“推進(jìn)智慧制造是中國寶武全集團(tuán)的整體戰(zhàn)略,不是點狀的。我們提出,要從繁星點點變成艷陽一片,不能閃光點很多,沒形成一片光。智慧之光必須照耀到每一個角落、每一個基地、每一個工序、每一個崗位?!闭缰袊鴮毼潼h委書記、董事長陳德榮所期待的,如今的“江南一枝花”正沐浴在智慧之光里。
自2019年9月19日加入中國寶武以來,馬鋼集團(tuán)圍繞“四個一律”(現(xiàn)場操控室一律集中、操作崗位一律采用機器人、運維監(jiān)測一律遠(yuǎn)程、服務(wù)環(huán)節(jié)一律上線)打造智慧制造1.0版,以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為手段,深入推進(jìn)智能化改造提質(zhì)擴面,深挖管理效率、勞動效率等方面的潛力,加快打造以“三跨融合”(跨產(chǎn)業(yè)、跨空間、跨界面)為特征的智慧制造2.0版,不斷提升核心競爭力,持續(xù)打造后勁十足大而強的新馬鋼。
“‘十四五’,我們提出‘5個翻番’(鋼鐵規(guī)模、營業(yè)收入、利潤總額、人均產(chǎn)鋼、職工收入)的戰(zhàn)略目標(biāo)。實現(xiàn)這個目標(biāo)是有支撐的,就是極致高效、智慧制造?!?月3日,中國寶武馬鋼集團(tuán)黨委書記、董事長丁毅是這樣“定義”智慧制造。
“1+8”——
業(yè)務(wù)、產(chǎn)能“智慧全覆蓋”
在2019年12月31日召開的馬鋼專業(yè)化整合融合啟動會上,陳德榮向他們布置了承辦兩年后現(xiàn)場會的任務(wù)。據(jù)介紹,中國寶武有舉辦現(xiàn)場會的傳統(tǒng),各子公司通過舉辦某一專業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)場會,互看、互學(xué)、互比,共同進(jìn)步?!艾F(xiàn)場會好比‘賽馬’。馬鋼現(xiàn)場會怎么辦?實際上是馬鋼智慧制造怎么搞的問題?!睆埼釀僬f,馬鋼作為寶武一級子公司,以成為全球鋼鐵業(yè)優(yōu)特長材引領(lǐng)者為愿景,實施智能制造既是企業(yè)提升運行水平的內(nèi)在要求,也是愿景落地的抓手。馬鋼智慧制造以實現(xiàn)極致效率為目標(biāo),就是要發(fā)揮牽引作用,把企業(yè)的競爭力提起來,尤其是國際競爭力,助力馬鋼實現(xiàn)引領(lǐng)。
在加入寶武之前,馬鋼的信息化、自動化工作已經(jīng)開展了二三十年,具備了一定的基礎(chǔ),但也存在著基礎(chǔ)設(shè)施落后,系統(tǒng)更新迭代不夠等問題?!凹尤雽毼渲?,我們智慧制造的推進(jìn)明顯提速。特別是2020年8月19日,習(xí)近平總書記考察調(diào)研馬鋼后,我們的信心更足了、步伐更快了。”煉鐵總廠高爐工藝首席工程師/智慧制造項目部經(jīng)理高鵬對《中國冶金報》記者說。
馬鋼智園,是馬鋼高質(zhì)量發(fā)展的“發(fā)動機”,是馬鋼按照寶武整體規(guī)劃構(gòu)建的智慧高效總部。這里形成了“1個智慧中樞(運營管控中心,涵蓋制造部、設(shè)備部、能環(huán)部、安管部、運輸部)+8個智控中心 (煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋、長材、交材、長江鋼鐵、合肥公司)”的馬鋼工業(yè)大腦,實現(xiàn)了對現(xiàn)有業(yè)務(wù)領(lǐng)域和產(chǎn)能的智慧管控全覆蓋。
“‘8’就是按一廠一中心原則,對廠區(qū)內(nèi)物流、信息流、能源流進(jìn)行集中管控。在此基礎(chǔ)上形成的‘1’的作用是把所有智控中心的信息再次集中,實現(xiàn)對公司總體的生產(chǎn)運營調(diào)度和決策?!瘪R鋼黨委工作部副部長金翔告訴《中國冶金報》記者。
