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技术进步 5G赋能钢铁行业

钢铁行业的生产场景相对复杂,生产工艺要求较高。近年来,得益于“5G 工业互联网”的推广和赋能,钢铁生产制造逐渐向数字化、智能化方向转型,技术的进步为行业高质量发展带来了更多动力。 远程操控,生产更安全高效 巨大的电磁吊具,吸附起数吨重的废旧钢材,提升、横移、调整位....

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钢铁行业属于典型的流程生产行业,生产过程是连续不断的,想要在复杂环境下及时传递大量信息,原有的信息化系统亟待智能化改造。

近年来,“5G+工业互联网”以大数据赋能,促进远程操控、协同作业、故障诊断等功能加快应用,正助推这一传统行业提质增效。

过去,操作工在生产车间里挥汗如雨,如今,坐在操作室就能远程操控生产。过去,生产设备如果发生故障,影响产品质量,一般到最后抽检才能发现,如今,传感器自动监测设备运行,实时诊断故障并精准定位,良品率更高了。

钢铁行业的生产场景相对复杂,生产工艺要求较高。近年来,得益于“5G+工业互联网”的推广和赋能,钢铁生产制造逐渐向数字化、智能化方向转型,技术的进步为行业高质量发展带来了更多动力。

远程操控,生产更安全高效

巨大的电磁吊具,吸附起数吨重的废旧钢材,提升、横移、调整位置,再精准地放置到运输车斗里……在湖南华菱湘潭钢铁有限公司的5米宽厚板厂炼钢区,4台天车(桥式起重机)正紧张有序作业。

此时,操作工谭彬正坐在宽敞的远程操控室里,目视屏幕,拨动摇杆,按动按钮,轻松完成装载吊卸任务。“以前在天车桥架下的操作室里工作可不是这样的。粉尘多、噪音大,虽然操作室里已经相对封闭,但时间长了,还会有灰尘漫进来,工作时必须时刻戴着口罩。”

帮助谭彬实现作业环境改变的,是华菱湘钢利用“5G+工业互联网”技术实现的天车智慧改造项目。

华菱湘钢生产设备部副部长何炜介绍,利用新技术的超高可靠性与超低时延,车间实现了数据的超高速上传与下载,能对设备进行精准化操控,真正实现人与机器的分离。5G+天车的智慧化改造,让工人的效率提升了不少。

宝钢股份湛江钢铁有限公司热轧厂,工作人员吴耀腾有同样的感受。说起5G技术给工作带来的变化,他连连点赞:“现在坐在办公室里就能远程操作设备,安全舒适还高效!”吴耀腾负责车间内无人天车的运行跟踪,以前他要在10多米高的天车上操控机器,精神必须高度集中。“自从应用新技术后,无人天车帮了大忙,少了上下车的危险,而且一个人就可以控制4台天车。”

“5G+智慧钢铁的场景应用已多点开花,类似5G天车远程控制、自动控制等,已具备大规模复制的技术和产业基础。”中国移动广东公司湛江分公司总经理潘卫东表示,未来,5G结合人工智能和云计算等技术,能帮助解决钢企网络碎片化和信息孤岛的问题,并在制造和管理中引入信息化、数字化和自动化解决方案,提高企业的生产效率和盈利能力。

协同作业,机器实现默契配合

在钢铁生产车间,推焦车、拦焦车和熄焦车呈一条直线排列,行驶到炭化室后,即将进入推焦、拦焦、熄焦等工序。在推焦过程中,机车自动识别所处炉号,并行驶到对应炉号旁……记者近日在河北唐山的首钢京唐公司看到,整个过程如行云流水般自动完成。

对钢铁企业来说,焦炉是不可或缺的设备。焦炉的四大机车——推焦机、拦焦车、熄焦车、装煤车,分工不同,又相互联系,通过信号的传送构成有机统一的整体。

在中控室的显示器上,四大机车的运行数据一目了然。整个管理系统除了可以实时监测机车运行情况,还能实现人机对话,发送工作指令。“焦炉四大机车运行数据由设备本体集中上传到中控室,过去由于带宽小,图像传输常常出现卡顿、滞后。”京唐公司焦化部生产室工作人员丁洪旗介绍。

钢铁行业属于典型的流程生产行业,生产过程是连续不断的,想要在复杂环境下及时传递大量信息,原来的信息化系统已经难以为继,对智能化制造需求迫切。2019年,京唐公司焦化部将5G技术应用于四大机车的远程操作中,实现多机智能化同步联动,使设备远程操作模式更加可靠、高效、安全。

“我们现在实现了图像的稳定、安全、快速传输,中控室经过分析、逻辑判断后,发出相应指令到机车的可编程逻辑控制器,从而实现四大机车的分工合作。”丁洪旗说。

华为5G钢铁行业专家彭俊说,相比其他无线制式,5G的优势更突出,可以将生产现场的多台设备按需灵活组成一个协同工作体系,实现分工合作,提高生产效率,降低生产能耗。据介绍,自2019年以来,首钢京唐公司利用“5G+工业互联网”等技术,推动钢铁制造技术与装备转型升级,生产效率提升了约15%。

故障诊断,实时监测主动维护

伴随着“轰隆隆”的响声,红彤彤的钢板在滚轮上快速移动,经过轧制、喷淋冷却变成黑色的钢带,再卷曲成钢卷……在辽宁鞍山的鞍钢股份热轧带钢厂,1780热连轧生产线生产作业区作业长马良在后台盯着显示屏,查看钢带生产情况。

马良说,在100多米的传输轨道上,一共有400多个辊道,在热轧过程中,如果某一电机出现故障使得辊道停滞,就会造成钢带表面的大面积划痕,影响产品质量。“以往这类问题只有在产品最后抽检时才会发现,但等发现时生产线上可能已经又生产出好多有划痕的产品了。”

2019年,鞍钢在1780热连轧生产线建设5G+设备(电机)预测性维护试点,有效解决了这一问题。鞍钢信息产业公司首席研究员刘佳伟介绍,“利用‘5G+工业互联网’升级关键基础设备后,设备传感器收集的温度、振动、压力、流量等数据,会实时传送到云端,再通过人工智能和大数据分析,就能实现即时的监测、诊断、处置等。”

以1780热连轧生产线为例,应用“5G+工业互联网”后,每个辊道的电机电流都会被实时采集,一旦出现异常就会立刻报警并精准定位。“以前发现产品划痕后倒查问题,需要对400多个辊道逐一排查,要花半个小时到1个小时不等,现在10分钟内基本就能确定问题。”马良说,“检修效率提升了,停机时间缩短了,废品、次品、降级品率由原来的7%左右下降至3.8%,对企业来说省下的都是真金白银!”

除了故障维修外,“5G+工业互联网”的应用还实现了对设备的主动维护。

“以往维护设备主要靠人员进行点检定修,现场工作量大、有危险性,而且准确率不高。有些设备的备件状态还正常,但到了更换周期就要更换,造成了浪费;有些备件已经有劣化趋势,点检时没发现,就可能发展成故障。这些都高度依赖点检人员的经验。”刘佳伟说,“现在,老师傅的经验转化为数据模型,通过数据分析,科学维护设备,实现对设备的全生命周期管理。在1780热连轧生产线上,改造后的紧急停机、故障维修次数下降了20%,机组作业率提升了5%。”

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