湛江钢铁热轧厂形成“三位一体”热轧智慧精整关键技术
2024-04-11 10:37:09
宝武党委书记、董事长胡望明指出，要始终把创新作为宝武发展的第一动力，加快形成新质生产力，增强发展新动能，推动产业高端化、智能化、绿色化、高效化发展。
湛江钢铁热轧厂率先实现国内首个钢卷库行车全面无人化，平整切边机组自动化率达97%，全年运输链驳运率达95%。
湛江钢铁三届四次“双代会”暨管理研讨会提出，要从高起点的“四个一律”向以“AI 赋能、机器学习”为特征的智慧制造新阶段转变，推进与数据应用紧密结合的数据治理。
湛江钢铁热轧厂坚持以“四化”为方向引领，深研关键核心技术，积极破解生产过程中的“卡脖子”难题，致力将精整区域打造成为“智慧标杆”。
近年来，热轧厂精整区域以“精整机组自动化、钢卷吊运行车无人化、钢卷运输物流模型化”为导向，逐步形成了“三位一体”的热轧智慧精整关键技术，以自动化、模型化、智能化有力支撑起了“两机组+三库区”的高效运行。
敢于第一个吃“螃蟹”
实现稳定的行车无人化
敢于第一个吃“螃蟹”靠的是勇气，能把第一个“螃蟹”吃好，要拿出点真本事。
要吃好这只“螃蟹”，首先要“卸钳子”，解决高温卷对无人化电气元件的干扰。攻关团队迎难而上，深耕技术“无人区”，结合钢卷库高温的环境特点，从机械、电气、自动化控制三个方面入手，一项一项地攻克技术难题。值得一提的是，团队成员坚持每天在高温的钢卷库中开展反复的假设、试验、讨论、分析，最终对行车夹钳实施了28项优化措施，保证了700℃高温环境下夹钳的高精度控制。
其次要“掀盖子”，解决热轧卷双层堆放的问题。团队通过对数据的深入分析，埋头于数十万条历史堆放数据中，对热卷宽度、外径、重量三个维度以及36个规格区间进行大数据分析，成功找到解决问题的关键，开发出热卷双层堆放的计算模型，在最大限度使用库容基础上保证安全堆垛。
最后要“剥壳子”，解决在多作业界面交叉情况下多车联动相互避让的这一核心问题。面对复杂的作业环境和多变的行车运行情况，团队成员并没有感到无从下手。在项目设计阶段，生产工艺团队耗时两个月对行车运行的各类情景和边界条件进行模拟，针对行车指令分配、堆放和避让逻辑编写了47页的工艺需求书，确保每一项细节都经过团队的“深思熟虑”。在项目开发、实施阶段与开发人员反复沟通、协作，成功搭建智能库管调度模型，解决了行车避让导致效率低下的问题。
经过一系列的技改和工程项目的实施，热轧厂精整区域实现了国内首个钢卷库行车全面无人化，向“智慧标杆”又迈出了一大步。
“鱼和熊掌”可兼得
实现高效的机组自动化
热轧厂高强钢平整切边机组是国内首台套集平整与切边功能一体化的全自动化平整机组，是湛江钢铁对全自动平整机组的一次勇敢探索。许多人认为这是一个极具挑战性的项目，但在热轧厂员工们的心中，却对此充满了信心和期待，决心要把这个项目做成、做好。
在投运初期，团队发现这个“大家伙”并不好伺候。为了同时实现平整与切边功能，平整切边机组通道线延长至传统平整机组长度的两倍，无疑增加了更多的潜在风险，导致生产效率欠佳。此外，机组还配置了500余组传感器同时工作，任何一个信号的丢失，都会导致自动运行停止，这使得整个系统的稳定性变得至关重要。
参与调试的生产厂家也一致认为，这条机组自动化与效率不可兼得。热轧厂坚持以问题为导向，由党支部书记挂帅，组建攻关团队，日夜奋战在机组旁，仔细观察、记录每一个数据，努力寻找突破点。
团队参考了主轧线自动控制经验，梳理出43项问题，通过严谨的“提出假设、建立模型、过程验证、措施落地”的步骤，实现了穿带过程夹送辊、侧导辊设备联动、两块钢同时轧制等功能，并自主开发了轧制力、弯辊力、张力等八项关键参数的自动控制模型。自此，平整切边机组自动化率提升了52%，生产效率也逐步提升，真正实现了高效的“一键生产”。
钢卷也要有“导航”
实现畅通的物流模型化
在繁忙的产线上，湛江钢铁热轧厂员工每天都在与时间和效率赛跑。结合产线位置分布特点，2250热轧产线供1550冷轧产线的钢卷需要自北向南运输，1780热轧产线供2030冷轧产线、1750冷轧产线的钢卷需要由南向北运输，当两者同时运输时，必有一方“逆行”。“逆行”钢卷需要在热轧库内下线，等待合适机会再上线运输。在连续生产中，下线卷什么时候该上线，该上线多少，这个问题成为制约运输链高效运行的最大瓶颈。
团队积极协同宝信软件开展深入研究，对轧线轧制节奏、换辊条件进行深入分析，编写自动学习采集程序，计算轧制时间，开发出“冲关”机会预分析模型，实现提前6小时精准预判。同时，设计出基于轧制命令信息的智慧模型，让原来以人工调整为主的运输链作业在运行效率上取得了突破式提升。
在未开发“冲关”预分析模型前，日均“北上冲关”量低下，运输链驳运率不容乐观；实现模型自动运输后，日均“冲关”量快速飙升，北上运输路径的综合驳运率直线上升，年减少卡车驳运量达60万吨。
热轧厂在打造“三位一体”的智慧精整的同时，也培育了一支精整区域高效运行的“智囊团”。通过科研与技改项目的策划、实施，团队中的王海楠、贡维成、高鑫等骨干员工纷纷化身“创新小能手”，形成专利13项，技术秘密13项。
精整机组高效运行“一键生产”；19台钢卷库无人化行车稳定运行；以模型驱动的运输链上千万吨钢卷“川流不息”。这不仅是湛江钢铁坚定践行“四化”“四有”的行动实践，也是积极发展新质生产力的生动缩影。
2024年，湛江钢铁将坚持以“四化”为方向引领，深入践行“四有”经营纲领，充分利用好大数据、AI智能等新一代信息技术，持续聚焦模型自动化轧钢、无人化行车、两线集控等项目，拓展数据应用场景，建设一支专业素质高、业务能力强的数字人才队伍，赋能新型工业化发展，助推中国宝武、宝钢股份数字化转型升级。
来源：宝武