走進(jìn)馬鋼運營管控中心,寬敞的大廳里,寥寥數(shù)人對著一張巨大的屏幕操作著眼前的電腦。屏幕上顯示著馬鋼當(dāng)前的生產(chǎn)、質(zhì)量、物流、設(shè)備、能環(huán)、安保等業(yè)務(wù)信息。這里實現(xiàn)了從原燃料進(jìn)廠、生產(chǎn)制造到成品出廠的全流程管控,同時與8個智控中心上下聯(lián)動,實現(xiàn)了一體化操控和智能化決策。
“全流程一體化管控帶來的是‘?dāng)?shù)字說話、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)進(jìn)行管理’的數(shù)字經(jīng)營。”金翔介紹說,一是加強了協(xié)同性,提升了整個公司的研發(fā)、生產(chǎn)效率。二是實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的可視化,改變了過去靠經(jīng)驗來判斷、指揮生產(chǎn)運營的局面,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)決策。三是有利于對產(chǎn)品全生命周期的管控,如果發(fā)現(xiàn)問題,馬上就可以追溯到具體環(huán)節(jié),及時做出調(diào)整。
插上智慧的“翅膀”,馬鋼發(fā)展也步入了快車道。2020年,馬鋼鋼產(chǎn)量首次突破2000萬噸,營業(yè)收入首次突破1000億元;人均產(chǎn)鋼首次突破1000噸;關(guān)鍵指標(biāo)取得突破,主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)步率達(dá)到73.76%、刷新率達(dá)到25.83%。2021年,馬鋼產(chǎn)鋼2097萬噸,實現(xiàn)營業(yè)收入2093億元,利潤總額達(dá)113億元,在產(chǎn)量基本不變的情況下,營業(yè)收入實現(xiàn)翻番。
“今年上半年,馬鋼煉鐵總廠的鐵水成本指標(biāo)在寶武內(nèi)部排第3位,去年是第7位,前年是第6位?!备啭i告訴《中國冶金報》記者,“從整個行業(yè)看,我們以前排到中等偏上,而今年上半年基本能進(jìn)前10名?!?/p>
“作為一個企業(yè),我們做任何事情都要帶來運行效率和效益的提升?!闭f起這樣的成績,馬鋼冷軋總廠電氣首席師陳立君深有感觸,“馬鋼在智慧制造推進(jìn)過程中產(chǎn)生的變化,讓公司上下形成一種共識,哪怕短期效果不明顯,也要堅定地推動智慧制造建設(shè)快速順利向前。”
“All In One”——
從流程再造到組織變革
“今天的馬鋼,綠色、智能,給大家很大的視覺沖擊,隨之而來的,企業(yè)內(nèi)部效率的提升,比如流程再造、組織變革,不容易看出來,實際上最大的改變是這些?!倍∫銓Α吨袊苯饒蟆酚浾哒f。
在馬鋼,這樣的改變被具象為“All In One”(一體化)。基于寶武工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,馬鋼全面構(gòu)建的“一廠一中心”智控新模式就屬于這一概念,其目的是實現(xiàn)設(shè)備接入In One、全要素數(shù)據(jù)In One、功能開發(fā)In One、知識沉淀In One、主(重)要作業(yè)線操控In One,最終實現(xiàn)智慧工廠的管控“All In One”。
如今,“All In One”在馬鋼隨處可見。
