxiǎng)产品质量的变量纳入AI模型,一旦管壁厚度偏离标准,系统可以反向追溯工艺参数病灶。
“以前靠老师傅的经验,现在靠数据决策。如今,在我们的铸管智能化车间,铸铁管壁厚极差(最薄处和最厚处(zuìhòuchù)的差值)在1.5毫米内的产品(chǎnpǐn)比例超过(chāoguò)80%,产品不良率大大下降。”负责产线工艺(gōngyì)监督的孙聚杰介绍。
通过智能化实现质量管控,还延伸到了铸铁管的(de)出库环节(huánjié)。喷码机器人会(qìrénhuì)在每根铸管喷涂唯一管号和二维码,便于后续的管理、储运和质量追溯。
“机器喷涂代替人工喷涂,效率大大提高。”孙聚杰说,前不久,菲律宾的客户要求为订购的一批产品喷印艺术字体商标(shāngbiāo),喷码机器人挥动机械(jīxiè)臂,几分钟就(jiù)完成了传统工艺需半小时的定制喷涂任务。
从铁水(tiěshuǐ)奔涌的熔炉到静默运算的机房,从替代人力(rénlì)的机械臂到预测(yùcè)故障的算法,新兴铸管武安本级以人工智能助力转型升级,实现生产的新跨越。
5月4日,新兴铸管武安本级铸管生产线(shēngchǎnxiàn)上的自动化制芯工序正在(zhèngzài)运行。 新兴铸管武安本级供图
年创效近1900万元(wànyuán)
6月5日(rì)15时,河北新兴(xīnxīng)能源科技股份有限公司(以下简称能源科技)主控室内,配煤师巩玉岭的指尖在键盘(jiànpán)上轻快跳动。各种参数输入后,电脑屏幕上的配煤模型系统开始飞速运转(yùnzhuàn),10套最优配比方案瞬间弹出。
在对这些配比方案进行筛选后,巩玉岭鼠标轻点“下发”,配煤指令直达(zhídá)生产线——这项(zhèxiàng)曾每次(měicì)耗费他几个小时的工作,如今在几分钟内就能轻松完成。
“有了人工智能配煤模型系统,我(wǒ)的‘老战友’彻底退休了。”放下(fàngxià)鼠标,巩玉岭摩挲着桌角放的一个计算器(jìsuànqì)。这位年逾五旬的配煤师见证了钢铁工业的智能化跃迁:数十年的炼焦配煤人工计算,最终浓缩(nóngsuō)为配煤模型系统中的一行行代码。
炼焦是钢铁(gāngtiě)生产的(de)重要环节。通过炼焦,钢铁企业可以获得重要的化工原料——焦炭。冶金焦炭含碳量高、气孔率高、强度(qiángdù)大,是高炉炼铁的重要燃料和还原剂,也是整个高炉料(lúliào)柱的支撑剂和疏松剂。同时,副产品焦炉煤气也可用于钢铁生产中的其他(qítā)环节,实现资源的循环利用。
“焦炭炼得好不好,炼焦原料很重要。”巩玉岭告诉(gàosù)记者,用于炼焦的煤(méi)并非只有一种。因此,将焦煤、肥煤、气煤、瘦煤等多个煤种按所需比例进行合理(hélǐ)搭配的炼焦配煤工艺,就显得尤为重要。
传统配煤,是一场精密(jīngmì)又复杂的“手工(shǒugōng)实验”。巩玉岭的笔记本上,密密麻麻记录着十多种煤的灰分、硫分、水分等数据,面对这些复杂的数据,他只能用计算器(jìsuànqì)反复计算。
“配煤的最终目标是在保证焦炭(jiāotàn)质量的前提下,成本最优。这对配煤师来说是不小的考验(kǎoyàn)。”巩玉岭说。
例如,公司要求生产的焦炭灰分含量(hánliàng)低于(dīyú)13%,而储煤仓已有(yǐyǒu)的10多种炼焦煤的灰分含量分别是10.5%、0.5%、12%等。配煤师(pèiméishī)需要通过计算得出这10多种炼焦煤的配入比例,最终实现产出焦炭灰分含量低于13%的目标。
