中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 王漢杰 報道
走進智慧鋼城
酒鋼智慧制造整體起步始于2019年。當年，為有序推進酒鋼集團各產業“綠色化、信息化、智能化”改造，助推企業高質量發展，酒鋼編制了《酒鋼集團綠色化信息化智能化改造推進傳統產業轉型升級實施方案（2019—2022年）》，積極布局推進5G網絡、工業互聯網、大數據中心、人工智能等新一代信息技術與傳統產業深度融合，實施項目101項，總投資60.1億元。
2021年，酒鋼“十四五”發展規劃提出，“十四五”期間，要堅持高端化引領、綠色化保障、智能化驅動，積極布局推進5G網絡、工業互聯網、大數據、人工智能等新一代信息技術與傳統制造業深度融合，推進礦山、鋼鐵、鋁業、電力等重點領域智能工廠（車間）建設。加快推進實施智能制造，積極開展智慧產業化實踐，以“智能化技術裝備—協同化創新體系—柔性化生產方式—集約化資源利用—精準化管理模式”推動企業戰略轉型。
依據企業規劃，酒鋼正在實施多項智能化工程，目前已形成較完整成果的是智慧礦山、智慧物流和3D打印。
01 智慧礦山
西溝礦位于嘉峪關市西南45公里處，山高路遠、點多線長、高寒缺氧，露天井下作業環境復雜，安全生產隱患較大。為了確保生產運行安全平穩，酒鋼啟動了西溝礦智慧礦山建設。
建設項目以生產質量控制為前提，以生產組織過程為系統建設主線，以實現礦山資源可視化、開采方案合理化、生產指標控制精細化、生產調度智能化、生產數據信息化和高度共享為目標，構建三維可視化管控平臺、數字采礦軟件平臺和生產執行系統平臺、智能穿孔和鏟裝運輸系統、卡調系統，從智能感知、高精定位、控制決策等方面，實現對礦區作業系統統籌規劃。
經過3年建設，已有16個項目建成投用。這16項，可分為6大系統——
露天穿孔采掘運輸設備遠程智能系統：對露天礦山采礦運輸環節的自動化智能化進行研究，實現一臺牙輪鉆、一臺電鏟、兩臺礦用自卸車的遠程控制作業及自動駕駛運輸。
溜井動態監測系統：實施基于5G技術下溜井大塊遠程破碎控制、溜井溜口堵礦遠程處理技術等，保證了溜井穩定順行。
電機車無人駕駛技術系統：通過機車無人駕駛、溜井遠程裝礦、礦車自動卸礦、無線通訊等系統，實現了無人駕駛。
膠帶控制無人值守系統：通過對無人值守技術研究與應用，實現了設備動態監測以及裝礦、膠帶運輸、破碎篩分系統遠程控制。
排土場在線監測系統；通過西溝礦排土場邊坡變形規律和發生地質災變的機理設置預警閾值，實施監測排土場位移變化情況，指導安全排巖作業。
大區域爆破系統：通過數字化條件下的大區域爆破技術研究，將三維激光掃描技術、牙輪鉆精準定位、數字化采礦軟件有機結合在大區爆破上，有效解決目前技術難題，全面提升生產爆破規模，減小頻繁爆破安全風險，指導西溝采場安全高效生產。
圖為酒鋼5G礦山智能操作現場
目前，西溝礦已初步打造了礦山數據中心“一個中心”，建設了數字采礦軟件平臺、三維可視化管控平臺、生產執行系統平臺“三個平臺”，實現了礦山穿孔、采掘、運輸、破碎、篩分、輸出等全業務、全流程的動態監測與管控，人員操作實現了從“現場作業”到“遠程操作”的質變，操作現場從“山上”搬至“山下”。
隨著西溝礦智慧礦山項目的逐步實施，職工們的精神面貌也有了很大轉變，他們說：“在干凈整潔的操作室，感覺自己的工作‘上檔次’了?！薄案鎰e高寒缺氧的工作環境，上班都比起以前開心了?！?/div>
下一步，酒鋼將推進露天穿孔采掘運輸設備遠程智能系統二期項目，完成穿孔、鏟裝、運輸三大主體設備的遠程控制及自動駕駛，徹底實現現場無人化作業。
02 智慧物流
在工業和信息化部主辦的2021中國5G+工業互聯網大會上，工業互聯網產業聯盟聯合中國鋼鐵工業協會、中國金屬學會研究編制的《工業互聯網與鋼鐵行業融合應用參考指南（2021年）》正式發布。其中，酒鋼集團的智慧物流和供應鏈管理被列為六大典型解決方案案例之一。
圖為酒鋼集團物流一碼通系統