馬鋼煉鐵智控中心是目前業(yè)內(nèi)集控操作距離最遠(yuǎn)、工序產(chǎn)線最齊全、覆蓋產(chǎn)能規(guī)模較大的煉鐵智控中心。據(jù)介紹,馬鋼鐵前已形成了年產(chǎn)超1500萬噸鐵水的煉鐵規(guī)模,到今年底,隨著部分高爐、焦?fàn)t、燒結(jié)產(chǎn)線大修和新建項目結(jié)束,年產(chǎn)能將達(dá)到1600萬噸。屆時,煉鐵智控中心將實現(xiàn)對主要工藝配置包括原料場(碼頭、料場、供料、烘干、固廢等)、8座焦?fàn)t、1臺帶式焙燒機、6臺燒結(jié)機、6座高爐的全流程、遠(yuǎn)程化、集中化、信息化操控。
煉鐵智控中心以流程再造為抓手,在行業(yè)內(nèi)首次建立起鐵區(qū)一體化流程管控體系,打造了I-DEEP(深度智能化煉鐵,即intelligent智能、distance遠(yuǎn)程、extent全流程、efficiency效率、person人才)智控?zé)掕F新模式。該模式結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G+、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)技術(shù)手段,實現(xiàn)10公里以上的遠(yuǎn)距離生產(chǎn)操控,200+智能模型的過程管控,匯聚60萬+數(shù)據(jù)點、2000+視頻信號,建立了覆蓋鐵、燒、焦、球、料、能、環(huán)的鐵前全流程生產(chǎn)系統(tǒng)。
高鵬告訴《中國冶金報》記者,煉鐵智控中心具有以下3個特點:一是化整為零,集技術(shù)集成中心、決策支持中心、生產(chǎn)指揮中心和運行管理中心于一體,打破了組織邊界、提升了人事效率,組織架構(gòu)扁平化、高效化。二是數(shù)字化生產(chǎn),可在系統(tǒng)中直觀看到反映高爐內(nèi)部狀態(tài)的三維畫面,實時掌握高爐生產(chǎn)狀況,通過建模、數(shù)字仿真等技術(shù),實現(xiàn)智能監(jiān)控分析。三是人文生產(chǎn),提升一線職工獲得感、幸福感。遠(yuǎn)距離大規(guī)模的集控,使46個控制室346人撤離現(xiàn)場,實現(xiàn)本質(zhì)化安全。同時,在智能應(yīng)用的支撐下,員工每天可縮短低效重復(fù)勞動工作時長2小時。
“All In One”在馬鋼冷軋總廠的實踐,則催生了全球最大的冷軋智控中心和“一線一崗”的新型生產(chǎn)作業(yè)模式。
該總廠選取17條典型產(chǎn)線分兩期入駐冷軋智控中心,形成冷軋、涂鍍、硅鋼三大集中操控制造單元,產(chǎn)品覆蓋冷軋、鍍鋅、硅鋼、酸洗、彩涂五大品種。兩年間,兩期項目完成了51個操作室跨越5地超10公里、同處一室的集控建設(shè),實現(xiàn)多線一室操作,全面提升了冷軋生產(chǎn)過程的智能化水平,人均勞動生產(chǎn)率較之前提升了68%。整個項目集成了“數(shù)字鋼卷”“精細(xì)化能源”“智慧安全、消防、環(huán)保”“移動操檢”“設(shè)備遠(yuǎn)程運維”“一鍵式軋鋼”“大數(shù)據(jù)分析”等復(fù)合技術(shù),實現(xiàn)了區(qū)域化、工序化的無邊界協(xié)同操作,以及生產(chǎn)現(xiàn)場與智控中心的無縫銜接。這一實踐所形成的“基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的冷軋‘All In One’智控創(chuàng)新應(yīng)用”成果獲批為工信部2021年國家級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新領(lǐng)航應(yīng)用案例。
“構(gòu)建冷軋‘All In One’智慧工廠,17條產(chǎn)線操控In One是關(guān)鍵?!?陳立君告訴《中國冶金報》記者,冷軋總廠由此首創(chuàng)了“一線一崗”作業(yè)模式。冷軋大型機組作業(yè)一般由分布在全線的3個~4個操作室的若干作業(yè)人員共同完成?!耙痪€一崗”則是整條生產(chǎn)線由一名人員操控完成。
