「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级质量控制(kòngzhì),智能配煤模型年创效近1900万元,智慧(zhìhuì)物流系统将货车到货准时率从50%提升至70%……
作为邯郸唯一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(yìngyòng)场景,并将其广泛应用(guǎngfànyìngyòng)于生产优化、质量控制、设备维护和能源管理等环节,实现(shíxiàn)人工智能驱动全(quán)链条降本增效。
新兴铸管武安本级的(de)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(shíjiàn)样本。
6月5日拍摄的新兴(xīnxīng)铸管(zhùguǎn)武安本级智能管控中心。 新兴铸管武安本级供图
6月5日,位于邯郸武安的新兴铸管武安本级铸管新一区智能化车间内,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、退火、涂衬、喷涂、检测等(děng)一系列(yīxìliè)工序(gōngxù),一炉炉火红的铁水很快变成了一根(gēn)根笔直的铸铁管。
和热火朝天的(de)生产场面(chǎngmiàn)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”,几名负责巡检的工人被高大的机械遮挡起来,显得更加(gèngjiā)不起眼。
“这个车间生产的离心(líxīn)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(guǎnzi)。它的用途(yòngtú)十分广泛,可用于长距离引(yǐn)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等浆体。”新兴铸管武安本级数字化部部长温智慧介绍。
温智慧告诉记者,一根铸铁管达到出厂标准,要经过一系列(yīxìliè)复杂(fùzá)的生产环节。过去,几乎每个环节都需要人工(réngōng)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”。
作为邯郸唯一入选工信部数字领航(lǐngháng)案例的(de)(de)企业,新兴铸管武安本级自主研发设计的“熔炼供铁(gōngtiě)模型”,将AI智慧大脑的优势(yōushì)体现得淋漓尽致。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,实现人工智能驱动全链条降本增效。
铁水(tiěshuǐ)熔炼和离心铸造,是铸铁管生产的核心环节。在高温熔炼炉中,精选的铁矿石经过(jīngguò)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。其均匀分布的球状石墨结构,赋予了(le)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(nénglì),具有(jùyǒu)更强的耐腐蚀性。
“作为两个紧密衔接的(de)生产(shēngchǎn)环节,出炉铁水的温度必须满足离心机的生产需要,并随时根据实际情况进行调整和控制(kòngzhì)。”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(bǎochí)完美匹配,经常出现铁水等待(děngdài)离心机时温度下降,或者离心机停机待铁的情况。
“熔炼供铁(gōngtiě)模型”投用后,离心机(líxīnjī)的生产节奏与铁水生产数据在云端实时交融,深度学习模型反向推算最佳出铁(chūtiě)时间和重量。如此一来,铁水从出炉(chūlú)到进行离心铸造的等待时间被大大压缩,铁水出炉后的温度波动得到有效控制。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。
铸铁管壁厚的均匀性,对其在(zài)各种环境下的性能(xìngnéng)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(duōgè)点位数据,检测精度可达0.1毫米。
为了达到毫米级的管壁均匀度,工作人员将离心机转速、翻包速度等诸多(zhūduō)可能(kěnéng)影响产品质量的变量纳入AI模型,一旦管壁厚度偏离标准,系统(xìtǒng)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(chējiān),铸铁管壁厚极差(最薄处(chù)和最厚处的差值(chāzhí))在1.5毫米内的产品比例超过80%,产品不良率大大下降。”负责产线工艺监督的孙聚杰(sūnjùjié)介绍。
通过智能化实现质量管控,还延伸到了铸铁管的出库环节。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(hòuxù)的管理(guǎnlǐ)、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(kèhù)要求(yāoqiú)为订购的一批产品喷印艺术字体商标,喷码机器人挥动机械臂,几分钟就完成了(le)传统工艺需半小时的定制喷涂任务。
