“全员人均钢产量超过1600吨/年,为行业先进水平;吨钢成本较永锋齐河本部基地降低160元……”在今年钢铁市场“寒冬”中,位于山东临沂的永锋临港优特钢基地经过一年智能制造上线运行,生产经营取得可喜成效,体现出以智能制造与精益管理相结合以后的强大动能。
习近平总书记在党的二十大报告中指出,以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。加快实施创新驱动发展战略,推进新型工业化,加快建设制造强国、网络强国、数字中国,是发展中国式现代化的应有之义。
在钢铁行业加快向数字化、智能化转型的浪潮中,中冶赛迪联合永锋集团打造的永锋临港基地钢铁智能制造示范项目,基于中冶赛迪自主研发的工业互联网平台和全新智能制造系统架构,结合永锋集团多年精益管理实践经验,建成了全球首个从原料到成品全流程统一数字底座的精益智能数字工厂。该项目创造性地实现了数字经济与精益思想在流程制造业的深度融合,在全球钢铁流程制造业的创新实践中,走出了中国人自己的道路,是落实中国式现代化的生动实践。
永锋集团负责人表示:“我们认为以平台为基础的数字化工厂是未来的趋势,临港基地要打造高水平的数字化工厂必须统一平台,在这方面,中冶赛迪具有全球开创性和丰富的经验。”
系统创新打破“数据孤岛” 为数据要素投入再生产提供统一平台
11月23日,一艘载有4.7万吨矿石粉的货轮停靠山东日照岚山港,这些原料即将通过铁路运往永锋临港公司,在钢厂内经过冶炼和制造,变成钢铁产品。 原燃料周转周期是衡量一个钢厂生产效率的重要指标。过去,由于缺乏精细化的管理,带来大宗燃料物料积压,既污染环境,又有成本风险。“有了及时准确的数据,我们就能做到‘低库存、快周转’。现在我们铁矿石、焦炭、煤粉、废钢等原料库存压缩到了3天用量,从原料进厂到产品出厂过去从过去的5天缩短到最快 14小时,资金成本和经营风险大大降低。”永锋临港公司生产技术部雷岩岩部长表示。 “低库存、快周转”的数据支撑,得益于工业互联网平台和全新智能制造架构上线运行后,打通了从原料进厂到冶炼、轧制、产品出厂全流程的数据链路。 近年来,钢铁行业积极探索智能化转型,在智能装备、智能车间等方面布局了多个智能制造试点示范项目,但大多是单点或局部的信息化、智能化升级,缺乏系统性的架构创新,难以真正从全流程释放数据价值。 中冶赛迪基于自主创新开发的CISDigital®工业互联网平台,创造性提出了“工业互联网平台+应用”的新型扁平化智能制造系统架构,颠覆了行业广泛应用的ISA95工业信息化多层架构。 该平台接入设备超3.5万台,实时采集点位数超24万点,每日新增数据记录15亿条,纵向打通数据传输链路,横向贯通各生产工序和管理部门,将分散、孤立的控制系统与生产系统打通,解决了传统信息化架构下协同优化困难、数据孤岛严重、数据层层衰减等诸多问题。
数字化与生产运营全面融合 实现数据要素全过程赋能
在永锋临港公司智慧集控中心,400多块电子屏上实时显示着大量生产数据,37个操作岛向2公里以外的生产基地传达指令。通过全厂生产智控中心与统一平台,建立无边界协同的物理和数字空间,极大提升了跨单元、跨层级、跨专业的信息流转效率,让操控管各环节成为统一的整体,实现各层面高效协同。 围绕“价值创造”这一目标,中冶赛迪将数字化与各个生产运营环节深度融合,开发了炼铁、炼钢、轧钢、管控、设备、能源、物流、安环等12大类、超2000个智能应用,开发智能模型与算法超260个,以数据要素为养料,不断自学习、自优化,实现动态数字孪生,为企业从生产管控到运营管理、从质量控制到品种开发、从节能环保到本质安全各环节都提供了数字化智能化的实时支撑。 以炼钢转炉作业为例,中冶赛迪根据生产场景需求开发了造渣模型、火焰识别、枪位推荐、溅渣模型,为转炉操作工提供加料、操枪、终点控制、溅渣等优化作业指导,并通过生产节奏模型实时跟踪、预测各工序生产节奏,及时发现生产瓶颈环节,给出调度指导建议。在生产完成后,对各工序节奏进行分析,指导车间优化生产流程,缩短冶炼周期,提高生产产量。每一炉转炉作业时间缩短约3分钟,每月钢水产量增加数千吨。 通过数字赋能,永锋临港公司实现了更绿色、更安全、更人文的发展,人均吨钢、高炉利用系数、轧钢成材率等生产效率指标跃升行业领先水平。
透明数据支撑全员精益改善 打造流程制造业精益智能发展新模式
清晨5点,永锋临港公司成本科员工孙源就会来到办公室开始一天的工作,他要确保在早晨7点之前,审核完成系统自动统计出的前一天的成本和效益报表,用于在线分析、科学指导今天的工作。 “原先这些数据依靠人工统计,精准度不够高,滞后性大。智能制造项目上线后,现在可以当班统计、当天统计,快速指导经营决策。”该员工表示。除此之外,每一天的成本逐层分解为厂部成本、车间成本、产线成本、班组成本、炉次成本等更精细的指标,做到层层核算、层层管控、层层优化,2000多个实时绩效指标支撑全员精益改善。 得益于CISDigital®工业互联网平台和全新智能制造系统架构,全流程数据可在更深层次、更广范围快速流动。透过海量、透明、高质量的数据要素窗口,永锋的每一位员工都能通过数据定位问题,并进行持续改善,数据的巨大潜能充分释放了员工的创新活力。 与此同时,通过对全流程数据的精准分析和应用,永锋临港公司实现了更高效的全厂统一管控和各工序协同联动。铁路车辆平均作业用时节约30%以上、供销汽运车辆厂内用时2小时排空率100%……智能制造与精益管理相结合的经济效益正逐步显现。 目前,永锋临港公司已经实现采购、生产、销售业务的数字化全流程贯通,供销一体化运作,随着智能算法和模型的进一步优化,海量数据资源形成精准高效的数据要素将助推精益生产、精益运营达到新高度。