據(jù)介紹,馬鋼冷軋17條產(chǎn)線中部分已實現(xiàn)“一線一崗”,目前他們正通過不斷提高機組自動化率,加速推進(jìn)全部產(chǎn)線實現(xiàn)“一線一崗”。在“一線一崗”的帶動下,冷軋總廠的基層單位已由原來的19個整合為8個,作業(yè)區(qū)由81個優(yōu)化為42個,實現(xiàn)縱向到底、橫向到邊的崗位融合,為接下來打造“黑燈工廠”奠定了堅實基礎(chǔ)。
“這種作業(yè)模式促進(jìn)機構(gòu)變革,追尋流程再造,探求極致效率?!标惲⒕榻B,“一線一崗”對崗位人員要求很高,比如全面掌握整條生產(chǎn)線所有崗位操作技能,熟悉生產(chǎn)現(xiàn)場從入口到出口所有設(shè)備功能、作業(yè)環(huán)境、操作要領(lǐng)和安全要點等。為此,冷軋總廠同步開展了“一線一崗”理論培訓(xùn),并通過導(dǎo)師帶徒、輪崗實操幫助員工盡快掌握技能。
馬鋼制造管理部制造體系信息技術(shù)首席工程師劉強認(rèn)為,從“一線一崗”帶來的組織變革可以看出,智慧制造打破了地域邊界、行政邊界、層級邊界,崗位邊界也在逐步模糊,人的角色和職責(zé)已被重新定義。
“從職業(yè)角度看,以前,搞IT是搞IT的、搞工藝是搞工藝的,而鋼鐵智慧制造則是信息技術(shù)與鋼鐵工藝的深層次結(jié)合,因此就需要既懂工藝又懂計算機程序和算法的復(fù)合型人才。”張吾勝解釋道。目前,馬鋼除了對外招聘復(fù)合型人才,還在崗位上進(jìn)行重點培養(yǎng),比如讓IT人才到崗位學(xué)習(xí)工藝,讓工藝人才學(xué)習(xí)編程等。另外,寶武內(nèi)部也經(jīng)常舉行職工技能大賽,其中就有僅面向工藝技術(shù)人員的編程大賽。
“工業(yè)大腦”——
協(xié)同發(fā)展帶來無限想象
“馬鋼取得的成績,既有我們自身努力的成分,又有加入寶武以后平臺化運作的推動?!倍∫阏f。
走進(jìn)馬鋼長材智控中心,智慧操作島臺錯落有致,鐵水、精煉、煉鋼……一道道工序清晰呈現(xiàn)。放眼望去,“藏”在一隅的智慧運維島臺吸引了《中國冶金報》記者的注意。
“智慧運維島臺能夠監(jiān)測我們設(shè)備的狀態(tài),由寶武智維公司遠(yuǎn)程提供設(shè)備維護(hù)技術(shù)支撐。他們有工作組進(jìn)駐這里?!辈坏取吨袊苯饒蟆酚浾咴攩?,金翔就介紹起來。
“寶武智維是馬鋼加入了寶武以后才成立的,整合了馬鋼原有的檢修公司。”金翔告訴《中國冶金報》記者,除了寶武智維,加入寶武重工的馬鋼重機公司也在為馬鋼提供智慧制造解決方案。
“在寶武大家庭,我們得到了很多支撐,冷軋智控中心項目就是基于寶信軟件iPlat平臺建設(shè)的?!标惲⒕f,“前期我們著力實現(xiàn)了跨界面、跨產(chǎn)業(yè)融合,因為平臺相通,數(shù)據(jù)能夠共享,接下來將重點與合肥公司板材開展跨空間融合。”
今年6月20日,寶武發(fā)出了萬名寶羅(BaoRobot)上崗實施動員令。張吾勝告訴《中國冶金報》記者,馬鋼正在對“3D”(危險性高、勞動環(huán)境差、簡單重復(fù)勞動)等崗位進(jìn)行梳理,未來將實現(xiàn)寶羅替代,在降低安全生產(chǎn)風(fēng)險的同時,大幅提高勞動效率。
寶羅上崗對馬鋼乃至整個寶武都提出了更高的要求?!叭俗吡爽F(xiàn)場有問題怎么辦?寶羅壞了怎么辦?”張吾勝解釋道,這一方面要求產(chǎn)線的故障率非常低,另一方面要求遠(yuǎn)程運維能夠支撐解決現(xiàn)場的一切問題。據(jù)介紹,順利的話,預(yù)計到2024年將有1200個寶羅在馬鋼上崗。