从(cóng)铁水奔涌(bēnyǒng)的熔炉到静默运算的机房,从替代人力的机械臂到预测故障的算法,新兴铸管武安本级以人工智能助力转型升级,实现生产(shēngchǎn)的新跨越。
5月4日,新兴铸管武安本级(běnjí)铸管生产线上的自动化制芯(zhìxīn)工序正在运行。 新兴铸管武安本级供图
年创效(chuàngxiào)近1900万元
6月5日15时,河北新兴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(pèiméishī)巩玉岭的指尖在键盘上轻快跳动(tiàodòng)。各种参数(cānshù)输入后,电脑屏幕上的配煤模型系统开始(kāishǐ)飞速运转,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”,配煤指令直达生产线——这项曾每次(měicì)耗费他几个小时的(de)工作,如今在几分钟内就能(néng)轻松完成。
“有(yǒu)了(le)人工智能配煤模型系统,我的(de)‘老战友’彻底退休了。”放下鼠标,巩玉岭摩挲着桌角放的一个计算(jìsuàn)器。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,最终浓缩为配煤模型系统中的一行行代码。
炼焦是钢铁(gāngtiě)(gāngtiě)生产的重要环节(huánjié)。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(gāo)、气孔率高、强度大,是高炉炼铁的重要燃料和还原剂,也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松(shūsōng)剂。同时,副产品焦炉煤气也可用于钢铁生产中的其他环节,实现资源的循环利用。
“焦炭炼得好不好,炼焦原料很重要。”巩玉岭告诉记者,用于炼焦的煤并非只有一种。因此,将焦煤(jiāoméi)、肥煤、气煤、瘦煤等多个煤种(méizhǒng)按所需比例进行合理搭配的炼焦配煤工艺,就显得尤为重要(yóuwèizhòngyào)。
传统配煤,是一场(yīchǎng)精密又复杂的“手工实验(shíyàn)”。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(miànduì)这些复杂的数据,他只能用计算器反复计算。
“配煤(pèiméi)的最终目标(zuìzhōngmùbiāo)是在保证焦炭质量的前提下,成本最优。这对配煤师来说是不小的考验。”巩玉岭说。
例如,公司要求生产(shēngchǎn)的(de)(de)焦炭灰分含量低于13%,而储煤仓已有的10多种炼焦煤的灰分含量分别是10.5%、0.5%、12%等。配煤师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(chǎnchū)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(déchū)一个配煤方案。“不过,再有经验的配煤师计算能力也(yě)有上限,就像下围棋时人脑的算力再强,也难以(nányǐ)抗衡人工智能几亿次的全局推演(tuīyǎn)。”巩玉岭说,过去(guòqù),在配煤取值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(zhùguǎn)武安本级人工智能团队深入焦化车间,开始了人工智能配煤模型的攻坚(gōngjiān)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则是一个(yígè)“黑盒”,只知道输入和输出关系,而具体的过程难以准确把握。
在深入学习研究炼焦配煤(pèiméi)工艺的基础上,研究团队用数学方法,在物理配方和化学反应(huàxuéfǎnyìng)之间,搭建起一座(yīzuò)“沟通”的桥梁,探寻配煤转化率最高的“奥秘”。
为了让(ràng)研究顺利进行,有多年配煤经验的巩玉岭,更是(gèngshì)拿出了自己“压箱底”的宝贝,贡献了丰富经验和上万条数据。
“让平台(píngtái)明白什么样的配方(pèifāng)对于我们的终端产品是最优比,然后把这个配方模型保存(bǎocún)下来,针对不同的品种,智能(zhìnéng)平台就可以自动调整配煤比例,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介绍。
历经数月攻坚,一套融合“反向测算”与“正向(zhèngxiàng)求解”的智能(zhìnéng)配煤系统诞生。该(gāi)系统就像一个超级“煤焦配方(pèifāng)师”:只要输入焦炭质量要求,系统即可瞬间扫描11个料筒筒仓的实时库存煤炭(méitàn)数据,基于加权平均算法与自学习模型,在上亿种配比组合中生成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(lì)”——持续用历史配比偏差数据训练,其配(qípèi)煤准确率正逐步逼近100%。
“过去凭经验‘抓药’,现在(zài)用数据‘开方’。”刘正刚(liúzhènggāng)说,在系统辅助下,用部分低价煤种通过科学配比,也可替代(tìdài)高价煤且保证质量,破除优质煤依赖症。
