鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)
生產(chǎn)效率和成本控制已經(jīng)接近極限
“十三五”時期
但推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革仍需深入效率低下、能源消耗高、環(huán)境壓力大等問題仍待解決已成為其提高競爭力和可持續(xù)發(fā)展的重要途徑
傳統(tǒng)鋼鐵冶煉工藝中，生產(chǎn)過程多為人工操作，容易受到人為因素的影響，導致生產(chǎn)效率不高，生產(chǎn)數(shù)據(jù)不準確，無法及時掌握生產(chǎn)狀況。
鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量直接關(guān)系到企業(yè)的信譽和市場競爭力，但在傳統(tǒng)工藝中，質(zhì)量控制主要依賴于人工檢測，容易出現(xiàn)漏檢、誤檢等問題。
鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)計劃調(diào)上配難度大，存在生產(chǎn)計劃與實際生產(chǎn)情況不匹配的問題，導致生產(chǎn)資源浪費和生產(chǎn)效率低下。
鋼鐵行業(yè)能源消耗、二氧化碳排放量和污染物排放量分別占全國總量的12%、15%和10%，在生產(chǎn)規(guī)模、工藝流程、工藝裝備確定的前提下，能耗、資源消耗下降空間有限，實現(xiàn)更大幅度節(jié)能降碳將面臨瓶頸。
企業(yè)對智能設(shè)備、智能系統(tǒng)的核心知識產(chǎn)權(quán)掌控仍不足，智能化設(shè)備、高精度過程控制模型、生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)亟待突破，難以形成專業(yè)化解決方案；中小企業(yè)智能制造落地路徑不清晰，智能化改造難度較大。
智昌集團鋼鐵專家技術(shù)團隊
通過對眾多鋼鐵企業(yè)的現(xiàn)場調(diào)研梳理出未來幾年創(chuàng)新的前沿技術(shù)實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)過程中的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化智改數(shù)轉(zhuǎn)網(wǎng)聯(lián)賦能鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈新質(zhì)生產(chǎn)力實現(xiàn)行業(yè)綜合競爭力大幅提升
三元智能控制器
是智昌集團自主研發(fā)
建設(shè)實時透明工廠、構(gòu)建產(chǎn)業(yè)智聯(lián)網(wǎng)的
“大腦神經(jīng)中樞”
其通過對執(zhí)行終端、協(xié)同產(chǎn)線、智慧工廠裝上智能大腦
配合實時閉環(huán)反饋的云、邊、端協(xié)同控制系統(tǒng)
為鋼鐵行業(yè)搭建群智產(chǎn)業(yè)智聯(lián)平臺
而圍繞三元智能控制器為核心的三元智能控制體系
則為企業(yè)提供了一個綜合性的解決方案
如此，三元智能控制技術(shù)不僅助力鋼鐵企業(yè)更強的競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力
在鋼鐵冶煉的復雜工藝流程優(yōu)化控制方面，三元智能控制專注于提升從料場、煉鐵、煉鋼、軋鋼到后部處理工序的整體管控水平，通過集成AI算法的智能設(shè)備替換或升級，比如使用帶有機器視覺的機器人進行自動檢測、分揀、焊接、切割等操作，來整體提高生產(chǎn)效率，降低人工成本。
其次，利用AI進行數(shù)據(jù)分析和預(yù)測，優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度、物料搬運、能源消耗等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過實時監(jiān)控生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，對接數(shù)字孿生平臺，讓生產(chǎn)“看得見，聽得到”，快速識別生產(chǎn)瓶頸，預(yù)測維護需求，減少停機時間，提高整體效率。
同時，運用深度學習和大數(shù)據(jù)分析，對產(chǎn)品質(zhì)量進行智能監(jiān)控，提前發(fā)現(xiàn)潛在缺陷，減少廢品率。還能通過分析設(shè)備運行數(shù)據(jù)，預(yù)測設(shè)備故障，實施預(yù)防性維護，延長設(shè)備壽命。
