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智慧钢铁如何奔赴下一程?

2023-04-04 | 查看: 14897 | 来源:中国钢铁新闻网 |

  本报记者 樊三彩   近日,工信部等17部门联合印发《“机器人+”应用行动实施方案》(下称《方案》),提出了“聚焦10大应用重点领域、突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案,推广200个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景”的目标,其中制造业位于重点发展行业的首位。   近年来,随着机器人在钢铁行业的应用逐渐广泛和深入,钢铁行业智能化的步伐正日益加快。首钢京唐“低碳高效多模式连续铸轧智能工厂”获评为工信部“2022年度智能制造示范工厂”,南钢
  本报记者 樊三彩
  近日,工信部等17部门联合印发《“机器人+”应用行动实施方案》(下称《方案》),提出了“聚焦10大应用重点领域、突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案,推广200个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景”的目标,其中制造业位于重点发展行业的首位。
  近年来,随着机器人在钢铁行业的应用逐渐广泛和深入,钢铁行业智能化的步伐正日益加快。首钢京唐“低碳高效多模式连续铸轧智能工厂”获评为工信部“2022年度智能制造示范工厂”,南钢JIT+C2M智能工厂目前已成长为世界首个基于5G专网的钢铁JIT+C2M智能工厂等,让以机器人为引领的智能化进程再跃新台阶。
  3D岗位成钢企机器人应用热门领域
  近年来,为回应职工对美好生活的期待,钢铁企业以数字化转型为发展方向,以智能制造为抓手,持续驱动企业快速驶入高质量发展快车道。
  《方案》提出,“研制矿山、民爆、社会安全、应急救援、极限环境等领域机器人产品”。钢铁行业也存在许多3D(危险性高、劳动环境差、简单重复劳动)岗位,这些岗位正成为应用机器人的热门领域。
  据《中国冶金报》记者了解,首钢京唐公司针对拆捆带、捞锌渣、高温取样、加保护渣等“脏”“累”“险”岗位,制订了机器人应用场景实施计划,目前已经应用机器人70台(套);山钢集团共应用100余台机器人,主要分布在喷码、焊标、测温取样、贴标、实验室搬运、拆捆带、取样搬运等岗位;金恒科技目前已实施机器人等智能装备220多台(套),其中南钢应用83台(套),已实现炼铁、炼钢、连铸、板材加工、长材加工、检化验工序全覆盖……
  应用机器人带来的效果也是显而易见的。“通过应用机器人,生产作业的安全风险隐患减少100多个,关键设备联网率达100%,通过优化岗位配置、提高作业效率,经济效益达1000多万元。”首钢京唐相关负责人介绍。山信软件莱芜自动化分公司智能装备事业部经理李振刚表示:“通过在生产岗位使用机器人替代人工,岗位劳动生产率提高了10%,安全水平基本达到100%。”
  金恒科技智能装备有关负责人则表示,金恒科技机器人团队围绕行车操作、连铸加渣、标牌焊接、检试验等领域的自动化、智能化进行了探索,已形成成熟的机器人产品,不仅产生了显著的经济价值,而且在行业内广泛应用。
  如连铸自动加保护渣机器人。据介绍,该系统具有智能识别铸坯宽度、智能调整加渣速度、自动加渣等功能,成功解决了困扰连铸稳定自动加保护渣的难题。“该系统的应用,减少了安全隐患,年新增产值达到440万元以上,可节省人力成本80万元/年,总经济效益超520万元/年。”金恒科技负责人介绍,该系统对加快大型转炉技术创新,实现高品质洁净钢高效、绿色、洁净、稳定、低成本生产具有巨大的战略意义和经济价值。
  又如全自动冲击试验机系统。该系统由金恒科技完全自主设计开发,改造5台自动冲击试验系统共产生费用约200万元,比同类型国外产品节约了800万元左右资金;可减少检验员8人,按每人每年20万元的工资费用测算,可节省人力成本160万元/年。“本项目属国内首创,是国家智慧制造在检测领域的又一成果,填补了国内外金属材料冲击试验领域的技术空白,达到国际领先水平。”该负责人介绍。
  钢企多选择自主研发道路
