“工业4.0”:梦想照进现实 本钢集团板材三冷轧厂智能生产见闻
发布时间:2017年6月20日      来源:本溪日报      点击:559
  作为本钢集团技术装备水平最高、控制水平最高、信息化功能最全的工厂,板材三冷轧厂日前入选辽宁省50家智能制造示范企业名单。百年本钢的“工业4.0”的梦想由此照进现实。
  四级信息化架构体系已建成三级
  “智能制造的实质是通过全链条、全生产线、全周期的数据化获得更智能、更高效的产品和服务能力,通过信息化推动工业进步,再由工业进步带动企业信息化发展。因此,要实现智能化生产,我们首先需要在信息化上下功夫,构筑企业‘大数据’平台。”该厂计算机室副主任张巍说。
  在张巍的电脑里,记者看到一幅板材三冷轧智慧工厂规划图,可以直观地了解该厂正在实施的四级信息化架构体系。体系中的一级为PLC控制系统(专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置),实现对各种类型基础设备的自动化控制;二级为过程控制及数学模型,对生产进行全面管控,可及时发现生产过程中控制系统的故障及原因,并提供正确的解决途径;三级为MES制造执行系统,用于管理全厂生产、成本、质量、物流等各项具体业务,优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的全部信息;四级为本钢集团数据云,通过云模式与数据中心的结合,将全厂各项生产数据传送至本钢集团智慧云数据中心,使企业管理和决策更加科学优化。
  张巍告诉记者,目前该厂已经建立了完备的生产信息化体系,包括10条生产线、磨辊间、检化验两个配套车间在内,实现了一级PLC控制系统,二级过程控制及数学模型,三级MES系统的全覆盖。下一步三冷轧厂将不断对细节进行完善,并辅助本钢集团信息化部建设本钢集团数据云,最终实现以生产物流为主线,MES为核心,贯穿一至四级系统,质量和成本两翼齐飞的目标。
  大多数生产操作在控制室内完成
  工业生产智能化的一个重要目标,就是创建更加高效的产业模式,将一线职工从高强度工作中解放了出来。
  与传统工厂不同,板材三冷轧厂大多数的生产操作工作是职工在控制室内完成的。“对我们一线职工来说,生产智能化的好处太多了,它使我们摆脱了繁重的巡检工作,工作的重心从体力转化为了脑力。一旦生产某环节出现问题,监控设备上的数据会自动变成红色,便于我们快速查找到故障位置并进行处理。”连退车间生产丙班班长苑兴旺说。
  在原料库和轧后库里,职工每天要完成大量的钢卷吊运工作,但偌大的库区里却只有寥寥几名职工在作业,这要归功于三级MES系统中仓库管理功能的使用和正在调试的天车定位系统。该厂已经在原料库和轧后库的每台天车上都安装了车载终端系统,在今年完成系统调试工作后,三级MES系统会将计划人员编制好的计划钢卷自动下发给天车定位系统,天车定位系统服务器可以自动根据计划合理规划吊运路径,指挥天车操作工到相应库位完成吊卷工作。
  可在张巍看来,这仍然不够“智能”,“吊卷工作完全可以利用机器来完成,未来,我们将实现天车无人化,对天车控制系统进行升级改造,彻底实现天车无人自动完成吊卷工作。真正的智能工厂,就是尽可能少人化乃至无人化。”他坚定地说。
  在连退车间出口取样区,一摞摞样板在进行过取样后,职工需要手写标签贴在样板上,再在指定区域摆放整齐。张巍说,“冷轧生产线有很多作业点存在高危、高温和重复性劳动的问题,我们计划通过引入工业机器人代替职工劳动。例如在连退车间安装机器人,用来完成出口取样、拆捆带及标签打印等重复性工作。”
  最大程度减少人为因素对生产的影响
  智能化还体现在对整个生产流程的精细管控中。耿建平是涂镀作业区计算机室的区域工程师,他每天的工作是监控计算机室内的十几台电脑,这些电脑上密密麻麻地显示着很多数据,每一组数据都紧密关系着生产运行状态。他指着电脑上的各种参数解释说,“这里包含了整条生产线上每个环节的生产数据,并且可以自动生成曲线数据,例如每卷钢材生产全过程的曲线数据、退火炉温度和平整机轧制力等关键设备的轧制曲线,这大大提高了我们优化工艺参数、查找故障问题等工作的效率。”
  在智能化的控制下,生产变得更加科学有序。如当工作人员在二级控制系统中对退火炉温度值设定后,安装在生产现场设备上的一级PLC控制系统,就会根据设定要求对实际退火温度进行控制,在退火温度过高时,自动对烧嘴开口度和煤气压力值进行调节,保证退火温度始终保持在设定范围内。
  不仅如此,智能化的优势还体现在产品质量管理工作中。为了实现对质量的全面管控,板材三冷轧厂在镀锌机组安装了QES质量执行系统,通过采集和汇聚生产一线的质量数据,实现了在线判定和事后分析,以及对生产过程中出现的质量问题进行机理建模、经验分析、统计分类。“生产智能化的特点就是,最大程度地减少生产中人为因素对产品质量的影响,使生产实现规范化,更有效地保证产品质量的稳定性。”耿建平说。
 
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