配煤模型上线一年多以来,能源科技每吨焦炭(jiāotàn)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(wànyuán)。
4月8日,新兴铸管武安本级铸管生产线上,铸铁管正在进行数字喷码(pēnmǎ)。 新兴铸管武安本级供图(gōngtú)
到货准时率(lǜ)从50%提升至70%
6月6日上午,新兴铸管集团武安铭泰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(zhōngguó)地图被密密麻麻的光点(guāngdiǎn)覆盖。
业务员轻点鼠标,一个闪烁的红色标记立刻放大——一辆冀D车牌的货车正(zhèng)行驶在山东日照通往河北的高速上,车辆的实时(shíshí)位置、时速、预计抵达时间等信息(xìnxī)清晰显示。
“如果它偏离路线(lùxiàn)或停滞超时,系统会立刻报警(bàojǐng),调度员1分钟内就能电话介入。”铭泰供应链物流主管刘统(liútǒng)指着屏幕介绍,此时此刻,共有200多辆为新兴铸管运输原料的(de)货车在路上行驶,所有车辆实时位置尽在掌握。
而几年(jǐnián)前,这样精准的物流实时管控能力,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粗放(cūfàng)。“车一离开港口就失联,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(tígāo)原料库存储存。
过去(guòqù),在生产高峰期(gāofēngqī),新兴铸管炼铁环节至少要备足7天的原料用量,数亿元资金被占用。此外,运输车辆(chēliàng)偷停、路线迂回、装卸延时等问题频发。
为(wèi)提高物流运输效率和管控能力,铭泰(míngtài)供应链于2024年投运智慧物流管控平台。该平台对接中储智运、山东物泊、山东陆海等货运平台,通过北斗(běidǒu)/GPS双模定位与高德地图(dìtú)结合,每30秒刷新车辆位置,还能自动抓取车牌号、货物信息、司机(sījī)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(le)对货运车辆的全程智能监管,例如场内卸货(xièhuò)超2小时自动(zìdòng)触发预警,场外运输(yùnshū)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,只要触发预警红线,系统都会报警并推送给对应负责人。”刘统说。
效率得到大幅提升(tíshēng)的,还有物流(wùliú)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,运输车辆出厂后,系统可以自动核算亏吨扣罚等(děng),并进行运费结算。
如今,长途货运车辆的运费结算周期从此前的5天压缩至1天。结账快了,司机们的工作(gōngzuò)热情也更(gèng)高了。
数据显示,平台(píngtái)投用后,厂内外运输效率提升了10%至15%,天津、黄骅方向(fāngxiàng)(fāngxiàng)的原料平均可在(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(cǐwài),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(yùnshūchéngběn)、清洁运输比例间的“综合平衡”。
物流管理能力的(de)升级,还撬动了库存和生产端的全链条变革。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(duījīrúshān)的景象已不复存在。“如今,我们(wǒmen)的日常原料库存周期已降至3天。”温智慧说。
采购部门依托物流时效数据,将大批量采购拆分为“小批量、多批次”模式,还带来更多效果。库存压力降低后(hòu),企业资金流可以得到改善,应对(yìngduì)价格波动的能力也(yě)更强了。
目前,新兴铸管武安本级关于智慧物流的(de)探索仍在深化。在铭泰供应链的规划里,未来的智慧物流平台将进一步整合生产消耗(xiāohào)、物流在途、库存等数据,构建动态采购决策(juécè)模型。
“比如系统预判某物料48小时后短缺,会自动(zìdòng)生成采购(cǎigòu)指令并匹配运力。”铭泰供应链(gōngyìngliàn)负责人郭森林表示,未来他们的(de)目标是通过智慧物流,让公司在生产端趋近(qūjìn)“零库存”,厂区料场仅保留部分应急原料,而这一天,也似乎并不遥远。(河北日报记者 王思达 刘剑英)
环保“智脑”赋能绿色(lǜsè)转型
走进新兴铸管武安(wǔān)本级智能管控中心,巨大(jùdà)的屏幕上,厂区的三维实景地图与密集的数据流映入眼帘。
除尘设施运行情况、运输车辆实时轨迹、料棚扬尘监测数值(shùzhí)……一切尽在掌握。2024年3月,这个被员工称为环保(huánbǎo)“智脑(zhìnǎo)”的平台全面上线,成为公司成功通过环保绩效A级企业复核的关键数字引擎。