在配煤质量达标后,还要考虑生产成本,综合得出一个配煤方案。“不过,再有经验的(de)配煤师(méishī)计算能力也有上限,就像(xiàng)下围棋时人脑的算力再强(qiáng),也难以抗衡人工智能几亿次的全局推演。”巩玉岭说,过去,在配煤取值(qǔzhí)时配煤师的估算往往偏于保守,容易造成成本增加、质量过剩。
转机始于2022年末。为找到配煤“最优解”,新兴铸管武安本级人工智能(réngōngzhìnéng)团队(tuánduì)深入焦化车间,开始了人工智能配煤模型的攻坚研发。
物理配方是(shì)看得见、可操作的(de),但不同品种的煤炭掺混在一起参与复杂的化学反应(huàxuéfǎnyìng)则是一个“黑盒”,只知道输入和输出关系,而具体的过程难以准确把握。
在(zài)深入学习研究炼焦配煤工艺的基础上,研究团队(tuánduì)用数学方法,在物理配方和(hé)化学反应之间,搭建起一座“沟通”的桥梁,探寻配煤转化率最高的“奥秘”。
为了让研究顺利进行,有多年配煤经验(jīngyàn)的巩玉岭,更是拿出了自己“压箱底”的宝贝,贡献了丰富经验和上万条(shàngwàntiáo)数据。
“让平台明白什么样的(de)配方对于我们的终端产品是(shì)最优比,然后把这个配方模型保存下来,针对不同的品种,智能平台就可以自动调整配煤(pèiméi)比例,达到降本增效、提高转化效率的目的。”新兴铸管武安本级数字化部部长助理刘正刚(liúzhènggāng)介绍。
历经数月攻坚,一套融合“反向测算”与“正向求解”的智能配煤系统诞生。该(gāi)系统就像(xiàng)一个超级“煤焦配方师”:只要输入焦炭质量要求,系统即可瞬间扫描11个料筒筒仓的实时(shíshí)库存煤炭数据,基于加权平均算法与自学习模型,在上(shàng)亿种配比组合(zǔhé)中生成10套质量达标、成本最低的方案供人决策。
值得一提的是,该模型还具备“成长力”——持续用历史配比偏差数据训练(xùnliàn),其配煤准确率(zhǔnquèlǜ)正逐步逼近100%。
“过去凭经验‘抓药’,现在用数据‘开方’。”刘正刚说,在系统辅助下,用部分低价煤种(méizhǒng)通过科学配比,也(yě)可替代高价煤且保证质量,破除优质(yōuzhì)煤依赖症。
配煤模型上线(shàngxiàn)一年多以来,能源科技(kējì)每吨焦炭生产成本平均降低约9.5元,以年产焦炭194万吨计算,年创效近1900万元。
4月8日,新兴铸管(zhùguǎn)武安本级铸管生产线上(shàng),铸铁管正在进行数字喷码。 新兴铸管武安本级供图
到货准时率从50%提升至(zhì)70%
6月6日上午,新兴铸管集团(jítuán)武安铭泰(míngtài)供应链管理有限公司(以下简称(jiǎnchēng)铭泰供应链)控制室的一台电脑屏幕上,一张中国地图被密密麻麻的光点覆盖。
业务员轻点鼠标,一个(yígè)闪烁的(de)红色标记立刻放大——一辆(yīliàng)冀D车牌的货车正行驶在山东日照通往河北的高速上,车辆的实时位置、时速、预计抵达时间等信息清晰显示。
“如果它(tā)偏离路线或停滞超时(chāoshí),系统会立刻报警,调度员1分钟内就能电话介入。”铭泰供应链物流主管刘统指着(zhǐzhe)屏幕介绍,此时此刻,共有200多辆为新兴铸管运输原料(yuánliào)的货车在路上行驶,所有车辆实时位置尽在掌握。
