鋼鐵是怎樣煉成的？
保爾·柯察金告訴我們：鋼鐵是在烈火和急劇冷卻里鍛煉出來的，所以才能格外堅硬和無所畏懼。
衡陽高新區(qū)鐳目科技告訴我們：在數(shù)字時代里，鋼鐵是在數(shù)據(jù)管控下精煉而成的，所以才能格外高效和更加精細(xì)。
隨著數(shù)字時代的來臨，傳統(tǒng)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)與新興數(shù)字技術(shù)相互交融，這種碰撞正在為鋼鐵的生產(chǎn)帶來前所未有的變革，站在這股數(shù)據(jù)浪潮的風(fēng)口浪尖上的鋼鐵產(chǎn)業(yè)，正借助著數(shù)據(jù)賦予的力量，實現(xiàn)著華麗“蝶變”。
▲衡陽鐳目科技外景
傳統(tǒng)困境：鋼鐵企業(yè)發(fā)展的沉重枷鎖
廣西金海不銹鋼廠的發(fā)展歷程，恰是眾多傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)的一個縮影。
曾幾何時，即便工廠全力運轉(zhuǎn)，機(jī)器轟鳴不斷，其年產(chǎn)量卻始終徘徊在100萬噸左右，增速緩慢得如同蝸牛爬行，產(chǎn)品質(zhì)量問題更是層出不窮，如影隨形。這無疑是給企業(yè)的發(fā)展套上了沉重的枷鎖，使其在市場競爭的道路上舉步維艱。
“深入探究，不難發(fā)現(xiàn)連鑄機(jī)作業(yè)環(huán)節(jié)是諸多問題的根源所在。傳統(tǒng)的連鑄機(jī)生產(chǎn)模式，僅僅著眼于物質(zhì)流的運輸，對于信息流的有效跟蹤卻幾乎是一片空白。這就好比一個人只顧埋頭趕路，卻不看路牌、不問方向，結(jié)果可想而知。”鐳目科技項目負(fù)責(zé)人鄧力文介紹，傳統(tǒng)的連鑄機(jī)在鑄坯成分控制缺乏有效手段，工藝問題頻發(fā)，產(chǎn)品質(zhì)量自然難以保障。而且，鑄坯生產(chǎn)與運輸環(huán)節(jié)效率低下，時間和成本被大量浪費，生產(chǎn)過程無法有效追溯，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，企業(yè)只能盲目摸索，無從下手。
更令人揪心的是，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下一線操作工的工作環(huán)境和強(qiáng)度。連鑄機(jī)作業(yè)需配置17人，多集中于物質(zhì)流運輸，對數(shù)據(jù)流管理的忽視，讓操作工們長期身處3D（臟Dirty、累Difficult、險Dangerous）的惡劣環(huán)境，承受著高強(qiáng)度的勞動。這不僅是對工人身心健康的考驗，也在一定程度上制約了企業(yè)的生產(chǎn)效率和可持續(xù)發(fā)展。
實際上，正如金海不銹鋼這般，傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)模式早已陷入困境，急需一場深刻的變革來打破僵局，而數(shù)據(jù)賦能正是那把解開枷鎖的關(guān)鍵鑰匙。
以數(shù)據(jù)思維為核心，開啟破局之路
鐳目科技敏銳地察覺到了數(shù)據(jù)賦能在鋼鐵行業(yè)的巨大潛力，他們深知，在這個數(shù)字化時代，只有順應(yīng)潮流，才能讓企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。于是，一支專業(yè)的團(tuán)隊迅速組建起來，深入像金海不銹鋼廠這樣的企業(yè)一線，展開了一場充滿挑戰(zhàn)的“智慧”之旅。
▲鐳目科技榮譽(yù)墻。
2023年3月，鐳目科技的“數(shù)據(jù)賦能鑄坯全生命周期管控”項目正式上馬。項目通過引入機(jī)器人和自動化設(shè)備來掌控物質(zhì)流，讓生產(chǎn)過程更加有序、高效；利用工業(yè)模型挖掘信息流，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠依據(jù)專家測算的最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整，從而實現(xiàn)提質(zhì)增效的目標(biāo)。這一項目無疑是極具前瞻性的，更為鋼鐵企業(yè)描繪了一幅美好的發(fā)展藍(lán)圖。
