智慧礦山+智能工廠，海螺集團(tuán)運(yùn)用融合工藝機(jī)理的信息化技術(shù)，推動(dòng)生產(chǎn)管理模式大變革——
礦山變“綠”
數(shù)字化管理系統(tǒng)全面調(diào)度，提升資源利用率
“瞧，前面那輛‘巨無霸’就是無人駕駛礦車！”
數(shù)字化管理系統(tǒng)全面調(diào)度，提升資源利用率
“瞧，前面那輛‘巨無霸’就是無人駕駛礦車！”
4月16日下午，記者跟隨蕪湖海螺水泥有限公司的工作車輛，沿著運(yùn)礦道路上了礦山。順著身旁工作人員的指引，記者看到一輛有普通轎車三倍“身高” 的綠色礦車正在前方行進(jìn)。
“要實(shí)現(xiàn)無人駕駛礦車，不是一件容易的事。”蕪湖海螺礦山分廠副廠長殷亮子說，首先，這需要車輛定位達(dá)到厘米級(jí)精度，確保礦車在可控范圍內(nèi)行駛；其次，還要通過建立全局地區(qū)、局部地圖以及沿途輔助定位，讓車輛建立感知系統(tǒng)。同時(shí)，礦山場景和公路場景的區(qū)別很大。礦山是個(gè)封閉場景，但環(huán)境相對(duì)惡劣、車輛工作時(shí)間長，因此對(duì)系統(tǒng)可靠性要求更高；隨著礦山的開采，也會(huì)造成場景不斷變化。目前，蕪湖海螺的無人駕駛礦車仍處于研發(fā)階段，礦山上共有4臺(tái)無人駕駛礦車在進(jìn)行測試。“出于安全考慮，礦山內(nèi)下半夜不作業(yè)。今后如果全面實(shí)現(xiàn)無人駕駛，礦山就可以進(jìn)行三班作業(yè)，這樣能將采礦效率提高30%。”海螺集團(tuán)副總經(jīng)理何承發(fā)說。
在蕪湖海螺數(shù)字化礦山中央控制室，記者看到大屏幕上分別顯示出礦山各路口實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、石灰石在線監(jiān)測數(shù)據(jù)等信息。“我們的主要工作是對(duì)石灰石進(jìn)行鏟裝、運(yùn)輸、破碎，同時(shí)還要監(jiān)測石灰石質(zhì)量。”殷亮子介紹說，運(yùn)用數(shù)字化礦山管理系統(tǒng)，工作人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有車、鏟、設(shè)備的控制和調(diào)度。該在哪采礦、運(yùn)礦道路怎么修建、礦石質(zhì)量如何把控，都由中央控制室作出決策、發(fā)布指令，最終實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)有效配合，提升資源利用率，推進(jìn)綠色礦山建設(shè)。
為了讓礦山變“綠”，海螺集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了對(duì)真實(shí)礦山整體數(shù)字化再現(xiàn)及各生產(chǎn)要素的智能組合。通過建立礦山三維數(shù)字化模型，依據(jù)各個(gè)部分資源量和品位分布，制定中長期開采計(jì)劃，對(duì)礦山石灰石進(jìn)行合理搭配，精準(zhǔn)配礦；通過在線質(zhì)量分析和生產(chǎn)自動(dòng)配礦、對(duì)入堆場石灰石質(zhì)量實(shí)時(shí)在線檢測等手段，從源頭上對(duì)原料品質(zhì)進(jìn)行把控，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化；通過車輛智能調(diào)度，提高礦車?yán)眯剩?jié)省燃油消耗、降低配件消耗。
生產(chǎn)添“智”
“智能工廠”平臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)生產(chǎn)，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能穩(wěn)產(chǎn)。一個(gè)個(gè)小紅點(diǎn)在屏幕上的設(shè)備區(qū)移動(dòng)，每個(gè)紅點(diǎn)旁邊還顯示了人名……
“這是我們的設(shè)備全流程管理系統(tǒng)，掌握著全廠設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備巡檢等數(shù)據(jù)。你看到的小紅點(diǎn)，就是員工正在現(xiàn)場開展巡檢，他們手機(jī)上都安裝了接入系統(tǒng)的應(yīng)用程序。”在蕪湖海螺智能工廠中央控制室，工作人員向記者介紹，“如果我們發(fā)現(xiàn)設(shè)備某個(gè)部位出現(xiàn)問題，就發(fā)指令給離它最近的員工，員工攜帶儀器進(jìn)行檢測后，可以將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋給系統(tǒng)。”
生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)，是2020年上線的“蕪湖海螺智能工廠”模塊之一。隨著工作人員在手機(jī)應(yīng)用程序上點(diǎn)擊、切換，記者面前的大屏幕上又出現(xiàn)了碼頭7個(gè)泊位的裝載情況。其中一艘貨船上方標(biāo)有“熟料”二字，裝載量的數(shù)字還在跳動(dòng)。“這套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)生產(chǎn)制造、銷售、發(fā)運(yùn)過程信息化、可視化和智慧化，形成一站式生態(tài)服務(wù)鏈，從而更加有效地組織生產(chǎn)發(fā)運(yùn)。”工作人員介紹說。
智能質(zhì)量控制系統(tǒng)，是“蕪湖海螺智能工廠”的另一個(gè)模塊。這一系統(tǒng)可通過熟料或水泥的品質(zhì)預(yù)控目標(biāo)，自動(dòng)完成在線檢驗(yàn)、化驗(yàn)和配料工作。在智能質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室，記者看到一個(gè)巨大的機(jī)械手臂靜靜佇立，旁邊連接著長長的管道。每隔1個(gè)小時(shí)，管道內(nèi)的空氣炮就傳送來各種生料、熟料，由機(jī)械手臂直接取樣。“過去我們都要人工取樣。兩年前我剛上班，每次都騎電動(dòng)車出去取樣，一次取4-6個(gè)樣品，大約需要15到20分鐘。現(xiàn)在有了智能質(zhì)量控制系統(tǒng)，不僅節(jié)約了取樣時(shí)間、提高了取樣頻次，還提升了檢驗(yàn)的精準(zhǔn)度，減少人工操作可能出現(xiàn)的誤差。”工作人員俞希凱告訴記者。
