八鋼1750熱軋產(chǎn)線軋輥智能化管理應(yīng)用

唐 年,黃瑋鋼,陳彥春

(1.新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠;2.中鋼集團(tuán)邢臺(tái)機(jī)械軋輥有限公司)

前言

八鋼公司根據(jù)國(guó)家智能制造2025規(guī)劃,結(jié)合寶武集團(tuán)“四個(gè)一律”、“三跨”融合智慧業(yè)發(fā)展要求。在兩化融合、數(shù)智化升級(jí)方面,以軋鋼軋輥功能計(jì)價(jià)、生產(chǎn)準(zhǔn)備間總包為基礎(chǔ),重點(diǎn)聚焦“制品高端化、軋制減量化、運(yùn)操少人化、管理集約化”,逐步推進(jìn)軋輥數(shù)據(jù)信息采集自動(dòng)化、平臺(tái)一體化、應(yīng)用智能化,在1750熱軋產(chǎn)線實(shí)施了軋輥管理數(shù)智化改造和智能化升級(jí)。

1 智能標(biāo)簽的應(yīng)用

1.1 智能標(biāo)簽的特點(diǎn)

智能標(biāo)簽是一種在傳統(tǒng)印刷編碼標(biāo)簽下的扁平結(jié)構(gòu)應(yīng)答器,該標(biāo)簽包括芯片、天線和接合線,即所謂的嵌體。其包括芯片標(biāo)簽、可打印標(biāo)簽、電子標(biāo)簽。隨著鋼廠數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級(jí)的推進(jìn),智能標(biāo)簽作為能夠?qū)崿F(xiàn)信息化與數(shù)字化的技術(shù)工具,在鋼企內(nèi)部得到較為廣泛應(yīng)用,涉及工廠生產(chǎn)的設(shè)備、制造、物流、管理等幾乎所有過(guò)程,智能標(biāo)簽具有自動(dòng)識(shí)別特性和對(duì)信息的包容性。智能標(biāo)簽應(yīng)用后,可以減少人為錄入,全面提高工作效率和減少差錯(cuò)率,減少因系統(tǒng)信息識(shí)別錯(cuò)誤引起的使用事故,推進(jìn)物資管理信息化、無(wú)人化進(jìn)度智能化。

1.2 智能標(biāo)簽在智能化管理中的作用

智能標(biāo)簽作為數(shù)據(jù)載體,以智能標(biāo)簽為基礎(chǔ),通過(guò)工業(yè)運(yùn)行平臺(tái),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理,以提高現(xiàn)場(chǎng)管理過(guò)程的自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化水平,使生產(chǎn)過(guò)程管理、設(shè)備管理等精細(xì)化,提高管理過(guò)程的精準(zhǔn)判斷與決策,從而達(dá)到產(chǎn)品生產(chǎn)和使用的安全、穩(wěn)定、可靠、一致。因此在企業(yè)管理中智能標(biāo)簽將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用,比如生產(chǎn)過(guò)程管控、物資管理、物流管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)。

2 軋輥智能化管理的基本思路

借助軋輥智能標(biāo)簽及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化升級(jí),實(shí)現(xiàn)軋輥預(yù)算、生產(chǎn)質(zhì)量管控、現(xiàn)場(chǎng)使用維護(hù)等方面平臺(tái)化管理。軋鋼生產(chǎn)人員可進(jìn)行線上配輥、掃碼備輥;軋輥管理人員可進(jìn)行線上盤(pán)庫(kù)、精準(zhǔn)找輥、自動(dòng)配輥、自動(dòng)吊運(yùn)、自動(dòng)磨削;現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)人員可進(jìn)行線上運(yùn)維、線上管理、報(bào)表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。同時(shí),平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)異常輥預(yù)警、停滯預(yù)警、燒軸承預(yù)警、打滑停轉(zhuǎn)預(yù)警、系統(tǒng)決策等功能?；舅悸啡鐖D1。

圖1 軋輥智能化管理基本思路圖

3 八鋼1750熱軋線軋輥智能化管理的實(shí)施方案

首先通過(guò)建立磨輥間立體模型,對(duì)不同區(qū)域位置進(jìn)行界定;并在現(xiàn)場(chǎng)部署軋輥智能標(biāo)簽、定位基站和數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)軋輥的精確定位,實(shí)現(xiàn)軋制過(guò)程、磨削過(guò)程中軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)速度的信息采集以及軋輥溫度的監(jiān)控。