酒鋼集團擁有6大產業板塊，產業物流相對繁雜、密集。以鋼鐵制造為例，上游聚焦鐵礦石、煤炭、機電等各類工業產品和服務供應商，下游涉及鋼材貿易、研發、加工、倉儲、金融等配套產業。酒鋼集團改變傳統的物流管理模式，以物流為主線對冶金物料的采購、運輸、質量、成本進行全方位分析、優化和管控。針對全企業物料管理的工藝特點，融合先進可靠的自動化、信息化、互聯網、物聯網技術，建立客商網絡協同平臺,實現采購物流、廠內物流與客戶物流的高效協同、全程跟蹤和低成本運營。通過科學規范的計劃、組織、指揮、協調、控制和監督，實現流程鏈上各業務環節信息共享、相互驗證與實時監控，提升物流效率、降低物流成本，實現物流管理的總體優化。
酒鋼集團智慧物流和供應鏈管理主要包括全廠貨運物流作業的一體化智能化管控平臺、供應鏈網絡協同平臺、車輛跟蹤及車輛到達預報、物流路線規劃、運輸全程防作弊管理等內容。
在智慧物流中，酒鋼基于大宗原燃料的供應商預警分析試點、車輛動態監控系統、設備狀態監測系統等大數據項目，開啟了企業員工管理智能高效模式，實現了對采購人員履職過程量化、透明的有效監管，實現對供應商的綜合評價、風險預估和動態監控，實現了設備狀態的智能報警、智能診斷、設備健康狀態評價，搭建了集團公司統一的車輛動態監控平臺。
03 3D打印
酒鋼西部重工公司擁有冶金裝備制造、新能源裝備制造兩大支撐產業，是國家高新技術企業、省級技術創新示范企業和工業設計中心。2019年，該公司啟動了3D打印綠色智能鑄造工廠項目，2021年6月份建成投用。
圖為酒鋼集團3D打印產品
這套3D打印設施屬于精密鑄造分廠，是專門用來生產鑄件的。提起鑄造，人們立即會想到的傳統鑄造產品“傻大黑粗”的樣子。不僅如此，傳統鑄造還是高污染，高耗能的代名詞。進入3D智能工廠，廠房干凈整潔。廠房內，VGA智能小車來回穿梭，正在搬運3D打印砂型，給人的感覺完全是一個現代化的工廠。
正在生產的砂型是一件軍工產品，不便多說。精密鑄造分廠黨支部書記、廠長蘇文拿來一個紅船模型，它是這個智能制造工廠生產的第一批產品。今年是中國共產黨成立100周年，紅船代表著中國共產黨的誕生。
蘇文介紹，這件復雜的船模，用傳統鑄造工藝，我們的老師傅至少需要兩到三個月才能完成。而用3D打印技術來生產，從美工到三維建模，大概需要八個小時的時間。正常生產的時候，只用三個小時就可以生產出來像這樣的模型125個。大型鑄件，如幾百斤的鑄造“司母戊鼎”、高精度的不銹鋼葉輪片、大型發動機冷卻系統、中央空調壓縮機殼體，只需一名編程員將參數輸入電腦，鋪砂器就會在指令下開始操作。經過2000—2500層的堆疊，一米高的產品在13—15個小時內即可完成打印。
“3D打印不僅是效率高，應用也比較廣泛。”蘇文介紹，3D打印實際上就是利用增材制造技術，以數字驅動為核心，快速生成產品的一種生產方式。目前，酒鋼的這套3D打印設施，可實現高端鑄造件的工業量產，產品范圍涵蓋水電、核電、特種車輛、航空、軍工等領域，產品前景十分廣闊。
白小軍是設備制造廠家的技術人員，他說，這是我們中國自主研發的一臺機型，它的成型尺寸是2.5米×1.5米×1米，每小時能達到160至400升，是國內目前最先進的一臺工業級3D砂型打印機。它無需任何專門的輔助工具，不受批量大小的限制，能夠直接從CAD三維模型快速轉變為三維實體模型，而產品造價幾乎與零件的復雜性無關，特別適合復雜的、帶有精細內部結構的零件制造。
圖為酒鋼集團3D打印車間
3D打印綠色智能鑄造項目剛一投產，就吸引了來自天津、西安、成都的知名企業接洽了解。目前已針對高端不銹鋼、高性能球墨鑄鐵、鋁鎂合金等高精度精密鑄造產品，與用戶簽訂供貨合同。
酒鋼對智能“智”造十分看好，據了解，酒鋼西部重工公司計劃再上兩套裝置，實現3臺3D打印機集群化生產，3D打印鑄件年產量1000噸，精鑄產品年產量2000噸。
來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯：張雨恬
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