通過“智能工廠”這一平臺(tái)， 海螺集團(tuán)在行業(yè)率先實(shí)現(xiàn)“一鍵輸入、全程智控”的生產(chǎn)模式，數(shù)字化礦山管理系統(tǒng)、智能質(zhì)量控制系統(tǒng)、專家優(yōu)化控制系統(tǒng)等模塊各司其職，互相協(xié)作。“其中，在生產(chǎn)領(lǐng)域，專家優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)置好配料參數(shù)和品質(zhì)要求，可在節(jié)能穩(wěn)產(chǎn)模式下自動(dòng)引導(dǎo)生產(chǎn)，并自動(dòng)實(shí)時(shí)采集分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化生產(chǎn)方案，使產(chǎn)品品質(zhì)、能源消耗等控制目標(biāo)不斷逼近預(yù)設(shè)的最優(yōu)參數(shù)。”何承發(fā)說，以水泥行業(yè)首個(gè)全流程智能化工廠全椒海螺智能質(zhì)量和優(yōu)化控制為例，系統(tǒng)能耗下降8%，礦山生產(chǎn)效率提升約12%，操作員勞動(dòng)強(qiáng)度降低90%以上，人員勞動(dòng)強(qiáng)度下降24%，檢測頻次提高50%，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)偏差降低43%。
融合更“深”
通過業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)和生態(tài)建設(shè)路徑，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
海螺集團(tuán)智能化建設(shè)始于2016年，歷經(jīng)兩年建成了世界首個(gè)水泥全流程智能工廠——全椒海螺；2019年8月，在滁州、蕪湖等地水泥工廠啟動(dòng)了5G應(yīng)用探索，完成了全球首個(gè)5G“超級(jí)上行”創(chuàng)新技術(shù)端到端的商業(yè)應(yīng)用，打造了礦車無人駕駛、礦區(qū)爆破無人機(jī)巡檢、碼頭裝船遠(yuǎn)程操控等多個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用場景，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)打下了良好基礎(chǔ)。
當(dāng)前，我國不斷推進(jìn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)與各領(lǐng)域的加速融合，數(shù)字化技術(shù)與建材行業(yè)的深度融合已是大勢所趨。“我們希望通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，將企業(yè)生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)軟件化，并進(jìn)行復(fù)制、賦能，促進(jìn)企業(yè)提質(zhì)增效。”何承發(fā)道出海螺集團(tuán)建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的初衷。
“要想將全椒海螺、蕪湖海螺的應(yīng)用復(fù)制到集團(tuán)其他工廠，首先要做好各工廠網(wǎng)絡(luò)基站的建設(shè)和完善。”海螺信息工程公司總經(jīng)理助理趙波說，“海螺集團(tuán)在全國25個(gè)省市和全球20多個(gè)國家都有工廠。目前，我們正在推進(jìn)這些工廠的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、升級(jí)工作，計(jì)劃明年底完成。”同時(shí)，海螺集團(tuán)已啟動(dòng)“海螺水泥工業(yè)大腦”計(jì)劃，構(gòu)建以生產(chǎn)為中心的管理平臺(tái)、以財(cái)務(wù)為中心的經(jīng)營體系。“這就是我們的‘左腦’‘右腦’，兩者數(shù)據(jù)共享，進(jìn)一步提升企業(yè)管理效益。”何承發(fā)說。
經(jīng)過前期經(jīng)驗(yàn)積累，海螺集團(tuán)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)路徑逐漸明晰。在業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)路徑方面，將以“面向生產(chǎn)過程優(yōu)化的智能制造”“企業(yè)運(yùn)營的管理決策優(yōu)化”“碳中和技術(shù)輸出與指標(biāo)交易”“供應(yīng)鏈資源優(yōu)化配置與商業(yè)創(chuàng)新”四個(gè)方面作為建設(shè)主攻方向，通過構(gòu)建開放型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系，逐步將“內(nèi)需求”擴(kuò)展到“外需求”，充分挖掘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的潛在價(jià)值。在生態(tài)建設(shè)路徑方面，通過“優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)企業(yè)上平臺(tái)”“合作吸引區(qū)域企業(yè)上平臺(tái)”“開放和創(chuàng)新吸引開發(fā)者上平臺(tái)”三種模式，整合產(chǎn)業(yè)上下游生態(tài)資源，擴(kuò)大平臺(tái)生態(tài)圈，形成開發(fā)者與工業(yè)用戶之間相互促進(jìn)、雙向迭代的生態(tài)體系，為行業(yè)內(nèi)中小企業(yè)提供創(chuàng)新服務(wù)，為區(qū)域內(nèi)企業(yè)提供相對(duì)通用的解決方案與服務(wù)，促進(jìn)面向特定領(lǐng)域、特定場景、特定功能的創(chuàng)新型工業(yè)應(yīng)用。
“我們選取了海螺集團(tuán)的水泥板塊和型材板塊，同步建設(shè)面向流程行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，和面向離散行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。今年底將初步建成行業(yè)級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，2022年建成省內(nèi)具有較強(qiáng)影響力的‘雙跨’平臺(tái)。”何承發(fā)說。