本報記者 邵啟明 通訊員 李小亮
7月29日，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會2020年輪值會長、沙鋼集團(tuán)有限公司董事長沈彬在鋼協(xié)第六屆會員大會二次會議上做報告時指出，當(dāng)前，已有中國寶武、沙鋼、南鋼等企業(yè)建立了“黑燈工廠”和智能車間，實現(xiàn)24小時運轉(zhuǎn)無需多人值守。南鋼專業(yè)加工高等級耐磨鋼及高強鋼配件的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”智能工廠，實現(xiàn)了像生產(chǎn)消費品一樣生產(chǎn)鋼鐵產(chǎn)品。
日前，《中國冶金報》記者走進(jìn)南鋼“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”智能工廠，對這一智能工廠的生產(chǎn)運行情況進(jìn)行了探訪。該工廠相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴《中國冶金報》記者，該工廠是世界首個專業(yè)深加工高強耐磨鋼的智能工廠、江蘇鋼鐵行業(yè)首個“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”工廠，通過整合創(chuàng)新耐磨鋼的延伸加工，以規(guī)模化、精益化、柔性化制造為用戶提供個性化定制服務(wù)。
經(jīng)過探訪，《中國冶金報》記者發(fā)現(xiàn)了該智能工廠的以下特點：
第一，智能工廠的建設(shè)充分采用先進(jìn)技術(shù)。該智能工廠按照工業(yè)4.0示范線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，深度融合“企業(yè)智慧生命體”的戰(zhàn)略思想，堅持“一切業(yè)務(wù)數(shù)字化，一切數(shù)字業(yè)務(wù)化”的戰(zhàn)略發(fā)展路徑，充分利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工廠信息化集成體系、工業(yè)機(jī)器人、智能物流、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)；引入AGV（自動導(dǎo)引車）、RGV（有軌制導(dǎo)車輛）、智能機(jī)器人、程控行車等先進(jìn)設(shè)備，形成一套架構(gòu)完善、自動化和信息化有機(jī)融合的工廠智能制造體系。
第二，全流程數(shù)字化柔性生產(chǎn)線。該智能工廠自主開發(fā)MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)），將基礎(chǔ)設(shè)施、智能裝備、智能控制、智能車間、智能運營5個層級貫通，深入應(yīng)用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；聯(lián)通生產(chǎn)制造過程的各個“信息孤島”，通過制造設(shè)備、加工單元及生產(chǎn)管理系統(tǒng)間的協(xié)同和工藝流程的優(yōu)化，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量、低能耗、低成本的柔性定制化的產(chǎn)品制造和服務(wù)；建立具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行的高效管控一體化制造過程與系統(tǒng)，將單個智能單元集成為數(shù)字化柔性生產(chǎn)線。
第三，運用數(shù)字化建模進(jìn)行全流程JIT（準(zhǔn)時制生產(chǎn)方式）生產(chǎn)。該智能工廠的訂單、生產(chǎn)計劃與板材主產(chǎn)線通過MES和ERP（企業(yè)資源計劃系統(tǒng)）直接串聯(lián)，實現(xiàn)全流程的JIT生產(chǎn)。客戶通過App或CRM（客戶關(guān)系管理系統(tǒng)）在線下單后，會形成訂單數(shù)據(jù)包并傳遞給工廠MES，系統(tǒng)套料后會生成訂單執(zhí)行計劃數(shù)據(jù)并反饋給用戶，同時將訂單計劃形成鋼板生產(chǎn)計劃數(shù)據(jù)、工件加工計劃數(shù)據(jù)和倉儲物流數(shù)據(jù)，在訂單完成生產(chǎn)后會形成實際執(zhí)行數(shù)據(jù)。最后，MES會將計劃和實績進(jìn)行比對，分析差異原因，優(yōu)化數(shù)據(jù)模型，提高系統(tǒng)執(zhí)行效率和準(zhǔn)確率。