钢铁生产中的无组织排放治理,历来是行业(hángyè)痛点。新兴铸管武安本级借助平台构建(gòujiàn)起覆盖全厂的“数字天网”,将排放源(yuán)精细划分为生产工艺、封闭(fēngbì)运输、封闭存储、密闭输送四大类型,并精准关联(guānlián)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(zhètào)系统展现出强大威力(wēilì)。高清视频监控(jiānkòng)如同“鹰眼”,智能捕捉卸料、上料过程潜在的扬尘风险。一旦部署的扬尘监测仪数值异常,系统瞬间联动,自动启动预设区域的雾炮或干雾抑尘设备,精准(jīngzhǔn)控制污染扩散。
“从‘看见’污染到启动(qǐdòng)治理,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部长温(wēn)智慧介绍。
针对(zhēnduì)有组织排放的(de)管理,平台(píngtái)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(tuōxiāo))的运行参数、CEMS在线监测数据,更将反映生产负荷、设备启停的核心工艺参数同步纳入集中监控。
“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(xūyào)时更能快速调取完整数据链,为稳定达标排放提供(tígōng)强有力的‘自证清白(qīngbái)’依据,应对监管核查底气十足。”温智慧说。
清洁运输是(shì)绿色钢铁的重要指标。为此,平台(píngtái)专门构建(gòujiàn)的清洁运输管控系统,将厂区道路扬尘与空气质量在线(zàixiàn)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,运输车辆驶入厂区(chǎngqū),即进入由无组织排放探头构成的(de)(de)监测网,实时监控其在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。同时,进出厂区的货运(huòyùn)车辆,需(xū)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(shuǐbèng)启停、水压等信号,确保清洗效果达标。
遍布厂区的(de)视频监控网络,是平台感知(gǎnzhī)环境的“千里眼”。镜头聚焦料场出入口、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,构建起覆盖生产、物流、排放关键(guānjiàn)节点的无死角环保监控体系。
从有组织排放的深度监控到无(wú)组织排放的智能(zhìnéng)捕捉与精准治理,从每一辆清洁运输车辆的轨迹追踪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(wáng)思达)
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智能生产实现铸铁管毫米级质量控制(kòngzhì),智能配煤模型年创效近1900万元,智慧(zhìhuì)物流系统将货车到货准时率从50%提升至70%……
作为邯郸唯一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(yìngyòng)场景,并将其广泛应用(guǎngfànyìngyòng)于生产优化、质量控制、设备维护和能源管理等环节,实现(shíxiàn)人工智能驱动全(quán)链条降本增效。
新兴铸管武安本级的(de)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(shíjiàn)样本。
6月5日拍摄的新兴(xīnxīng)铸管(zhùguǎn)武安本级智能管控中心。 新兴铸管武安本级供图
6月5日,位于邯郸武安的新兴铸管武安本级铸管新一区智能化车间内,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、退火、涂衬、喷涂、检测等(děng)一系列(yīxìliè)工序(gōngxù),一炉炉火红的铁水很快变成了一根(gēn)根笔直的铸铁管。
和热火朝天的(de)生产场面(chǎngmiàn)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”,几名负责巡检的工人被高大的机械遮挡起来,显得更加(gèngjiā)不起眼。
“这个车间生产的离心(líxīn)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(guǎnzi)。它的用途(yòngtú)十分广泛,可用于长距离引(yǐn)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等浆体。”新兴铸管武安本级数字化部部长温智慧介绍。
温智慧告诉记者,一根铸铁管达到出厂标准,要经过一系列(yīxìliè)复杂(fùzá)的生产环节。过去,几乎每个环节都需要人工(réngōng)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”。
作为邯郸唯一入选工信部数字领航(lǐngháng)案例的(de)(de)企业,新兴铸管武安本级自主研发设计的“熔炼供铁(gōngtiě)模型”,将AI智慧大脑的优势(yōushì)体现得淋漓尽致。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,实现人工智能驱动全链条降本增效。