如今，在衡陽鐳目的運維室內(nèi)，大屏幕上實時顯示某金屬冶煉企業(yè)智能連鑄機(jī)的運行情況，溫度、振動率、鋼水成分等生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時自動收集、分析，出現(xiàn)超過規(guī)定的誤差就會自動報警和調(diào)整生產(chǎn)工序，確保生產(chǎn)過程符合產(chǎn)品工藝的要求。同時還能根據(jù)鋼水成分的改變，自動改變智能連鑄機(jī)的生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝無縫轉(zhuǎn)換。
▲該項目在2024年“數(shù)據(jù)要素×”大賽獲湖南省分賽一等獎及全國總決賽“商業(yè)價值獎”。
這一項目，為鐳目科技帶來了31項知識產(chǎn)權(quán)，一舉攬括7件發(fā)明專利，15件實用新型專利，9件計算機(jī)軟著。而今年10月，在2024年“數(shù)據(jù)要素×”大賽全國總決賽中，工業(yè)制造賽道的“商業(yè)價值獎”正是對鐳目科技“數(shù)據(jù)賦能鑄坯全生命周期管控”項目最好的注解。
數(shù)據(jù)賦能：驅(qū)動管理精細(xì)化的行業(yè)奇跡
鐳目科技很形象地將數(shù)據(jù)賦能鑄坯的過程稱作“全生命周期”，從孕育到誕生，再到成長、成型直至消耗，數(shù)據(jù)如同一位無形的指揮家，奏響了一曲精細(xì)化管理的樂章。
在孕育階段，也就是鋼水冶煉環(huán)節(jié)，項目通過在前端延伸精煉和轉(zhuǎn)爐模塊，采集煉鋼過程中的各項參數(shù)，如鋼水成分、溫度等，并將這些數(shù)據(jù)賦能給鑄坯系統(tǒng)。這一舉措就像是給鑄坯的高質(zhì)量生產(chǎn)注入了一針“強(qiáng)心劑”，實現(xiàn)了對鋼水成分的精準(zhǔn)把控，為后續(xù)生產(chǎn)奠定了堅實基礎(chǔ)。可以說，這是從源頭上把控質(zhì)量的關(guān)鍵一步，充分體現(xiàn)了數(shù)據(jù)在生產(chǎn)前端的重要性。
▲鐳目科技的鑄坯管控系統(tǒng)平臺。
當(dāng)鑄坯從連鑄機(jī)中“誕生”時，借助安裝在連鑄機(jī)上的各類傳感器，實時收集鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量數(shù)據(jù)，如坯殼厚度、內(nèi)部組織均勻性等。這些數(shù)據(jù)猶如鑄坯的“健康報告”，能及時反饋其在凝固過程中的質(zhì)量狀況，一旦出現(xiàn)異常，便可立即采取措施調(diào)整。這表明，在生產(chǎn)過程中，實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測與反饋對于保證產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，避免問題的積累和惡化。
在鑄坯的成長階段，即后續(xù)加工處理過程中，通過對鑄坯表面進(jìn)行實時監(jiān)測，收集表面質(zhì)量數(shù)據(jù)，如表面裂紋、粗糙度等。基于這些數(shù)據(jù)對加工工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，避免因表面質(zhì)量問題導(dǎo)致鑄坯報廢，提高了鑄坯的成品率。這再次證明了數(shù)據(jù)驅(qū)動的精細(xì)化管理能夠在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，通過對數(shù)據(jù)的分析和利用，鋼廠可以不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
當(dāng)鑄坯完成加工達(dá)到成型狀態(tài)時，精確采集其規(guī)格數(shù)據(jù)，如長度、寬度、厚度等。這些規(guī)格數(shù)據(jù)不僅確保鑄坯符合產(chǎn)品訂單要求，還為后續(xù)的運輸、倉儲等環(huán)節(jié)提供準(zhǔn)確信息，便于實現(xiàn)高效的物流管理。這說明數(shù)據(jù)在產(chǎn)品的成型及后續(xù)環(huán)節(jié)同樣起著不可或缺的作用，它讓整個生產(chǎn)流程更加順暢、有序。
而在鑄坯進(jìn)入使用環(huán)節(jié)，即被消耗的過程中，為每一塊鑄坯賦予獨特的身份信息數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)批次、生產(chǎn)日期、質(zhì)量檢驗結(jié)果等。通過這些身份信息數(shù)據(jù)可實現(xiàn)對鑄坯的全程追溯，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，能迅速定位問題源頭并采取針對性措施解決。這無疑是數(shù)據(jù)賦能的又一亮點，它讓企業(yè)在面對質(zhì)量問題時不再盲目，能夠精準(zhǔn)定位并解決問題，提高了企業(yè)的質(zhì)量管理水平。