第四，應(yīng)用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與工業(yè)機(jī)器人，實現(xiàn)無人化生產(chǎn)。該智能工廠以“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”為基礎(chǔ)，由南鋼金恒公司自主開發(fā)完成數(shù)控機(jī)床、六軸機(jī)器人、桁架機(jī)器人以及AGV小車等高端制造裝備的端到端集成，通過工業(yè)機(jī)器人完成上下料分揀、視覺物料識別、熱處理設(shè)備、拋丸、噴涂、自動打包、自動化立體庫等工序智能協(xié)同作業(yè)；工廠物料流動過程高度自動化，工件加工過程中的物流搬運、管理與調(diào)度完全依賴機(jī)器人、傳輸帶、無人小車、立體倉庫等自動化設(shè)備。
第五，支持客戶遠(yuǎn)程定制特殊工件。該智能工廠的營銷服務(wù)系統(tǒng)直接觸達(dá)終端用戶，對于用戶的特殊工件、無圖紙工件等，技術(shù)人員可以在用戶現(xiàn)場進(jìn)行工件3D掃描，通過云端傳回工廠進(jìn)行圖紙轉(zhuǎn)化和工件建模，模擬加工完成工藝路徑設(shè)計后，用戶便可以在手機(jī)客戶端遠(yuǎn)程在線定制產(chǎn)品。產(chǎn)品生產(chǎn)完畢后，進(jìn)行在線3D掃描檢測，并與原掃描結(jié)果比對，確保符合用戶的產(chǎn)品形狀和尺寸。
第六，建設(shè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新服務(wù)平臺。在產(chǎn)品與工藝技術(shù)研發(fā)端，南鋼與行業(yè)專家、高校、科研院所、用戶等成立鋼材加工應(yīng)用方面的科創(chuàng)服務(wù)和成果轉(zhuǎn)化平臺，快速為用戶提供產(chǎn)品和服務(wù)解決方案，實現(xiàn)研究成果的快速落地和規(guī)模化生產(chǎn)。
第七，通過建立數(shù)字化阿米巴實現(xiàn)精細(xì)化管控。該智能工廠對應(yīng)11個成本中心分別成立阿米巴組織，用信息系統(tǒng)進(jìn)行全流程的數(shù)據(jù)采集，分析設(shè)備能耗、刀具使用、耗材、加工時間、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)；每批訂單入庫，系統(tǒng)會自動分析庫存周期、交付準(zhǔn)時率等數(shù)據(jù)。依據(jù)這些數(shù)字，每個成本中心和阿米巴每天進(jìn)行PDCA循環(huán)（計劃—執(zhí)行—檢查—行動），不斷提升運營效率。同時，系統(tǒng)每天自動分析阿米巴組織中每個崗位人員的績效，自動實現(xiàn)效能檢查。
第八，依靠5G精準(zhǔn)定位實現(xiàn)智能化安全管控。該智能工廠利用5G技術(shù)將人、設(shè)備等進(jìn)行精準(zhǔn)定位，設(shè)置安全電子圍欄，對移動危險源和固定危險源進(jìn)行電子標(biāo)識；自主設(shè)計定制開發(fā)電子手環(huán)，進(jìn)行員工健康和安全管理。電子手環(huán)會自動監(jiān)測員工的血壓、心率、壓力等生命體征數(shù)據(jù)，當(dāng)生命體征數(shù)據(jù)超出健康范圍時，系統(tǒng)會提示員工休息，禁止上崗。員工進(jìn)入危險區(qū)域或接近危險源時，手環(huán)震動報警，系統(tǒng)自動提示。同時，智能手環(huán)還具有接受短信息、語音通話等功能，在手機(jī)管控時方便員工溝通聯(lián)系。
第九，采用先進(jìn)的綠色環(huán)保工藝。該智能工廠積極踐行綠色、環(huán)保理念，對廢氣、廢水、廢液、固體廢棄物等進(jìn)行有效管控。加工設(shè)備采用環(huán)保型切削液，減少異味產(chǎn)生，切削液經(jīng)過循環(huán)處理裝置過濾、殺菌后循環(huán)利用；噴涂工序采用先進(jìn)的靜電粉末涂裝工藝；有機(jī)廢氣采用先進(jìn)技術(shù)處理，處理效率達(dá)99%，實現(xiàn)VOC（易揮發(fā)有機(jī)物）超低排放；加工過程產(chǎn)生的廢屑，可在線完成集中收集和壓塊，廢鋼塊直接回爐煉鋼。
《中國冶金報》（2021年8月31日 04版四版）