铁水(tiěshuǐ)熔炼和离心铸造,是铸铁管生产的核心环节。在高温熔炼炉中,精选的铁矿石经过(jīngguò)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。其均匀分布的球状石墨结构,赋予了(le)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(nénglì),具有(jùyǒu)更强的耐腐蚀性。
“作为两个紧密衔接的(de)生产(shēngchǎn)环节,出炉铁水的温度必须满足离心机的生产需要,并随时根据实际情况进行调整和控制(kòngzhì)。”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(bǎochí)完美匹配,经常出现铁水等待(děngdài)离心机时温度下降,或者离心机停机待铁的情况。
“熔炼供铁(gōngtiě)模型”投用后,离心机(líxīnjī)的生产节奏与铁水生产数据在云端实时交融,深度学习模型反向推算最佳出铁(chūtiě)时间和重量。如此一来,铁水从出炉(chūlú)到进行离心铸造的等待时间被大大压缩,铁水出炉后的温度波动得到有效控制。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。
铸铁管壁厚的均匀性,对其在(zài)各种环境下的性能(xìngnéng)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(duōgè)点位数据,检测精度可达0.1毫米。
为了达到毫米级的管壁均匀度,工作人员将离心机转速、翻包速度等诸多(zhūduō)可能(kěnéng)影响产品质量的变量纳入AI模型,一旦管壁厚度偏离标准,系统(xìtǒng)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(chējiān),铸铁管壁厚极差(最薄处(chù)和最厚处的差值(chāzhí))在1.5毫米内的产品比例超过80%,产品不良率大大下降。”负责产线工艺监督的孙聚杰(sūnjùjié)介绍。
通过智能化实现质量管控,还延伸到了铸铁管的出库环节。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(hòuxù)的管理(guǎnlǐ)、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(kèhù)要求(yāoqiú)为订购的一批产品喷印艺术字体商标,喷码机器人挥动机械臂,几分钟就完成了(le)传统工艺需半小时的定制喷涂任务。
从(cóng)铁水奔涌(bēnyǒng)的熔炉到静默运算的机房,从替代人力的机械臂到预测故障的算法,新兴铸管武安本级以人工智能助力转型升级,实现生产(shēngchǎn)的新跨越。
5月4日,新兴铸管武安本级(běnjí)铸管生产线上的自动化制芯(zhìxīn)工序正在运行。 新兴铸管武安本级供图
年创效(chuàngxiào)近1900万元
6月5日15时,河北新兴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(pèiméishī)巩玉岭的指尖在键盘上轻快跳动(tiàodòng)。各种参数(cānshù)输入后,电脑屏幕上的配煤模型系统开始(kāishǐ)飞速运转,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”,配煤指令直达生产线——这项曾每次(měicì)耗费他几个小时的(de)工作,如今在几分钟内就能(néng)轻松完成。
“有(yǒu)了(le)人工智能配煤模型系统,我的(de)‘老战友’彻底退休了。”放下鼠标,巩玉岭摩挲着桌角放的一个计算(jìsuàn)器。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,最终浓缩为配煤模型系统中的一行行代码。
炼焦是钢铁(gāngtiě)(gāngtiě)生产的重要环节(huánjié)。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(gāo)、气孔率高、强度大,是高炉炼铁的重要燃料和还原剂,也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松(shūsōng)剂。同时,副产品焦炉煤气也可用于钢铁生产中的其他环节,实现资源的循环利用。
“焦炭炼得好不好,炼焦原料很重要。”巩玉岭告诉记者,用于炼焦的煤并非只有一种。因此,将焦煤(jiāoméi)、肥煤、气煤、瘦煤等多个煤种(méizhǒng)按所需比例进行合理搭配的炼焦配煤工艺,就显得尤为重要(yóuwèizhòngyào)。
传统配煤,是一场(yīchǎng)精密又复杂的“手工实验(shíyàn)”。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(miànduì)这些复杂的数据,他只能用计算器反复计算。
“配煤(pèiméi)的最终目标(zuìzhōngmùbiāo)是在保证焦炭质量的前提下,成本最优。这对配煤师来说是不小的考验。”巩玉岭说。
