智能化管控技術(shù)在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用

崔大成

（濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 250101）

經(jīng)濟(jì)與管理

智能化管控技術(shù)在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用

崔大成

（濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 250101）

利用有效的智能化和信息化管理手段，濟(jì)鋼對熱軋鋼卷的入庫、天車的作業(yè)調(diào)度、裝車出庫等過程進(jìn)行全面跟蹤，實(shí)現(xiàn)熱軋庫房的精細(xì)化管理，年降人工成本240萬元。另外，智能化管控技術(shù)運(yùn)用于高爐供水系統(tǒng)，建立實(shí)時的高爐供水管網(wǎng)集中管控平臺，實(shí)施后每年的效益合計(jì)370萬元。

智能化管控技術(shù)；集中管控；庫房管理；供水系統(tǒng)

1 前言

提高勞動生產(chǎn)率，降低人工成本，是當(dāng)前鋼鐵業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展思路和要求。通過對比國內(nèi)先進(jìn)生產(chǎn)線，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，充分利用先進(jìn)智能設(shè)備、自動化控制手段，提高產(chǎn)線自動化控制及操作水平。在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，實(shí)現(xiàn)鋼鐵業(yè)生產(chǎn)智能操作；優(yōu)化看管類崗位，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，無人值守，減少崗位定員，提高勞動生產(chǎn)率。

濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司看管類崗位人員數(shù)量多的主要原因?yàn)椋涸O(shè)備自動化水平低；設(shè)備工藝設(shè)計(jì)需要崗位人員配置多，效率低；設(shè)備運(yùn)行狀況不穩(wěn)定，需要安排專人看管。通過比對國內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)的管理模式，查閱資料、溝通交流，最終認(rèn)為智能化集中管控技術(shù)比較適合現(xiàn)在企業(yè)生產(chǎn)狀況，引進(jìn)該技術(shù)并應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)中，減員增效的效果顯著［1］。

2 主要管理技術(shù)創(chuàng)新思路

鋼鐵業(yè)看管類崗位主要集中在鐵路道口、倉庫、皮帶機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、除塵器等崗位。在不同時期完成的工程建設(shè)中，受當(dāng)時自動化水平的限制，存在看管類崗位設(shè)置較多的問題。通過智能化集中管控技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)υO(shè)備各種突發(fā)情況做到及時有效地快速反應(yīng)處理。通過查閱資料和技術(shù)論證，目前智能化集中監(jiān)控六大系統(tǒng)歸納如下：計(jì)算機(jī)控制連鎖顯示系統(tǒng)；控制室視頻監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)備集中控制視頻監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)備集中控制廣播報(bào)警系統(tǒng)；設(shè)備集中控制至控制室傳輸系統(tǒng)；設(shè)備集中控制監(jiān)控和自動聯(lián)動系統(tǒng)［2］。

通過設(shè)備的集中控制，統(tǒng)一管理體系的構(gòu)建，以設(shè)備視頻監(jiān)督和信號監(jiān)控為手段，結(jié)合設(shè)備各種防護(hù)設(shè)施和各種作業(yè)規(guī)范，不僅實(shí)現(xiàn)設(shè)備日常防護(hù)工作的實(shí)施、監(jiān)管及對各種突發(fā)情況能夠做到及時有效的快速反應(yīng)處理，同時實(shí)現(xiàn)對設(shè)備使用管理人員作業(yè)全過程規(guī)范性監(jiān)管。因此對現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行改造，完善監(jiān)控監(jiān)督功能，實(shí)現(xiàn)減員增效。

3 智能化管控技術(shù)實(shí)際應(yīng)用

2015年1月至3月，通過前期考察論證，濟(jì)鋼熱軋成品庫自動化管理、能源動力廠高爐區(qū)域供水系統(tǒng)符合智能化集中管控技術(shù)應(yīng)用的條件。2015年4月至12月，項(xiàng)目正式組織實(shí)施，至2016年1月，項(xiàng)目完成最終驗(yàn)收。具體技術(shù)應(yīng)用情況如下。

