近日，寧波鋼鐵與中冶南方聯(lián)合舉辦“智慧高爐”成果發(fā)布會。在發(fā)布會上，隨著電子大屏上手印按鈕的開啟，以寧波鋼鐵依托中冶南方“智慧高爐解決方案”，為高爐生產(chǎn)搭建整套可視化系統(tǒng)框架，由“經(jīng)驗煉鐵”變“智慧煉鐵”的智慧化成果宣告發(fā)布。
“智慧高爐”賦能寧鋼高“智”量生產(chǎn)
發(fā)布會當(dāng)日，走進(jìn)寧波鋼鐵智慧高爐集控中心，大電子屏幕上顯示的1號、2號高爐的產(chǎn)量、利用系數(shù)、焦比、煤比、燃料比等數(shù)據(jù)一目了然。
“屏幕上的三維可視化平臺，能夠動態(tài)展示爐內(nèi)氣流、爐料、爐型、爐熱、安全形態(tài)等的演變，通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行治理、感知與分析，實現(xiàn)對高爐生產(chǎn)狀態(tài)的全面監(jiān)測，為高爐生產(chǎn)、操作、決策提供了‘智慧眼睛’‘智慧手腳’‘智慧大腦’，讓高爐看不見、摸不著的‘黑箱’生產(chǎn)透明化?！敝幸蹦戏街悄苤圃焓聵I(yè)部副總經(jīng)理祝兵權(quán)介紹說。
相比多依賴于操作人員的經(jīng)驗、爐內(nèi)生產(chǎn)密閉不可見的傳統(tǒng)高爐生產(chǎn)，智慧高爐是以智能感知為核心，通過智慧高爐解決方案從智能裝備、智能生產(chǎn)兩個層面為高爐生產(chǎn)搭建智慧高爐框架，利用機(jī)器視覺等智能化技術(shù)，為高爐生產(chǎn)提供“智慧眼睛”；利用機(jī)器人等智能裝備，為高爐生產(chǎn)提供“智慧手腳”；利用智能評估和診斷技術(shù)，為高爐操作提供“智慧大腦”。
中冶南方煉鐵分公司總經(jīng)理秦涔介紹，智慧高爐解決方案不僅能為高爐裝上“智慧大腦”，還能通過工藝模型建模和知識庫系統(tǒng)的應(yīng)用，建立合理化的標(biāo)準(zhǔn)體系、通用性的生產(chǎn)操作指導(dǎo)專家規(guī)則庫，結(jié)合高爐的生產(chǎn)特點(diǎn)，打造專屬解決方案，為爐況操作者提供當(dāng)前生產(chǎn)狀況與歷史同類型原料、生產(chǎn)參數(shù)下的對比，解決高爐操作經(jīng)驗?zāi)：?、非定量化、不斷變化等問題。
在寧鋼智慧高爐智能化建設(shè)中，中冶南方以高爐集控中心為載體，在大數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，結(jié)合專家規(guī)則庫，對高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行離線和實時兩個維度的分析，并根據(jù)高爐不同生產(chǎn)狀況的特點(diǎn)，提供大數(shù)據(jù)云端伴侶服務(wù)，優(yōu)化指導(dǎo)高爐生產(chǎn)的全面監(jiān)視、評估、診斷及操作，為一代爐齡的穩(wěn)定、低耗、長壽生產(chǎn)保駕護(hù)航。
“智慧高爐可以通過及時推演高爐生產(chǎn)、操作數(shù)據(jù)的長期量變過程，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)和操作參數(shù)進(jìn)行深度挖掘，找出爐況演變與操作調(diào)劑的關(guān)聯(lián)關(guān)系，持續(xù)優(yōu)化專家知識庫的診斷規(guī)則，為操作者提供當(dāng)前生產(chǎn)狀況的預(yù)警和策略建議，將過去的‘經(jīng)驗煉鐵’轉(zhuǎn)變?yōu)椤腔蹮掕F’?！睂幉ㄤ撹F煉鐵廠廠長何遵義介紹，寧鋼2號高爐投運(yùn)以來，鐵水成本競爭力躋身行業(yè)前列、工序能耗創(chuàng)行業(yè)標(biāo)桿，直接降低燃料消耗和CO2排放，真正實現(xiàn)智慧制造賦能寧鋼高爐生產(chǎn)。
務(wù)實研發(fā)“五年磨一劍”
不忘初心，方得始終。作為智慧高爐解決方案的“設(shè)計者”，在鋼鐵工業(yè)智能化發(fā)展的大勢之下，中冶南方并沒有好高騖遠(yuǎn)急于求成，而是俯下身去穩(wěn)扎穩(wěn)打，歷經(jīng)5年研發(fā)推出“智慧高爐”這一成果。中冶南方副總工程師葉理德回憶，為了打造具有實際效能的“智慧高爐”，研發(fā)團(tuán)隊始終秉持清晰的設(shè)計目標(biāo)，堅持走務(wù)實的技術(shù)路線，發(fā)揚(yáng)敢打硬仗、追求完美的研發(fā)精神，對外聯(lián)合生產(chǎn)廠礦、高校和科研院所，形成產(chǎn)學(xué)研緊密合作的良好科研氛圍，對內(nèi)整合資源集中智能制造事業(yè)部、煉鐵分公司、技術(shù)研究院的核心力量組建研發(fā)團(tuán)隊，戮力同心、攻堅克難，“五年磨一劍”最終獲得用戶滿意的體驗效果。
