AI＋鋼鐵：中國寶武董事長3000米外一鍵煉鋼
中國傳統的鋼鐵制造業在新一輪智慧制造升級過程中，正以全新的面貌不斷打破人們以往對它的刻板印象。
日前，在離煉鋼現場3000米的一場會議現場，中國寶武黨委書記、董事長陳德榮按下按鍵，3000米外的寶鋼股份（600019）寶山基地一煉鋼3號轉爐正式開啟“遠程一鍵煉鋼”（轉爐自動化冶煉+全自動出鋼）模式：氧槍緩緩降下，轉爐爐內的鋼水開始翻滾……這一場景意味著智慧煉鋼的“最強大腦”已現雛形。
同時，借助5G技術，會議現場的模擬畫面則直觀實時顯示著轉爐冶煉情況。鋼鐵冶煉專業畢業、曾在煉鋼一線十幾年的陳德榮在會場表示，“以前煉鋼要經過搖爐等多道工序，現在通過智慧制造和5G技術，實現了遠程一鍵煉鋼。今天，這里離現場3000米，下次我們就能實現距離3000公里的一鍵煉鋼，在上海煉湛江鋼鐵的鋼。”
這艘鋼鐵產能正在逼近1億噸的“鋼鐵航母”正在試圖以智慧制造引領行業進行新一輪顛覆。實際上，早在2007年，寶鋼股份即試水“一鍵煉鋼”成功，但彼時并未實現真正意義上的工藝貫通。眼下，正值中國寶武《智慧制造行動方案（2018-2020年）》實施期，一批智慧制造項目孕育數年后正陸續成熟亮相。
就在陳德榮向外界展示“一鍵煉鋼”的前一天，澎湃新聞記者（www.thepaper.cn）走進寶鋼股份寶山基地，冷軋黑燈工廠、設備遠程運維中心、產成品智能物流管控中心，這些現場都展示著和傳統鋼鐵行業“傻大黑粗”截然不同的面貌。
操作工正在從鋼企生產一線撤離
寶鋼股份冷軋廠C008熱鍍鋅智能車間，是工信部鋼鐵企業智能制造示范試點和工業互聯網應用試點項目，從2017年開始建設。澎湃新聞記者日前走進該車間時，沒有傳統鋼廠的燈火通明，看到的是一間“黑燈工廠”。
黑燈工廠
對于這間業內早有耳聞的“黑燈工廠”，寶鋼股份冷軋廠三冷軋分廠廠長陸勇在現場向記者解釋，“最原始的車間是燈火通明的，2016年改造后，原來由人工開的行車變成無人行車，不再需要行車工開，具備24小時黑燈操作的條件。另外，用機器人替代了3D（Dangerous，Dirty，Difficult）崗位的人機結合，這也不需要開燈了。最后就是集控作業，用模型來替代之前的人工設定，從而也不需要開燈來作業。”
以無人化為特征的冷軋“黑燈工廠”，通過應用信息化技術，實現了行車無人化，庫區管理和鋼卷駁運等物流作業無人化；機組入口拆捆、鋅鍋撈渣、出口取樣、打捆和貼標等作業全部應用機器人技術，實現了3D崗位無人化。
自動撈渣機器人
以鋅鍋撈渣這一環節為例，熱鍍鋅工藝是鍍鋅帶鋼生產的重要環節，鍍鋅過程中產生的鋅渣會粘附在鍍鋅板表面，導致表面缺陷。傳統鋼廠的撈渣工作一直采用多人配合，實現趕渣和撇渣作業。然而，人工撈渣不僅勞動強度大，而且有安全風險，帶鋼鋅渣缺陷也不易控制。
寶鋼股份正是聚焦冷軋熱鍍鋅核心工藝，研發了全球首套鋅鍋電磁撇渣系統（EMD），與撈渣機器人系統協同配合，實現鋅鍋撈渣作業無人化。改造后，機器人代替人工，可周期性自動清渣或者人工啟動自動清渣，使得倒渣更均勻。作業區域也采用安全圍欄封閉，并配置門鎖及報警燈，以杜絕人身安全事故發生。
據介紹，冷軋廠C008熱鍍鋅智能車間的項目指標為：噸鋼能耗下降15%、綜合污染物噸鋼下降30%、勞動效率提升30%、產能提升20%、加工成本下降10%。
其中，在勞動效率提升30%這一項目指標上，陸勇表示，“黑燈庫區、’六合一集中操作室’、啟用12臺3D崗位機器人”，這些都使得操作工正在從鋼企生產一線的崗位上逐漸撤離，從而提高了整體的勞動效率。
值得一提的是，所謂的“六合一集中操作室”則是寶鋼股份在全球范圍內的首創。該操作室由兩條熱鍍鋅機組原來的六個操作室在高度自動化、信息化的基礎上，合并集中為一個操作室，實現遠程集中操作控制。
陸勇表示，集中操作不僅提高了勞動效率，也改善了員工的操作環境，“車間噪音都是比較大的，以前操作室都有噪音，去年我們新造了一個操作室，工作環境非常好。”據介紹，集中操作室的員工由此前的操作崗位轉進，“但對他們提出了更高的要求，以前只要懂一個崗位，現在所有的崗位都要融會貫通。”
記者在現場看到，“六合一集中操作室”不僅實現了兩條熱鍍鋅機組的集中操作，還通過實時監控和遠程操作，對千里之外的寶鋼股份湛江基地熱鍍鋅機組提供遠程支撐。