例如,公司要求生产(shēngchǎn)的(de)(de)焦炭灰分含量低于13%,而储煤仓已有的10多种炼焦煤的灰分含量分别是10.5%、0.5%、12%等。配煤师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(chǎnchū)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(déchū)一个配煤方案。“不过,再有经验的配煤师计算能力也(yě)有上限,就像下围棋时人脑的算力再强,也难以(nányǐ)抗衡人工智能几亿次的全局推演(tuīyǎn)。”巩玉岭说,过去(guòqù),在配煤取值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(zhùguǎn)武安本级人工智能团队深入焦化车间,开始了人工智能配煤模型的攻坚(gōngjiān)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则是一个(yígè)“黑盒”,只知道输入和输出关系,而具体的过程难以准确把握。
在深入学习研究炼焦配煤(pèiméi)工艺的基础上,研究团队用数学方法,在物理配方和化学反应(huàxuéfǎnyìng)之间,搭建起一座(yīzuò)“沟通”的桥梁,探寻配煤转化率最高的“奥秘”。
为了让(ràng)研究顺利进行,有多年配煤经验的巩玉岭,更是(gèngshì)拿出了自己“压箱底”的宝贝,贡献了丰富经验和上万条数据。
“让平台(píngtái)明白什么样的配方(pèifāng)对于我们的终端产品是最优比,然后把这个配方模型保存(bǎocún)下来,针对不同的品种,智能(zhìnéng)平台就可以自动调整配煤比例,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介绍。
历经数月攻坚,一套融合“反向测算”与“正向(zhèngxiàng)求解”的智能(zhìnéng)配煤系统诞生。该(gāi)系统就像一个超级“煤焦配方(pèifāng)师”:只要输入焦炭质量要求,系统即可瞬间扫描11个料筒筒仓的实时库存煤炭(méitàn)数据,基于加权平均算法与自学习模型,在上亿种配比组合中生成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(lì)”——持续用历史配比偏差数据训练,其配(qípèi)煤准确率正逐步逼近100%。
“过去凭经验‘抓药’,现在(zài)用数据‘开方’。”刘正刚(liúzhènggāng)说,在系统辅助下,用部分低价煤种通过科学配比,也可替代(tìdài)高价煤且保证质量,破除优质煤依赖症。
配煤模型上线一年多以来,能源科技每吨焦炭(jiāotàn)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(wànyuán)。
4月8日,新兴铸管武安本级铸管生产线上,铸铁管正在进行数字喷码(pēnmǎ)。 新兴铸管武安本级供图(gōngtú)
到货准时率(lǜ)从50%提升至70%
6月6日上午,新兴铸管集团武安铭泰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(zhōngguó)地图被密密麻麻的光点(guāngdiǎn)覆盖。
业务员轻点鼠标,一个闪烁的红色标记立刻放大——一辆冀D车牌的货车正(zhèng)行驶在山东日照通往河北的高速上,车辆的实时(shíshí)位置、时速、预计抵达时间等信息(xìnxī)清晰显示。
“如果它偏离路线(lùxiàn)或停滞超时,系统会立刻报警(bàojǐng),调度员1分钟内就能电话介入。”铭泰供应链物流主管刘统(liútǒng)指着屏幕介绍,此时此刻,共有200多辆为新兴铸管运输原料的(de)货车在路上行驶,所有车辆实时位置尽在掌握。
而几年(jǐnián)前,这样精准的物流实时管控能力,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粗放(cūfàng)。“车一离开港口就失联,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(tígāo)原料库存储存。
过去(guòqù),在生产高峰期(gāofēngqī),新兴铸管炼铁环节至少要备足7天的原料用量,数亿元资金被占用。此外,运输车辆(chēliàng)偷停、路线迂回、装卸延时等问题频发。
为(wèi)提高物流运输效率和管控能力,铭泰(míngtài)供应链于2024年投运智慧物流管控平台。该平台对接中储智运、山东物泊、山东陆海等货运平台,通过北斗(běidǒu)/GPS双模定位与高德地图(dìtú)结合,每30秒刷新车辆位置,还能自动抓取车牌号、货物信息、司机(sījī)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(le)对货运车辆的全程智能监管,例如场内卸货(xièhuò)超2小时自动(zìdòng)触发预警,场外运输(yùnshū)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,只要触发预警红线,系统都会报警并推送给对应负责人。”刘统说。
效率得到大幅提升(tíshēng)的,还有物流(wùliú)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,运输车辆出厂后,系统可以自动核算亏吨扣罚等(děng),并进行运费结算。