在2019年的馬鋼專業(yè)化整合融合啟動會上,陳德榮這樣談寶武的融合發(fā)展:“盡管每一個鋼鐵基地都處在不同的歷史方位,但是他們擁有一個共同的未來,這就是‘成為全球鋼鐵及先進(jìn)材料業(yè)引領(lǐng)者’的億噸寶武,這是我們共同的事業(yè)?!眳f(xié)同發(fā)展、共建共享,就是對“共同事業(yè)”最好的詮釋。
去年11月1日,中國寶武工業(yè)大腦戰(zhàn)略計劃正式啟動。據(jù)介紹,工業(yè)大腦是產(chǎn)業(yè)智能化的形象描述,是中國寶武“三跨融合”的組成部分。該計劃分為智能制造產(chǎn)線、智能化全流程、智能設(shè)備運維、智能軟硬件技術(shù)等四大攻關(guān)領(lǐng)域,14個重點攻關(guān)項目共同推進(jìn),各“一基五元”公司分頭攻關(guān)實施。馬鋼承接了其中的“鋼鐵工業(yè)大腦—寶武智能煉鋼項目”。該項目以現(xiàn)有裝備水平、現(xiàn)行工藝?yán)碚?、現(xiàn)實管理思想為基礎(chǔ),創(chuàng)新突破煉鋼前沿關(guān)鍵技術(shù),將提升煉鋼工序模型群自感知、自決策、自執(zhí)行能力,數(shù)據(jù)、信息驅(qū)動的工序界面聯(lián)通能力,以及平臺化數(shù)據(jù)挖掘運用能力,構(gòu)建智能煉鋼工業(yè)大腦。
今年6月18日,馬鋼四鋼軋總廠成功利用智能RH技術(shù)同時操控2座RH爐,完成了硅鋼與汽車板的生產(chǎn)。這意味著,馬鋼不僅實現(xiàn)了RH爐全鋼種“智能精煉”這一歷史性突破,而且實現(xiàn)了一名主操同時操控兩座RH爐。
據(jù)了解,這套智能RH控制系統(tǒng)已經(jīng)具備脫碳模型、溫度控制模型、合金最小成本模型、增氮模型、脫硫模型、低碳鋼模式智能選擇模型等全套功能模型,適用汽車板、無取向硅鋼、取向硅鋼、管線鋼、工業(yè)純鐵等高端品種,鋼種覆蓋率達(dá)到100%,截至目前投用率達(dá)到99%以上。
工業(yè)大腦項目最終會給我們帶來什么?在馬鋼人看來,這將是足以改變整個行業(yè)的成果,當(dāng)下留給鋼鐵人太多的想象。
“我們做很多事情往往基于經(jīng)驗。但是未來我們肯定會走到一個依靠系統(tǒng)、依靠AI(人工智能)、依靠算法解決問題的階段。畢竟人是會犯錯的。機器不一樣,一旦調(diào)整到位,它就會有非常穩(wěn)定的產(chǎn)出。即便是系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤,我們也可以通過復(fù)盤調(diào)整優(yōu)化,實現(xiàn)正向迭代。”劉強告訴《中國冶金報》記者,“我們整個行業(yè)的智慧制造最終都會走到這個階段,基于科學(xué)的方法、數(shù)學(xué)的方法以及人類經(jīng)驗,實現(xiàn)知識、技能的不斷迭代。”
高鵬也有同感?!盁掕F是一件非常辛苦的工作。大家常說高爐是‘黑匣子’,有事全靠老師傅‘把脈’。但我覺得快樂煉鐵是可以實現(xiàn)的?!备啭i解釋說,“智慧高爐會發(fā)展到什么程度?到最后一定是計算機通過數(shù)據(jù)自學(xué)習(xí)發(fā)出控制指令,把人給解放出來,讓人能夠充分挖掘自己的智慧潛力,不斷推動企業(yè)創(chuàng)新,自己實現(xiàn)有錢、有閑、有趣的‘三有’生活。”
……
談話間,仰望智造“蒼穹”的馬鋼人不忘腳踏實地。
“現(xiàn)在寶武內(nèi)部每個季度都要評智慧制造指數(shù),就是看‘四個一律’‘三跨融合’做得怎么樣,各個基地都在力爭上游。雖然我們目前排第二,但其他基地進(jìn)步都特別快,真是前有標(biāo)兵,后有追兵,一點不能松懈?!标惲⒕锌溃啊蛱臁闹腔壑圃?.0、‘今天’的2.0、‘明天’的3.0、4.0,智慧制造這條路真的是任重道遠(yuǎn),我們還是要不斷學(xué)習(xí)、不斷追趕、不斷向前?!?/p>