  《方案》提出,构建机器人产用协同创新体系,支持用户单位参与人机交互等机器人产业链核心技术攻关,共同开发先进适用的机器人产品和系统解决方案。机器人作为新兴领域,面临很多技术难题,多家钢企目前普遍选择了或引进或自主研发的道路。
  《中国冶金报》记者从首钢了解到,首钢长钢目前有12台机器人,分别在焦化厂、轧钢厂、质量监督站、瑞昌水泥等单位,均为引进项目;首钢矿业亦未涉及工业机器人自主研发领域。而首钢京唐依托集团内自动化团队,基于工业机器人标准配置,依据“脏”“累”“险”等极限环境应用场景需求,进行了定制化应用开发。首钢京唐相关负责人介绍,他们目前已经掌握机器人作业控制技术、接口通信、机器人与上下游工序作业连锁控制技术等,形成了拆捆带、贴标签、(连铸)自动加渣、炼钢自动测温取样、原燃料取样等应用场景解决方案。
  无独有偶,山信软件、金恒科技均围绕智能化培育自主研发能力。“山信软件植根于山钢,具备提供钢铁业全流程、全工序智能装备、无人化技术解决方案能力,所生产的智能装备产品及视觉软件为公司自主开发产品。”李振刚表示。金恒科技负责人介绍:“在冶金行业机器人开发方面,金恒科技自主研发系统解决方案,已经掌握机器人视觉定位技术、深度学习技术、协调控制技术、轨迹规划技术等,具备六轴机器人本体研发能力。”
  未来,首钢长钢将结合公司实际,重点考察重复性强、劳动强度高的岗位,涉及质量检测、温度测量、样品检测等标准作业的岗位,存在有毒有害气体和高温恶劣环境的岗位等,通过引进成熟的智能化机器人替换高危岗位和人工操作,提高现场安全指数、工作效率及产线智能化水平,减轻工人劳动强度。首钢矿业虽无机器人研发计划,但始终致力于智能矿山理念及技术产品化。“目前,首钢矿业井下电机车无人驾驶技术在国内市场占有率达90%以上;露采矿山智能调车系统在国内外35个矿山落地生根;MES、智能计量等信息化系统服务于国内外30余家矿业公司;先后为西部矿业、华夏建龙等公司提供智能矿山整体咨询服务。”相关负责人介绍。
  不过,正如《方案》所提倡的,随着机器人产业向纵深发展,未来进行协同创新研发或是一条路径。据《中国冶金报》记者了解,山信软件目前暂没有协同计划,首钢京唐负责人则表示,“‘十四五’期间,京唐公司将充分依托机器人产用协同创新体系,进行新兴和潜在应用场景建设。”
  未来将纵深推进机器人研发应用
  《方案》提出了“聚焦10大应用重点领域、突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案,推广200个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景”的目标,也为钢铁企业指引了发展方向。
  首钢京唐负责人表示:“《方案》为京唐公司开展‘机器人+’应用行动提供新思路。‘十四五’期间,京唐公司将参与标准的研制与验证,参与适用于钢铁行业特定应用场景机器人的联合开发,全力完成100个机器人的应用目标。”同时,首钢京唐将在大数据、人工智能技术支持下,提升状态感知、集成互联、决策优化和自主作业等能力,实现生产柔性化、敏捷化、模块化配置,满足客户个性化需求。
  “面向未来,金恒科技将依托南钢丰富的应用场景,重点打造原料、实验检测、无人巡检等领域的机器人应用,解决实际生产、经营、管理过程中存在的具体问题。从底层的机器人装备到产线的集控,再到整个的数字工厂,以数字化转型作为总体目标,降低企业综合成本,为钢企极致降本、提质增效提供有力支撑。”金恒科技负责人表示。
  对于人力密集型的矿山行业而言,随着智能矿山建设推进,流程产线自动化、智能化水平虽逐步提高,但仍存在许多需要人工操作完成的工作。“未来,首钢矿业将继续锚定‘三化’目标,持续提升‘四平台’智能化水平。”首钢矿业负责人表示。
  该负责人描绘道,实现智能采矿后,采区移动设备将不需要现场驾驶,驾驶人员可在远离采区的操控中心集中作业,实现移动单体设备无人干预、自主运行。实现智能选矿的最终目标是建设无人工厂,届时,各产线将自适应高效运行,一条产线甚至几条产线将实现集中操控。在智能运输上,首钢矿业将升级“铁路运输一张图调度系统”,按运输任务自主选择机车、配置车辆、安排运行时间,形成智能调度平台;按照司机先下车遥控驾驶—集中驾驶—自主运行的路径,构建无人化智能运输体系。在智慧管理上,首钢矿业将融合工控、管理两张图,形成操控指挥一体化平台,搭建一级调度系统,营造即时、移动、智慧办公环境。
  《中国冶金报》(2023年04月04日 03版三版)