本報通訊員 吳帥 廖承雄
鋼鐵是怎樣煉成的？
衡陽高新區(qū)鐳目科技的實踐告訴我們：在數(shù)字時代，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精細。
隨著數(shù)字時代的到來，傳統(tǒng)的鋼鐵產業(yè)與新興數(shù)字技術相互交融，這種碰撞正在為鋼鐵生產帶來前所未有的變革。站在數(shù)據(jù)浪潮的風口浪尖，鋼鐵產業(yè)正借助數(shù)據(jù)賦予的力量，實現(xiàn)華麗蝶變。
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，機器轟鳴不斷，其年產量卻始終徘徊在100萬噸左右，增速緩慢，產品質量問題更是層出不窮。這無疑給該企業(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)連鑄機作業(yè)環(huán)節(jié)的問題是諸多問題的根源所在。傳統(tǒng)的連鑄機生產模式僅僅著眼于物質流的運輸，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，結果可想而知?！辫D目科技項目負責人鄧力文介紹，一些傳統(tǒng)的連鑄機對鑄坯成分控制缺乏有效手段，工藝問題頻發(fā)，產品質量自然難以保障。而且，鑄坯生產與運輸環(huán)節(jié)效率低下，時間和成本被大量浪費，生產過程無法有效追溯，一旦出現(xiàn)質量問題，企業(yè)只能盲目摸索，無從下手。
更令人關注的是，傳統(tǒng)生產模式下一線操作工的工作環(huán)境較差、強度大。連鑄機作業(yè)需配置17人，多集中于物質流運輸，忽視對數(shù)據(jù)流的管理，讓操作工們長期身處3D（臟Dirty、累Difficult、險Dangerous）的惡劣環(huán)境中，承受著高強度的勞動。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。
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。該項目通過引入機器人和自動化設備來掌控物質流，讓生產過程更加有序、高效；利用工業(yè)模型挖掘信息流，使生產數(shù)據(jù)能夠依據(jù)專家測算的最優(yōu)參數(shù)進行精準調整，從而實現(xiàn)提質增效的目標。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)展藍圖。
如今，在衡陽鐳目的運維室內，大屏幕上實時顯示某金屬冶煉企業(yè)智能連鑄機的運行情況，溫度、振動率、鋼水成分等生產數(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整生產工序，確保生產過程符合產品工藝的要求；同時還能根據(jù)鋼水成分的改變，自動改變智能連鑄機的生產工藝，實現(xiàn)生產工藝無縫轉換。
這一項目為鐳目科技帶來了31項知識產權，一舉攬獲7件發(fā)明專利、15件實用新型專利、9件計算機軟件著作權。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“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：驅動管理精細化的行業(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，奏響了一曲精細化管理的樂章。
在孕育階段，也就是鋼水冶煉環(huán)節(jié)，該項目通過在前端延伸精煉和轉爐模塊，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量生產注入了一針“強心劑”，實現(xiàn)了對鋼水成分的精準把控，為后續(xù)生產奠定了堅實基礎?？梢哉f，這是從源頭上把控質量的關鍵一步，充分體現(xiàn)了數(shù)據(jù)在生產前端的重要性。
當鑄坯從連鑄機中“誕生”時，該項目借助安裝在連鑄機上的各類傳感器，實時收集鑄坯的內部質量數(shù)據(jù)，如坯殼厚度、內部組織均勻性等。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量狀況，一旦出現(xiàn)異常，便可立即采取措施調整。這表明，在生產過程中，實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測與反饋對于保證產品質量至關重要，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，該項目通過對鑄坯表面進行實時監(jiān)測，收集表面質量數(shù)據(jù)，如表面裂紋、粗糙度等?；谶@些數(shù)據(jù)對加工工藝進行優(yōu)化調整，避免因表面質量問題導致鑄坯報廢，提高了鑄坯的成品率。這再次證明了數(shù)據(jù)驅動的精細化管理能夠在生產的各個環(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)化生產工藝，提高產品質量。
當鑄坯完成加工達到成型狀態(tài)時，該項目精確采集其規(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品訂單要求，還為后續(xù)的運輸、倉儲等環(huán)節(jié)提供準確信息，便于實現(xiàn)高效的物流管理。這說明數(shù)據(jù)在產品的成型及后續(xù)環(huán)節(jié)同樣起著不可或缺的作用，它讓整個生產流程更加順暢、有序。
而在鑄坯進入使用環(huán)節(jié)，即被消耗的過程中，該項目為每一塊鑄坯賦予獨特的身份信息數(shù)據(jù)，如生產批次、生產日期、質量檢驗結果等。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)在面對質量問題時不再盲目，能夠精準定位并解決問題，提高企業(yè)的質量管理水平。
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效率的提升和產品質量的改善，更是一種全新的生產管理理念和模式。它讓人們認識到，在當今時代，精細化管理不再是一句空話，而是可以通過數(shù)據(jù)驅動來真正實現(xiàn)的。
降本增效：全生命周期管控的豐碩成果
設備智能自主巡檢、生產管理全程在線、關鍵裝置負荷自動升降、工藝參數(shù)自主優(yōu)化……如今，走進廣西金海不銹鋼廠車間，科技感爆棚的應用場景撲面而來，顛覆了人們對傳統(tǒng)煉鋼行業(yè)的刻板印象。
這一項項的“轉變”，讓連鑄機越來越“聰明”，工人越來越省力。“我們通過數(shù)字化改造，引入‘數(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，今年預計產量有望突破150萬噸，同時節(jié)能降耗、質量提高的直接效益已達到2000萬元?！痹诮鸷２讳P鋼，相關負責人道出了背后的“秘密”。
“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)賦能與自動化設備，連鑄機所需員工數(shù)量大幅減少。一臺連鑄機從原來的17人減少到僅需7人，人員縮減比例高達58%。這不僅提升了生產現(xiàn)場的安全系數(shù)，也降低了操作工的勞動強度。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。
數(shù)據(jù)賦能使生產效率與產品質量也實現(xiàn)了雙提升。在生產效率方面，該公司鋼水收得率提升了0.25%，冶煉周期縮短了3分鐘，且減少了堵坯事故的發(fā)生，使得單位時間內能夠生產出更多、質量更好的鑄坯；在產品質量方面，鑄坯質量合格率達到了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)生產效益的顯著作用。可以說，在當今競爭激烈的市場環(huán)境下，生產效率和產品質量就是企業(yè)的生命線，而數(shù)據(jù)賦能無疑為這條生命線注入了強大的活力。
而在成本方面，數(shù)據(jù)賦能通過優(yōu)化生產流程，減少異常坯、頭坯、尾坯、切廢以及降低設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、尾坯切廢每年可為該公司節(jié)約670萬元，設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濟效益為每年820萬元，綜合來看，每臺連鑄機每年可減少3000萬元的生產成本。這表明，數(shù)據(jù)賦能不僅能夠提高生產效益，還能為企業(yè)帶來可觀的經濟效益，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的經濟支撐。
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，而是能夠實實在在地轉化為企業(yè)的生產力和競爭力的有效手段。在當今數(shù)字化時代，鋼鐵企業(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，全國16家知名鋼廠的30臺連鑄機正借力鐳目科技的“數(shù)據(jù)賦能鑄坯全生命周期管控”項目，加快數(shù)字化轉型步伐，助推企業(yè)從“制造”邁向“智造”。