為追趕技術(shù)創(chuàng)新的腳步，智慧高爐的工序智能化研發(fā)歷經(jīng)了三次迭代。在工藝模型建模和專家規(guī)則的制定上，研發(fā)人員并不滿足于單一模型的現(xiàn)狀，深挖模型的關(guān)聯(lián)性，從關(guān)注爐況整體變化的層面與高爐生產(chǎn)結(jié)合進(jìn)行反復(fù)測試、優(yōu)化。
“外部團(tuán)隊幾乎不敢接手三維可視化數(shù)字高爐建設(shè)，我們卻主動請纓，利用公司在軟件開發(fā)上的技術(shù)優(yōu)勢，邊學(xué)習(xí)邊設(shè)計，采用全數(shù)據(jù)展示爐內(nèi)動態(tài)，成功研發(fā)具有實用價值的三維數(shù)字孿生高爐?！敝幸蹦戏街腔鄹郀t設(shè)計經(jīng)理歐燕說。
在一次又一次“啃硬骨頭”的技術(shù)攻關(guān)背后，凝聚的是團(tuán)隊的向心力和戰(zhàn)斗力，日夜鏖戰(zhàn)是他們的工作常態(tài)。在研發(fā)過程中為了某個技術(shù)難點(diǎn)，團(tuán)隊成員常常討論至凌晨；有剛剛胃部手術(shù)出院就奔赴項目現(xiàn)場的，每天要多次上下爬40米高爐平臺調(diào)試爐頂智能裝備，也有腳骨折依然堅守在賓館里遠(yuǎn)程調(diào)試的。
歐燕介紹，在智慧高爐的開發(fā)、實施中，中冶南方還十分重視對人才的多層面培養(yǎng)，無論是在工藝模型、智能算法、平臺架構(gòu)上，還是在三維可視化研發(fā)中，通過項目帶頭人傳、幫、帶，成立多個技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊，為智能制造事業(yè)的發(fā)展輸送人才，奠定了堅實基礎(chǔ)。
“一核雙翼”驅(qū)動工業(yè)智能化飛速發(fā)展
隨著信息技術(shù)和人工智能的日新月異，中冶南方在智慧高爐的推廣應(yīng)用和迭代升級過程中，不斷完善、搜集和整理既有高爐改造的數(shù)據(jù)，利用智能化和技術(shù)手段升級專家規(guī)則庫系統(tǒng)，實現(xiàn)了高爐生產(chǎn)的全面監(jiān)視、評估、診斷及操作優(yōu)化指導(dǎo)。
與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)參與鋼鐵工業(yè)的智能化發(fā)展不同，中冶南方依托的是六十多年鋼鐵工程技術(shù)實踐的深厚底蘊(yùn)，其關(guān)鍵是立足于對工藝技術(shù)的透徹理解，緊緊圍繞鋼鐵生產(chǎn)工藝過程開展智能化技術(shù)研發(fā)。
“而在智能制造事業(yè)的發(fā)展和布局上，我們一直以中冶南方《智能制造白皮書》為指導(dǎo)，以數(shù)據(jù)為核心，利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)賦能鋼鐵、能源環(huán)保、城市建設(shè)三個主要業(yè)務(wù)版塊?！敝幸蹦戏綄?wù)總工程師、國家勘察設(shè)計大師潘國友介紹，從企業(yè)管理入手，提升物流、人流和信息流的高效管理；通過數(shù)字技術(shù)、專家規(guī)則系統(tǒng)，實現(xiàn)工業(yè)智能化，讓生產(chǎn)流程特別是危險工作環(huán)境下少人化，甚至無人化。
潘國友表示，未來，中冶南方將繼續(xù)秉持清晰務(wù)實的智能制造技術(shù)發(fā)展方向和研發(fā)目標(biāo)，堅持與技術(shù)工藝相結(jié)合，以打造智能工序為核心，向下實現(xiàn)產(chǎn)線高度自動化、向上助力鋼企管控智能化的“一核雙翼”智能制造理念，做行業(yè)領(lǐng)先的智能制造系統(tǒng)集成商、智能制造整體解決方案供應(yīng)商、自動化智能化升級服務(wù)提供商，以科技創(chuàng)新驅(qū)動工業(yè)智能化飛速發(fā)展。
截至目前，除寧鋼智慧高爐外，中冶南方智慧高爐解決方案還將在寶武武鋼、昆鋼、玉溪玉昆鋼鐵高爐等項目中投入運(yùn)行。而由中冶南方打造的數(shù)智孿生料場、智慧煉鐵、煉鋼一體化管控平臺、冷軋數(shù)字工廠等系列智能工序解決方案，也相繼在國內(nèi)多家鋼鐵企業(yè)落地實施，并逐漸形成集成化、規(guī)?；?，在逐步覆蓋鋼鐵生產(chǎn)全流程過程中起到示范引領(lǐng)效應(yīng)。
（邱莎 通訊員：馬嵐、羅楊迎新）