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智能制造是实现“双碳”目标的突破口
2021-06-21 16:27:08 点击数：
夏杰生
近年来，用智慧制造支撑绿色发展已成为国内钢企加快碳减排的重要手段之一。
中国宝武集团新疆八一钢铁公司（下文简称八钢）在发展智慧制造的征途中，坚持“控制室一律集中，离开现场”“操作岗位一律用机器人”“设备一律远程监控”“销售和采购服务一律上线”这“四个一律”的评价标准，取得了骄人业绩。
湖南镭目科技有限公司（下文简称镭目）全面深度参与了八钢“四个一律”建设过程，多、快、好、省地助力八钢连铸和轧钢生产线全面推行智慧制造，既淘汰了老旧设备和冗员，又促进了碳达峰、碳中和目标的早日实现，成功使八钢减员133人。
其中最为典型的成功建设案例是对八钢中厚板厂的智慧制造建设。作为曾经的生产瓶颈区域，镭目智能化设备使其共优化重复性工作、劳动强度大、工作效率低的岗位人员56人，按人力成本15万元/（人·年）进行计算，合计每年人力成本下降1650万元。同时，整条中厚板轧线产能翻倍，由6万吨/月提升到12万吨/月，其中轧钢探伤板产能由2000吨/天提升到4000吨/天，合计全年因产能提升带来效益约3600万元。
据了解，镭目智能装备在八钢获得了成功应用，效果明显：
智能二切，革故鼎新。镭目根据八钢炼钢和轧钢工艺布局与生产节奏匹配要求，在其中厚板厂轧钢端独家设计布局了具备在线自动跟踪、自动测长、自动喷号、自动切割、自动装炉等全自动功能的板坯智能二切分轧制系统。该系统上线后解决了轧钢环节的生产产能瓶颈问题，不仅产量从每月6万吨提高到每月最高12万吨，且实现二切分轧制的日切割能力与日轧制能力相匹配。这一环节的智能改造，为劳动强度大、工作效率低的工作岗位节约人员，每个班减少10个人，4个班共计减人达到40人，实现了腾笼换鸟，凤凰涅槃。
智能喷印，减员增效。针对八钢中厚板喷印喷号工作环境温度高、粉尘浓度高、劳动强度大、工人有安全风险等问题，镭目采取喷号岗位用机器人替代人工的方案，解决了某些可能会对人体造成伤害事故的风险。机器人喷号更智能、更高效、更安全，是符合工业4.0、AI时代潮流的新一代智能喷号机产品。该项目投用后，为八钢实现了减员增效的作用，每班减少操作工1人，共计减少4人。
智能探伤，未雨绸缪。电磁超声在线智能探伤，属于非接触式检测方式，检测时无须耦合剂。该技术不仅能够实现钢板在线探伤需求，而且探伤速度快、准确率高、稳定性好。探伤完成后，不仅能快速给出探伤图谱，给出探伤质量评估，而且评估标准符合所有探伤标准。
该项目投用后，为八钢中厚板厂减员8人，探伤能力从以前每天2000吨提高到目前每天4000吨，生产效率提高1倍。八钢中厚板厂孔厂长说：“镭目的探伤设备帮了我们大忙。国内独家的技术，性能非常好，极大地提高了我们的生产效率。以前人工探伤，需要行车工铺板子，人工洒水，人工探伤，工作效率低，导致轧机边上堆满了钢坯。用了镭目公司的探伤设备后，钢坯快速完成检验，轧机周围不再堆放钢坯。”
智能质检，缺陷现形。镭目公司研发的钢坯表面缺陷在线检测系统，运用机器视觉、机器学习、模式识别技术，在线获取钢坯表面图像，实时分析和识别表面图像缺陷，并判定缺陷类型；准确定位，生成缺陷报表，利用相关的判定规则，对产品质量进行判定，克服了传统质检方法识别结果参差不齐、高温钢坯难以目视等弊端。
该项目投用后，系统运行稳定，为八钢中厚板厂实现减员4人，每年为钢厂带来直接经济效益达到数万元。
多种智能，各显神通。在八钢炼钢厂的方坯和板坯连铸工艺流程以及棒材厂和热轧厂里，镭目的多台智能装备取得了减员增效的良好使用效果。例如，热轧厂的一台喷号机器人，减少现场操作员工4人；棒材厂的5台焊标机器人，减员10人；板坯连铸车间分别有4台板坯喷号和加渣机器人，减员8人；方坯连铸车间分别有2台、10台、2台喷号-加渣-大包下渣检测机器人，分别减员2人、10人、2人。这些项目八仙过海、各显神通，每年为八钢带来直接经济效益达数百万元。
智能巡检，确保安全。此外，镭目为八钢欧冶炉定制的智能巡检机器人——“小白”，是八钢14个智能项目排名第一的明星产品。
“小白”可对欧冶炉4层~18层实现智能巡检，具备设备高精视频检测、红外温度检测、一氧化碳检测和管道破损检测等功能，能够独立完成上下电梯、爬楼梯、读书记录、持重搬运危险物品、规划和重新规划路径等动作。“小白”使八钢优化人员4人以上。
镭目总裁田陆博士深有感触地说，整个产线的智能制造应用已经成为打通八钢上下游工序、促成各工序相互协同、突破产线综合瓶颈的重要手段，是钢铁行业转型升级和高质量发展的关键，更关系到市场竞争的主动权和价值分配的话语权。智能制造在推动钢铁行业劳动生产率提升方面成效显著，已经成为企业提升竞争力的迫切需要。在智能制造产线实施运行期间，八钢领导与镭目团队密切配合，多次对镭目技术装备提出了高水平的指导建议。在八钢实现一流示范企业目标的进程中，镭目将为八钢创造更高的效益，助力八钢成为中国西北及中亚地区最具竞争力的钢铁企业。
“创建智慧钢厂，八钢的天更蓝、水更清。实践证明，此举是打开碳达峰、碳中和之门的钥匙。坚信八钢人迈向低碳减排的步履会更加坚实豪迈。”田陆如是说。
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