在鋼鐵冶煉的全鏈條生產(chǎn)管理方面，三元智能控制體系圍繞物流優(yōu)化與訂單交付的敏捷響應(yīng)，設(shè)計了生產(chǎn)計劃調(diào)度與物流監(jiān)控系統(tǒng)，從而打造出一條以客戶需求為導向（C2M模式）的高效生產(chǎn)鏈路，確保了從原材料到成品的每一個環(huán)節(jié)都能快速適應(yīng)市場變化，提升了整體供應(yīng)鏈的靈活性與響應(yīng)速度。
此外，還開發(fā)了基于人工智能控制的決策支持系統(tǒng)，為管理層提供基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的戰(zhàn)略規(guī)劃和業(yè)務(wù)決策依據(jù)，幫助快速響應(yīng)市場變化。
這樣還有利于結(jié)合行業(yè)標準和企業(yè)實際，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和接口，構(gòu)建開放的智能制造平臺，便于不同系統(tǒng)間的集成和數(shù)據(jù)交換，加速創(chuàng)新應(yīng)用的推廣和復制。戰(zhàn)略管控、價值實現(xiàn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案
原料場作為鋼鐵企業(yè)散裝料儲存處理和廠內(nèi)物流集散中心，承擔著近90%的散裝物料儲運管理任務(wù)，料場的智能化建設(shè)已成為鋼鐵物流“降本增效、節(jié)能減排”的重要突破口。基于三元控制體系的智慧料場可以顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，全面實現(xiàn)智能化，大幅提高生產(chǎn)效率，減少50%以上的生產(chǎn)人員；結(jié)合不同現(xiàn)場工況最高可減少90%的顆粒物揚塵，杜絕地面水污染，改善生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。
創(chuàng)新效益：① 降低人工成本：每班每人可同時監(jiān)管2～3臺設(shè)備，根據(jù)實際需要核減配員；②節(jié)約電費（結(jié)合現(xiàn)場情況核算）：作業(yè)效率提升10%，每日縮減近2小時的作業(yè)時長，全年節(jié)約電費可超過200萬元。一鍵制粉系統(tǒng)
目前國內(nèi)高爐制粉大多為人工操作，無法做到實時調(diào)整操作。制粉系統(tǒng)龐大、復雜，包括：原煤供應(yīng)部分、熱風廢氣部分、煙氣爐部分、磨煤機部分、布袋收集部分和主排風機部分，控制邏輯復雜、連鎖眾多，參數(shù)變量多且相互影響，安全責任重大，穩(wěn)定性要求高，產(chǎn)能波動大，綜合能耗高，設(shè)備整體利用率不足。
全自動一鍵制粉系統(tǒng)基于多年制粉工藝經(jīng)驗，采用最新軟件技術(shù)及智能算法，結(jié)合自控系統(tǒng)完成制粉操作：①以標準的邏輯順序精確自動控制系統(tǒng)設(shè)備，實現(xiàn)標準化控制操作；②實時監(jiān)測溫度、壓力、流量、振動等系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)；③以智能算法匹配各參數(shù)，進行安全聯(lián)鎖，達到實時監(jiān)測、實時調(diào)節(jié)；④發(fā)現(xiàn)異常參數(shù)時可自動向安全方向運行和報警，確保系統(tǒng)安全運行；⑤實現(xiàn)節(jié)能、高效、安全的一鍵制粉 。
全自動噴吹系統(tǒng)能解決目前噴煤存在的問題，減少噴煤生產(chǎn)過程中的氣體消耗，降低噴煤的運行成本；提高煤粉的燃燒率，提高置換比；減少氮氣和壓縮空氣對高爐能量的消耗；減少噴煤設(shè)備及管道的磨損，延長相關(guān)設(shè)備使用壽命；同時減輕噴煤壓力不穩(wěn)定造成的熱風壓力波動問題，也有利于高爐噴煤比的進一步提高：①實現(xiàn)均勻噴吹：依據(jù)輸入的小時噴煤量，系統(tǒng)依據(jù)自有模型自動調(diào)整控制參數(shù)，控制煤粉均勻地輸送到高爐，噴吹速率全程均勻穩(wěn)定。②降低堵塞：穩(wěn)定均勻噴吹可降低分配器后支管的堵塞機率，優(yōu)化后的噴煤工藝參數(shù)，有利于提高噴煤量。③實現(xiàn)濃相輸送：根據(jù)高爐需求的噴煤量，系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)輸送氣體流量，保證濃相輸送，節(jié)省噴吹用氣量，減少設(shè)備磨損，延長設(shè)備使用壽命。④倒罐不斷煤：噴煤過程完整連續(xù)，速率均勻，優(yōu)化系統(tǒng)實現(xiàn)在倒罐時不斷煤噴吹。⑤綜合節(jié)能降耗：全程均勻噴煤可提高煤粉的燃燒率、置換比，減少輸送氣及流化氣的消耗量。紅外或激光定尺系統(tǒng)在煉鋼連鑄產(chǎn)線上已普遍應(yīng)用，但純定尺系統(tǒng)無法自適應(yīng)工況變化導致的鋼坯單位長度重量波動，造成軋鋼成材率降低，短尺率、通尺率或改尺率升高。