3.1 成品庫自動化管理改造項(xiàng)目

項(xiàng)目實(shí)施前狀況。庫房熱軋成品庫現(xiàn)有A、B、C跨，配備天車7臺，設(shè)置天車、地面指揮、發(fā)貨、長白班等多個操作崗位，共75人。目前，熱軋成品庫存在的主要問題為：天車的行走、吊裝作業(yè)依靠傳統(tǒng)的操作方式，沒有定位和作業(yè)指導(dǎo)手段，自動化水平低，作業(yè)準(zhǔn)確性有待提高；庫房管理仍然沿用第一代庫管模式，天車和地面上均有人操作，勞動生產(chǎn)率低，運(yùn)營成本高；產(chǎn)品入庫時，先將鋼卷吊運(yùn)落地后再記錄垛位。擺放垛位沒有經(jīng)過優(yōu)化，易出現(xiàn)堆放混亂、庫存信息錯誤、盤庫困難、發(fā)錯貨等現(xiàn)象，影響產(chǎn)品吊運(yùn)和裝車出庫。

項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)應(yīng)用。通過熱軋庫房自動化管理系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施，利用有效的自動化和信息化管理手段，對鋼卷的入庫、天車的作業(yè)調(diào)度、裝車出庫等過程進(jìn)行全面跟蹤，實(shí)現(xiàn)庫房的精細(xì)化管理，降低運(yùn)營成本，提高倉儲管理水平和物流效率。構(gòu)建庫房自動化管理系統(tǒng)，自動從熱軋MES接收鋼卷的生產(chǎn)入庫、出庫等指令信息，包括鋼卷號、鋼種、批號、規(guī)格、訂單號、垛位等。庫管系統(tǒng)根據(jù)MES指令制定天車調(diào)度作業(yè)計(jì)劃，將吊運(yùn)入庫、裝車發(fā)貨等作業(yè)指令通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至車載終端。

天車操作人員按照車載終端顯示的作業(yè)指令，人工操作天車運(yùn)行定位、吊裝運(yùn)輸?shù)?。系統(tǒng)自動采集天車的縱橫向坐標(biāo)、夾鉗高度、稱重等信息，對天車操作人員進(jìn)行全方位作業(yè)指導(dǎo)，以便快速準(zhǔn)確完成作業(yè)任務(wù)。吊運(yùn)作業(yè)指令完成后，車載終端自動將作業(yè)實(shí)績發(fā)送到地面庫管系統(tǒng)（必要時在終端HMI上人工確認(rèn)）。庫管系統(tǒng)再自動將作業(yè)實(shí)績反饋至熱軋MES。熱軋成品庫自動化管控系統(tǒng)見圖1。

圖1 熱軋成品庫自動化管控系統(tǒng)

通過實(shí)施熱軋成品庫自動化管理改造子項(xiàng)，提高了勞動生產(chǎn)效率和提升庫房管理信息化水平。實(shí)現(xiàn)了天車實(shí)時定位功能及自動判別天車的起放吊狀態(tài)和起放吊位置；通過無線局域網(wǎng)與上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)吊物計(jì)劃管理；實(shí)現(xiàn)查詢功能、報(bào)警功能等；實(shí)現(xiàn)庫房自動化管理和MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互和信息共享。項(xiàng)目投用后，熱軋成品庫實(shí)現(xiàn)了天車上有人、地面無人的操作方式。熱軋成品庫房崗位人員由75人減至51人，年降人工成本240萬元。