而几年前,这样精准的物流实时(shíshí)管控能力,几乎难以想象。
物流运输是钢铁企业的“血脉”,但传统的物流管理模式一直比较(bǐjiào)粗放。“车一离开港口(gǎngkǒu)就失联,只能靠电话催问,到货时间全凭和(hé)司机的口头约定。”刘统表示(biǎoshì),这种“盲管”的状态迫使公司必须提高原料库存储存。
过去,在生产高峰期,新兴铸管炼铁环节至少要备足7天(tiān)的原料用量,数亿元资金被占用。此外,运输车辆偷停、路线(lùxiàn)迂回、装卸延时等(děng)问题频发。
为提高物流运输效率(xiàolǜ)和管控能力,铭泰供应链于2024年投运智慧(zhìhuì)物流管控平台。该平台对接中储智运、山东物泊、山东陆海等货运(huòyùn)平台,通过北斗/GPS双模定位与(yǔ)高德地图结合(jiéhé),每30秒刷新车辆位置,还能自动抓取车牌号、货物信息、司机联系方式,彻底解决了运输过程中货车“失联”问题。
“平台还实现了对货运车辆(chēliàng)的全程智能监管,例如场内卸货超2小时(xiǎoshí)自动触发预警,场外运输设置三级时效红线(如天津港至厂区标准时效22小时)。从装车到卸货的每个节点,只要(zhǐyào)触发预警红线,系统都会报警并推送(tuīsòng)给对应负责人。”刘统说。
效率得到大幅提升的,还有(háiyǒu)物流结算系统。智慧物流管控平台打通磅房计量、门禁与第三方支付之间的关联,运输(yùnshū)车辆出厂后,系统可以自动核算亏吨扣罚等,并进行运费(yùnfèi)结算。
如今,长途货运车辆的运费结算周期从此前的5天(tiān)(tiān)压缩至1天。结账快了,司机们的工作热情也更高了。
数据显示,平台投用(tóuyòng)后,厂(chǎng)内外运输(yùnshū)效率提升了10%至15%,天津、黄骅方向的原料(yuánliào)平均可在(zài)20小时内到厂,山东方向的原料平均可在24小时内到厂,厂外物流车辆到货准时率从50%提升至70%。此外,通过智慧物流管控平台动态管控,月度清洁运输比例稳定控制在80%以上,实现了生产用料、运输成本、清洁运输比例间的“综合平衡(pínghéng)”。
物流管理能力的升级,还撬动(qiàodòng)了库存和生产端的全链条变革(biàngé)。走进新兴铸管武安本级炼铁部的原料料场,以往原料堆积如山的景象已不复存在。“如今,我们的日常原料库存周期已降至3天。”温智慧(zhìhuì)说。
采购部门依托物流时效数据,将大批量采购拆分为(fēnwéi)“小批量、多批次”模式,还带来更多效果。库存(kùcún)压力降低(jiàngdī)后,企业资金流可以得到改善,应对价格波动的能力也更强了。
目前,新兴铸管武安本级关于智慧物流的探索仍在深化(shēnhuà)。在铭泰供应链的规划里,未来的智慧物流平台将进一步(jìnyíbù)整合生产消耗、物流在途、库存等(děng)数据,构建动态采购决策模型。
“比如系统预判某物料48小时(xiǎoshí)后短缺,会自动生成(shēngchéng)采购指令并(bìng)匹配运力。”铭泰供应链负责人郭森林表示,未来他们的目标是通过智慧物流,让公司在生产端趋近“零库存”,厂区料场仅保留部分应急原料,而这(zhè)一天,也似乎并不遥远。(河北日报(rìbào)记者 王思达 刘剑英)
环保(huánbǎo)“智脑”赋能绿色转型