當天，澎湃新聞記者還在現場看到了剛投入使用不久的無人駕駛重載框架車。在倉庫至碼頭的一個路口，兩輛無人駕駛重載框架車相遇，從碼頭返回的那輛車停下“禮讓”，待從倉庫駛出的“伙伴”在路口轉彎通過后才繼續行駛。
而就在一兩百米外的產成品智能物流管控中心，這些無人駕駛重載框架車的運行畫面在一塊物流數字孿生屏幕上呈現了出來，包括速度、車頭轉角、剎車量、油門量、載重等在內的數據在屏幕上一目了然。
寶鋼股份運輸部部長肖蘇在產成品智能物流管控中心現場對記者表示，“這些車負載鋼卷后總重達到150噸-160噸，此前正常車速也就每小時10公里左右，現在一般每小時8公里。”
這款無人駕駛重載框架車由寶鋼股份、寶信軟件、大連重工共同研制。肖蘇表示，和其他先進的自動化碼頭采用的無人駕駛車相比，“兩軸的無人駕駛車軸壓太大，對碼頭的基礎設施要求就很高，我們這些車是基于已有碼頭設施的道路進行設計，最大的好處就是可以在老的碼頭、工廠里改造使用。”
目前，穿梭于倉庫和碼頭的無人駕駛重載框架車共有6輛。肖蘇對澎湃新聞記者表示，“未來還將再上8-10臺無人車，明年這個時候差不多可以了。”
而這一時間進度和鋼制品無人倉庫的建設相關。寶鋼股份目前建成的無人倉庫已于2018年5月1日正式投用，包括無人倉庫在內的整個物流系統投運時間點則是在今年的6月初。該倉庫占地逾6萬平方米、超過5個足球場大小，為國內面積最大的鋼制品倉庫。肖蘇介紹，相比比傳統的倉庫，這一無人倉庫勞動效率提高70%-80%，堆存能力提高30%。
“目前剛開始運行，正常情況下這個倉庫一年的吞吐量有300萬噸，今年年底前將完成新的無人倉庫的建設。”肖蘇表示。
鋼鐵制造業未來的競爭力
作為鋼鐵智能制造方面的領軍者，自2015年開始，中國寶武正式以寶鋼股份為試點開展鋼鐵智能制造的探索。2019年初，中國寶武第一次黨代會明確了“成為全球鋼鐵業引領者”的愿景和“共建高質量鋼鐵生態圈”的使命。而高質量鋼鐵生態圈是以“智慧”為核心，以智慧制造和智慧服務為雙引擎，凝聚各方力量共建共享的商業生態系統。
而在中國寶武目前的總體戰略中，智造戰略也是四大戰略之一，即以互聯網、物聯網、大數據、人工智能為依托，大力開發和利用智能鋼鐵制造技術與裝備，實現智慧鋼鐵。
中國寶武中央研究院智慧制造研究所所長張群亮此前在接受澎湃新聞（www.thepaper.cn）采訪時曾表示，中國寶武新一輪的智能改造將有別于此前的“打補丁式”改造，“現在我們的需求非常旺盛，寶武把智慧制造也作為公司的戰略，這就可能跟過去要求不一樣了，不再是局部地做一些項目，更多的是全面系統地做這塊工作。”
而智能制造對鋼鐵行業來說又意味著什么？張群亮用號稱全球最智能鋼廠——美國大河特種鋼鐵廠來舉例。“他們用了很多人工智能的技術來顛覆原來的鋼廠生產，效率已經達到全世界第一。大多數鋼廠效率是人均1000噸鋼，目前大河鋼鐵一期已經做到人均3700噸鋼，這是一個質的飛躍。”此外，張群亮認為，“這使得他們發現問題、規避問題、系統性提升比傳統的自動化效果會好很多。”
陳德榮更是在多個公開場合提到智慧鋼鐵的意義。在今年4月中國寶武與中國聯通就共同推動工業互聯網5G應用簽署戰略合作協議上，陳德榮提到，現在煉鐵已經沒有80后的大學生了，年輕人都不再愿意干這個行業。另外，鋼鐵制造業未來的競爭力在哪里？鋼鐵產業70%-80%的成本在原料，剩下最大的一塊成本就是人力。最后，盡管一些宣傳片中出現穿西裝打領帶的鏡頭，但在人們傳統的印象中，鋼鐵還是傻大黑粗、煙熏火燎。“這樣的場景現在已經很少了，但我們還是時不時地會有一些事故。”
陳德榮認為，5G推動下的智慧鋼鐵不僅能解決人力問題、提升勞動效率，更能解決安全問題。“如果我們能夠把人從現場撤出來，做成無人化、少人化，那事故就可以大幅度減少、徹底解決工業制造領域的危險。”
值得一提的是，在其中寶山基地一間車間的一面墻上，留下了員工對智慧鋼鐵的個人理解。據介紹，其中一條“有錢有閑有趣”即出自陳德榮。此前陳德榮也公開提到，“中國寶武提出要實現‘三有’：第一點是‘有錢’；第二點是‘有閑’，‘996’不是人類的未來；第三點是‘有趣’，人應該從危險的、重復性的勞動場景中解放出來，能夠從事更加有創意、有趣的工作。”
（山東魯兆鋼鐵實業有限公司）