智昌集團智慧定重定尺系統(tǒng)，通過建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫及信息化管理系統(tǒng)平臺，融合煉鋼、鑄機數(shù)據(jù)，使用鋼坯傳熱模型和數(shù)據(jù)學習算法精確確定尺寸，替代人為經(jīng)驗操作，帶來直接經(jīng)濟效益。自動視覺跟蹤鑄坯，使用各類流-稱匹配場景及人工干預(yù)場景，實現(xiàn)手自動切換，減輕勞動強度，節(jié)省人工，降低勞動成本。云平臺統(tǒng)計各班次產(chǎn)量及波動情況，分析各環(huán)節(jié)影響因素，進一步提高鑄坯質(zhì)量，為上游生產(chǎn)提供指導、為下游生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐，實現(xiàn)產(chǎn)品全流程智能化。
通過該系統(tǒng)的改造，軋鋼成材率提升0.3%~1.0%，節(jié)材率提升0.5%，煉鋼廠連鑄產(chǎn)線應(yīng)用定重定尺后減少浪費0.6%，廢鋼回爐成本800元/噸，合計挽回經(jīng)濟損失739.2萬元/年。
除了上述提及的方案，智昌憑借其在行業(yè)內(nèi)的深厚經(jīng)驗，還自主研發(fā)了智慧泵站、精整線智能機器人集群、智慧燒結(jié)系統(tǒng)、原燃料粒度識別系統(tǒng)等一系列智慧化解決方案，廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)的各個流程。為進一步推動產(chǎn)業(yè)智能化升級，智昌還為企業(yè)配備了如下先進設(shè)施與管理系統(tǒng)：智能化檢測實驗室/研發(fā)中心，強化產(chǎn)品質(zhì)量控制；基于價值網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的關(guān)鍵績效指標（KPI）管理系統(tǒng)，實現(xiàn)精細化運營管控；以及能源智聯(lián)平臺，整合并優(yōu)化區(qū)域級能源使用，共同助力企業(yè)邁向更高效、更智能的生產(chǎn)管理模式。
鋼鐵行業(yè)是新中國工業(yè)經(jīng)濟的長子，目前國家“1+N”雙碳目標政策體系逐步完善，鋼鐵行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期。在此背景下，對于鋼鐵行業(yè)而言，數(shù)智化轉(zhuǎn)型已不是“選擇題”，而是關(guān)乎生存和發(fā)展的“必答題”。要想實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)向高端化、綠色化和智能化的成功蛻變，推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型是必由之路，也是提升企業(yè)質(zhì)量效益和核心競爭力的重要途徑。
智昌集團憑借其獨有的三元智能控制核心技術(shù)，能為鋼鐵行業(yè)的這一飛躍轉(zhuǎn)型提供強大的驅(qū)動力。該技術(shù)體系可以助力企業(yè)積極融入數(shù)字化洪流，從根本上整合智能裝備、智能化生產(chǎn)流程與高級管控系統(tǒng)，推動生產(chǎn)模式向無人化、集控化、可視化、一體化、精細化、智能化、綠色化的方向演進。通過深度融合5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、人工智能、工業(yè)智能化機器人、大數(shù)據(jù)分析、云計算等前沿ICT技術(shù)與實際生產(chǎn)場景，智昌集團不僅促進了技術(shù)與實體生產(chǎn)的無縫對接，更為企業(yè)穩(wěn)步實施數(shù)智化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略奠定了堅實的基礎(chǔ)，加速開啟鋼鐵行業(yè)的智慧新篇章。
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