如今,长途货运车辆的运费结算周期从此前的5天压缩至1天。结账快了,司机们的工作(gōngzuò)热情也更(gèng)高了。
数据显示,平台(píngtái)投用后,厂内外运输效率提升了10%至15%,天津、黄骅方向(fāngxiàng)(fāngxiàng)的原料平均可在(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(cǐwài),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(yùnshūchéngběn)、清洁运输比例间的“综合平衡”。
物流管理能力的(de)升级,还撬动了库存和生产端的全链条变革。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(duījīrúshān)的景象已不复存在。“如今,我们(wǒmen)的日常原料库存周期已降至3天。”温智慧说。
采购部门依托物流时效数据,将大批量采购拆分为“小批量、多批次”模式,还带来更多效果。库存压力降低后(hòu),企业资金流可以得到改善,应对(yìngduì)价格波动的能力也(yě)更强了。
目前,新兴铸管武安本级关于智慧物流的(de)探索仍在深化。在铭泰供应链的规划里,未来的智慧物流平台将进一步整合生产消耗(xiāohào)、物流在途、库存等数据,构建动态采购决策(juécè)模型。
“比如系统预判某物料48小时后短缺,会自动(zìdòng)生成采购(cǎigòu)指令并匹配运力。”铭泰供应链(gōngyìngliàn)负责人郭森林表示,未来他们的(de)目标是通过智慧物流,让公司在生产端趋近(qūjìn)“零库存”,厂区料场仅保留部分应急原料,而这一天,也似乎并不遥远。(河北日报记者 王思达 刘剑英)
环保“智脑”赋能绿色(lǜsè)转型
走进新兴铸管武安(wǔān)本级智能管控中心,巨大(jùdà)的屏幕上,厂区的三维实景地图与密集的数据流映入眼帘。
除尘设施运行情况、运输车辆实时轨迹、料棚扬尘监测数值(shùzhí)……一切尽在掌握。2024年3月,这个被员工称为环保(huánbǎo)“智脑(zhìnǎo)”的平台全面上线,成为公司成功通过环保绩效A级企业复核的关键数字引擎。
钢铁生产中的无组织排放治理,历来是行业(hángyè)痛点。新兴铸管武安本级借助平台构建(gòujiàn)起覆盖全厂的“数字天网”,将排放源(yuán)精细划分为生产工艺、封闭(fēngbì)运输、封闭存储、密闭输送四大类型,并精准关联(guānlián)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(zhètào)系统展现出强大威力(wēilì)。高清视频监控(jiānkòng)如同“鹰眼”,智能捕捉卸料、上料过程潜在的扬尘风险。一旦部署的扬尘监测仪数值异常,系统瞬间联动,自动启动预设区域的雾炮或干雾抑尘设备,精准(jīngzhǔn)控制污染扩散。
“从‘看见’污染到启动(qǐdòng)治理,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部长温(wēn)智慧介绍。
针对(zhēnduì)有组织排放的(de)管理,平台(píngtái)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(tuōxiāo))的运行参数、CEMS在线监测数据,更将反映生产负荷、设备启停的核心工艺参数同步纳入集中监控。
“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(xūyào)时更能快速调取完整数据链,为稳定达标排放提供(tígōng)强有力的‘自证清白(qīngbái)’依据,应对监管核查底气十足。”温智慧说。
清洁运输是(shì)绿色钢铁的重要指标。为此,平台(píngtái)专门构建(gòujiàn)的清洁运输管控系统,将厂区道路扬尘与空气质量在线(zàixiàn)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,运输车辆驶入厂区(chǎngqū),即进入由无组织排放探头构成的(de)(de)监测网,实时监控其在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。同时,进出厂区的货运(huòyùn)车辆,需(xū)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(shuǐbèng)启停、水压等信号,确保清洗效果达标。
遍布厂区的(de)视频监控网络,是平台感知(gǎnzhī)环境的“千里眼”。镜头聚焦料场出入口、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,构建起覆盖生产、物流、排放关键(guānjiàn)节点的无死角环保监控体系。
从有组织排放的深度监控到无(wú)组织排放的智能(zhìnéng)捕捉与精准治理,从每一辆清洁运输车辆的轨迹追踪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(wáng)思达)
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