3.2 高爐區(qū)域供水系統(tǒng)集中管控項(xiàng)目

項(xiàng)目實(shí)施前狀況。高爐水系統(tǒng)操作室在各區(qū)域分散設(shè)置，就近操作，操檢人力資源占用較多，高爐水系統(tǒng)崗位現(xiàn)有人員33人。其主要現(xiàn)狀為：現(xiàn)場分散，有的系統(tǒng)設(shè)備陳舊、老化、故障多，占用大量操檢人員；泵組無法自動排氣，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；有的高爐泵站進(jìn)出口管線沒有電動閥；水處理輔助系統(tǒng)未納入PLC系統(tǒng)，不具備遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)應(yīng)用。對部分能效低的泵組實(shí)施改造，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。通過升級改造現(xiàn)有自動化系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立實(shí)時的高爐供水管網(wǎng)集中管控平臺，處理以供水管網(wǎng)為核心內(nèi)容的相關(guān)信息和遠(yuǎn)程監(jiān)控為一體的綜合管控信息系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、分析決策的全計(jì)算機(jī)處理過程。主要實(shí)施內(nèi)容：對1#1 750 m3高爐直供水系統(tǒng)兩套泵組中的1套采用變頻調(diào)速控制，水系統(tǒng)管網(wǎng)加裝20臺自動排氣閥，9臺低壓泵組盤根式密封改為機(jī)封式；2#1 750 m3高爐更換8套壓力變送器；對3#1 750 m3高爐軟水主泵系統(tǒng)進(jìn)行葉輪車削，重新設(shè)定流量、揚(yáng)程；各高爐水系統(tǒng)統(tǒng)一集中監(jiān)控軟件平臺、恢復(fù)或增加遠(yuǎn)程檢測儀表、完善設(shè)備和過程參數(shù)及環(huán)境報(bào)警、完善故障診斷系統(tǒng)、完善安防和監(jiān)控系統(tǒng)；各高爐水系統(tǒng)泵出口及管道關(guān)鍵部位增加20臺電動閥、潛水泵組實(shí)現(xiàn)集中管控。

技術(shù)應(yīng)用效果。通過實(shí)施能源動力廠供水系統(tǒng)集中管控及節(jié)能改造子項(xiàng)，高爐泵站實(shí)施集中管控，實(shí)現(xiàn)了4座水泵房集中遠(yuǎn)程操作，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。項(xiàng)目實(shí)施后，人員由原來定員的43人精簡為23人；3#1 750 m3高爐軟水主泵和4#3 200 m3高爐噴淋泵組節(jié)能優(yōu)化水泵改造，按照功率降低年節(jié)省費(fèi)用106.5萬元；改造后優(yōu)化提升水系統(tǒng)的專業(yè)化管理水平，高爐循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能成本核算，實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)的節(jié)能降耗，年可降低新水消耗12萬m3，軟水消耗2萬m3，年可節(jié)約費(fèi)用64萬元。項(xiàng)目實(shí)施后每年的效益合計(jì)370萬元。

4 結(jié)語

通過智能化集中管理控制技術(shù)應(yīng)用，濟(jì)鋼在人力資源優(yōu)化、自動化控制、節(jié)能降耗等方面得到了較大的改善。提高了工作效率，節(jié)省了人力，實(shí)現(xiàn)了減員增效。項(xiàng)目實(shí)施后綜合實(shí)現(xiàn)創(chuàng)效611萬元。

［1］黃希鈷.鋼鐵冶金原理［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1990.

［2］曹凌云，陳翔，黃澤健.基于WebGIS的施工監(jiān)測信息管理系統(tǒng)應(yīng)用研究［J］.徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，7（3）：1-5.

Application of Intelligent Control Technology in the Production of Iron and Steel Industry

CUI Dacheng

（The Automation Department of Laiwu Branch of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

Using the effective intelligence and information management means,the hot rolled coil storage,crane operation scheduling, loading and unloading process are comprehensively tracked.The fine management of hot rolling warehouse is realized,the 2.4 million Yuan of operation cost is reduced.In addition,the intelligent control technology is used in the blast furnace water supply system,the realtime control platform of blast furnace water supply pipe network is established,and the benefit 3.7 million Yuan per year can be achieved.

intelligent control technology;centralized management and control;warehouse management;water supply system

F272.7

B

1004-4620（2017）02-0068-02

2016-12-01

崔大成，男，1983年生，2007年畢業(yè)于內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)?，F(xiàn)為濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司發(fā)展規(guī)劃部工程師，從事項(xiàng)目管理工作專業(yè)。