▲鐳目科技研發(fā)小組正在對項目進(jìn)行優(yōu)化研討。
從鑄坯的全生命周期管控中可以清晰地看到，數(shù)據(jù)賦能帶來的不僅僅是生產(chǎn)效率的提升和產(chǎn)品質(zhì)量的改善，更是一種全新的生產(chǎn)管理理念和模式。它讓人們認(rèn)識到，在當(dāng)今時代，精細(xì)化管理不再是一句空話，而是可以通過數(shù)據(jù)驅(qū)動來真正實現(xiàn)的。
降本增效：全生命周期管控的豐碩成果
設(shè)備智能自主巡檢、生產(chǎn)管理全程在線、關(guān)鍵裝置負(fù)荷自動升降、工藝參數(shù)自主優(yōu)化……如今，走進(jìn)廣西金海不銹鋼廠車間，科技感爆棚的應(yīng)用場景撲面而來，顛覆了人們對傳統(tǒng)煉鋼行業(yè)的刻板印象。
這一項項的“轉(zhuǎn)變”，讓連鑄機(jī)越來越“聰明”，工人越來越省力。“我們通過數(shù)字化改造，引入‘?dāng)?shù)據(jù)賦能鑄坯全生命周期管控’，讓大數(shù)據(jù)‘牽手’制造業(yè)，降本增效成效顯著，今年預(yù)計產(chǎn)量有望突破150萬噸，同時節(jié)能降耗、質(zhì)量提升的直接效益就達(dá)到2000萬元。”在金海不銹鋼，相關(guān)負(fù)責(zé)人道出背后的“秘密”。
▲某鋼廠企業(yè)連鑄機(jī)的應(yīng)用場景。
“數(shù)據(jù)賦能鑄坯全生命周期管控項目給鋼鐵企業(yè)帶來了實實在在的好處，在生產(chǎn)效益的多個方面都取得了顯著提升。”鄧力文介紹，在人員方面，借助數(shù)據(jù)賦能與自動化設(shè)備，連鑄機(jī)所需員工數(shù)量大幅減少。一臺連鑄機(jī)從原來的17人減少到僅需7人，人員縮減比例高達(dá)58%。人員的集中管理不僅提升了生產(chǎn)現(xiàn)場的安全系數(shù)，也降低了操作工的勞動強(qiáng)度。這不僅為企業(yè)節(jié)省了人力成本，也讓員工能夠在更加安全、舒適的環(huán)境中工作，可謂是一舉多得。
生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量也實現(xiàn)了雙提升。在生產(chǎn)效率方面，鋼水收得率提升了0.25%，冶煉周期縮短了3分鐘，且減少了堵坯事故的發(fā)生，使得單位時間內(nèi)能夠生產(chǎn)出更多、質(zhì)量更好的鑄坯。在產(chǎn)品質(zhì)量方面，鑄坯質(zhì)量合格率達(dá)到了99.9%，漏鋼事故率降低了99.8%，回爐率降低了0.2%。這些數(shù)據(jù)充分彰顯了數(shù)據(jù)賦能鑄坯全生命周期管控對于提升企業(yè)生產(chǎn)效益的顯著作用。可以說，在當(dāng)今競爭激烈的市場環(huán)境下，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量就是企業(yè)的生命線，而數(shù)據(jù)賦能無疑為這條生命線注入了強(qiáng)大的活力。
▲數(shù)據(jù)賦能于煉鋼各個環(huán)節(jié)。
而在成本方面，通過優(yōu)化生產(chǎn)流程、減少異常坯、頭坯、尾坯、切廢以及降低設(shè)備與易損件成本等舉措，企業(yè)每年可節(jié)省大量成本。減少異常坯、頭坯、尾坯切廢每年可為企業(yè)節(jié)約670萬元，設(shè)備與易損件成本每年可減少225萬元，鋼水收得率提升帶來的經(jīng)濟(jì)效益為每年820萬元，綜合來看，每臺連鑄機(jī)每年可減少3000萬元的生產(chǎn)成本。這表明數(shù)據(jù)賦能不僅能夠提高生產(chǎn)效益，還能為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的經(jīng)濟(jì)支撐。
從這些顯著的效益提升中不難看出，數(shù)據(jù)賦能并非一種空洞的概念，而是能夠?qū)崒嵲谠诘剞D(zhuǎn)化為企業(yè)的生產(chǎn)力和競爭力的有效手段。在當(dāng)今數(shù)字化時代，企業(yè)若想在市場競爭中脫穎而出，就必須重視數(shù)據(jù)的價值，積極擁抱數(shù)據(jù)賦能帶來的變革。
如今，包括寶武重鋼、武漢鋼鐵、南京鋼鐵等全國16家知名鋼廠的30臺連鑄機(jī)正借力鐳目科技的“數(shù)據(jù)賦能鑄坯全生命周期管控”項目，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，助推企業(yè)從“制造”邁向“智造”。（吳帥 廖承雄）