其中,信號(hào)傳輸路徑為基站對(duì)智能標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別、接收,并傳輸至數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),由數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)接收并上傳至后臺(tái)管理系統(tǒng),最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用。具體方案見(jiàn)圖2、圖3。

圖2 磨輥間不同區(qū)域界定圖示

圖3 智能標(biāo)簽信號(hào)傳輸路線圖

八鋼1750mm熱軋現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行軋輥智能標(biāo)簽定位跟蹤系統(tǒng)設(shè),通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)部署軋輥智能標(biāo)簽、定位基站和數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)軋輥的精確定位,實(shí)現(xiàn)軋制過(guò)程、磨削過(guò)程中軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)速度的信息采集以及軋輥溫度的監(jiān)控。

現(xiàn)場(chǎng)布置原點(diǎn)基站2臺(tái),用于定位坐標(biāo)原點(diǎn);X軸、Y軸、Z軸基站各1臺(tái),用于三維空間定位。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)3個(gè),便于實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備間信號(hào)全覆蓋。信號(hào)傳輸路徑為:基站對(duì)智能標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別、接收,并傳輸至數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),由數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)接收并上傳至后臺(tái)管理系統(tǒng),最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用,如圖4所示。

圖4 智能化管理流程圖

現(xiàn)場(chǎng)具體實(shí)施方法為:軋輥定位傳感器安裝在軋輥操作側(cè)端面位置;定位基站分別安裝在天車運(yùn)行導(dǎo)軌一端、大行車上、小車和吊鉤上。

4 軋輥智能化管理的目標(biāo)

(1)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素和設(shè)備狀態(tài)的全生命周期管理。用數(shù)字化驅(qū)動(dòng)磨輥間物質(zhì)流、能量流和信息流,打造5G+設(shè)備在線監(jiān)測(cè)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了軋輥數(shù)據(jù)在線運(yùn)維,使軋輥狀態(tài)早監(jiān)測(cè)、早預(yù)警、早處置,確保產(chǎn)品使用的安全、穩(wěn)定、高效。

(2)提升軋線安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。構(gòu)建預(yù)警體系,減少異常事故發(fā)生頻次;建立多維度技術(shù)模型,優(yōu)化軋線經(jīng)濟(jì)指標(biāo);保證軋線安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。軋輥在使用過(guò)程中,實(shí)時(shí)傳輸轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù),并與軋機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)相印證,對(duì)異常情況提前進(jìn)行預(yù)警。同時(shí),軋輥是直接參與鋼材成型的,軋輥數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋,對(duì)軋機(jī)生產(chǎn)工藝的制定、不同技術(shù)模型建立、軋材質(zhì)量的控制有指導(dǎo)作用。

(3)提升現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維管理流程化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。軋輥安裝智能電子標(biāo)簽后,可有效串聯(lián)軋輥全生命周期的管理和全過(guò)程使用維護(hù),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維管理“三化”建設(shè)。如:實(shí)現(xiàn)軋輥定置化管理;超期服役、磨削超時(shí)、重復(fù)磨削、停滯超時(shí)、轉(zhuǎn)速異常等軋輥進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)維監(jiān)控;在線進(jìn)行軋輥實(shí)物盤(pán)點(diǎn),不需要人工根據(jù)清單逐支查找,盤(pán)庫(kù)效率大幅提升;實(shí)現(xiàn)軋輥檢測(cè)數(shù)據(jù)上線,提高軋輥安全性和歷史數(shù)據(jù)可追溯性。

5 結(jié)束語(yǔ)

八鋼1750熱軋線軋輥智能管理只是企業(yè)智能管理的先行軍。

在企業(yè)管理中智能化管理可以貫穿管理的全過(guò)程,包括生產(chǎn)、物流、倉(cāng)儲(chǔ)等各個(gè)環(huán)節(jié)。信息技術(shù)時(shí)代企業(yè)更重視管理管理過(guò)程的精細(xì)化、智能化,以此提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求。因此在信息技術(shù)背景下,各行各業(yè)均可將智能化管理作為自己發(fā)展的武器,通過(guò)對(duì)管理模式進(jìn)行優(yōu)化,突破傳統(tǒng)模式,為企業(yè)創(chuàng)造發(fā)展的可能性,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,促進(jìn)企業(yè)高效運(yùn)轉(zhuǎn),贏得發(fā)展先機(jī)。