走进新兴铸管(zhùguǎn)武安本级智能管控中心,巨大的屏幕上,厂区的三维实景地图与密集(mìjí)的数据流映入眼帘。
除尘设施运行情况、运输(yùnshū)车辆实时轨迹、料棚扬尘监测数值……一切尽在掌握。2024年3月,这个(zhègè)被员工称为环保“智脑”的平台全面上线,成为公司成功通过环保绩效A级(jí)企业复核的关键数字引擎。
钢铁生产(shēngchǎn)中的无组织排放治理(zhìlǐ),历来是(shì)行业痛点。新兴铸管武安本级借助平台构建起覆盖全厂的“数字天网(tiānwǎng)”,将(jiāng)排放源精细划分为生产工艺、封闭运输、封闭存储、密闭输送四大类型,并精准关联到具体产线、工序、生产设备及治理设施。分类、布局、关联,三步构建起“排放源数字档案库”。
在大型料棚区域,这套系统(xìtǒng)展现出强大威力。高清视频监控如同“鹰眼”,智能捕捉卸料、上料过程潜在的扬尘风险。一旦(yídàn)部署的扬尘监测仪数值(shùzhí)异常,系统瞬间联动,自动启动(qǐdòng)预设区域的雾炮或干雾抑尘设备,精准控制污染扩散。
“从‘看见’污染到启动治理(zhìlǐ),秒级响应,这是人工巡检无法企及的速度与精度。”新兴铸管武安本级数字化部(bù)部长温智慧介绍。
针对有组织排放的管理(guǎnlǐ),平台构建了实时在线的“神经系统”。它深度采集关键环保设施(除尘、脱硫、脱硝)的运行参数、CEMS在线监测数据,更将(jiāng)反映生产负荷、设备启停的核心(héxīn)工艺参数同步纳入集中(jízhōng)监控。
“所有运行参数实时记录、集中管理、有据可查。不仅内部管理一目了然,在需要时更能快速(kuàisù)调取(diàoqǔ)完整数据链,为稳定达标排放提供强有力的‘自证清白’依据,应对(yìngduì)监管核查底气十足。”温智慧说。
清洁运输是(shì)绿色(lǜsè)钢铁的重要指标。为此,平台专门构建的清洁运输管控系统,将(jiāng)厂区道路(dàolù)扬尘与空气质量在线监测系统联合,实现厂区道路扬尘污染智能化管控治理一体化,如同打通了厂区物流的“绿色脉络”。
温智慧介绍,运输车辆(chēliàng)驶入厂区,即进入由无(wú)组织排放探头构成的监测网(jiāncèwǎng),实时监控其在(zài)作业区域的行驶轨迹,发现扬尘、撒料等异常情况,安装有GPS定位装置(zhuāngzhì)的环境清洁车辆及环境治理设备会自动启动,确保清扫高效覆盖(fùgài)。同时,进出厂区的货运车辆,需经过智能洗车台的“全身沐浴”,并由平台自动记录洗车过程、留存视频,并实时监控抬杆、水泵启停、水压等信号,确保清洗效果达标。
遍布厂区的视频监控网络,是平台感知环境的“千里眼”。镜头(jìngtóu)聚焦料场(liàochǎng)出入口、烧结环冷、高炉矿槽炉顶、烧结成品仓、炼钢车间(chējiān)顶部等核心区域。所有视频信号集中接入平台,支持实时调阅与历史回溯(huísù),构建起覆盖生产、物流、排放关键节点的无死角环保监控体系。
从有组织排放的深度(shēndù)监控到无(wú)组织排放的智能捕捉与精准治理,从每一辆清洁运输车辆的轨迹追踪(zhuīzōng)到覆盖全域的环保视频网络,环保“智脑”为企业绿色转型赋能。(文/河北日报记者 王思达)
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