誰能想到,照亮全球智能制造的“燈塔工廠”,內(nèi)部卻“漆黑一片”。春暖花開之際,來到位于上海市寶山區(qū)的寶鋼股份寶山基地。冷軋廠熱鍍鋅智能車間的大門一開,讓人感覺仿佛走進(jìn)了一座溶洞,幾組氛圍彩燈微微照亮通道,整齊擺放的鋼卷像一座座鐘乳石,泛起五顏六色的微光?!昂跓糗囬g”是智能化無人工廠的一種形象說法,因?yàn)闊o需人工操作,所以可以關(guān)燈運(yùn)行??床灰姷牟粌H是關(guān)了燈的工廠內(nèi)景,還有無數(shù)條數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)其間的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。寶鋼股份寶山基地2020年入選世界經(jīng)濟(jì)論壇評(píng)出的全球“燈塔工廠”,在國內(nèi)鋼鐵行業(yè)拔得頭籌?!盁羲S”代表著全球智能制造最高水平,有“智能制造奧斯卡”之稱。為什么是寶鋼?這里改變了什么?記者走進(jìn)這座工廠,探訪制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的奧秘。 “我們本來不開燈的,為了你們參觀才開了一組彩燈?!痹诒粚氫摴煞堇滠垙S四冷軋分廠廠長沈青福引導(dǎo)進(jìn)入車間后,記者慢慢適應(yīng)了暗光環(huán)境,循著頭頂?shù)穆曇籼а弁?,隱約看見了一條移動(dòng)的“長龍”。它被叫做“行車”,是鋼鐵企業(yè)最重要的搬運(yùn)設(shè)備,像雄鷹一般盤旋在工廠上空,時(shí)不時(shí)伸出“爪子”,把高約兩米的鋼卷從原料庫精準(zhǔn)搬運(yùn)到生產(chǎn)位。
以前,這樣的工作需要靠司機(jī)爬上“行車”駕駛艙,在地面指揮工的密切配合下才能操作。鋼卷進(jìn)入生產(chǎn)位,冷軋工序從此開始,經(jīng)過酸軋、退火、鍍鋅、彩涂等流程,變成厚度更薄、精度更高的板材。最終,它們中的絕大多數(shù)會(huì)進(jìn)入汽車制造企業(yè),被加工成汽車的鋼鐵外殼,開進(jìn)千家萬戶。跟著沈青福往里走,來到退火作業(yè)區(qū)。在這里,鋼卷被一點(diǎn)點(diǎn)展開,在高30米共7層的退火爐上流轉(zhuǎn),絲滑如綢緞。這道工序中,鋼板會(huì)從室溫快速升高到800度,熱源來自煉鐵工序生產(chǎn)的副產(chǎn)品——高爐煤氣,“尾氣”再利用,能耗可以大幅降低,還能節(jié)約成本。不過煤氣也有個(gè)缺點(diǎn),易燃易爆炸,需要嚴(yán)防泄漏。過去監(jiān)測(cè)工作由人工完成,工人每隔12小時(shí)巡檢一次,每次在退火爐上爬上爬下至少2—3小時(shí),夏天需要忍受近50℃的高溫。但現(xiàn)在,這項(xiàng)工作被寶鋼自主研發(fā)的巡檢機(jī)器人取代了,它們會(huì)沿著固定的閉環(huán)軌道,24小時(shí)“盯梢”,不放過一丁點(diǎn)問題。沈青福介紹,產(chǎn)品質(zhì)量把控是靠一套全自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。高速攝像機(jī)每秒都會(huì)對(duì)帶鋼表面進(jìn)行高速抓拍,如同高速公路上的“電子警察”,頭發(fā)絲粗細(xì)的劃痕都逃不過它們的眼睛,過去靠人工很難實(shí)現(xiàn)。這座“黑燈車間”內(nèi),類似機(jī)器取代人工的場(chǎng)景還有很多。在寶鋼,被取代的崗位被概括為“3D”崗位,即Dirty(臟)、Difficult(累)、Dangerous(險(xiǎn))崗位。截至2022年底,寶鋼股份共有1179臺(tái)機(jī)器人“上崗”,機(jī)器人應(yīng)用密度居國內(nèi)鋼鐵行業(yè)首位,2800名體力勞動(dòng)者從“3D”崗位解放出來。
參觀完工廠,記者十分好奇:人都去哪了?沈青福帶記者來到操作室,4名工作人員坐在電腦前,監(jiān)控著各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)。這里是“黑燈車間”的“大腦”,將原來6個(gè)分散的操作室合并為一,工作效率進(jìn)一步提高?!霸瓉硎且粋€(gè)蘿卜一個(gè)坑,現(xiàn)在幾個(gè)蘿卜在一個(gè)大坑?!睂氫摴煞荽髷?shù)據(jù)與智慧化部網(wǎng)絡(luò)與信息安全高級(jí)經(jīng)理李佳說,隨著5G技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人以及自動(dòng)化裝備等的集成應(yīng)用,傳統(tǒng)的作業(yè)方式被顛覆性改變,“工作人員在操作室喝著咖啡,動(dòng)動(dòng)指尖就可以煉鋼了?!睆睦滠垙S“黑燈車間”起步,無人化的探索在寶鋼多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)被復(fù)制。被取代的崗位是“3D”,要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)則是“四個(gè)一律”,即:現(xiàn)場(chǎng)操控室一律集中、操作崗位一律采用機(jī)器人、運(yùn)維一律遠(yuǎn)程、服務(wù)環(huán)節(jié)一律上線。寶鋼股份寶山基地2022年初投運(yùn)的智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)就是這樣一個(gè)典型案例。企業(yè)自主研發(fā)SmartTPC(靈巧魚雷車),因外形像魚雷而得名,它可在鐵道上自動(dòng)駕駛、自動(dòng)進(jìn)路、自動(dòng)充電,被稱為寶鋼的“動(dòng)車”。 在“動(dòng)車”的調(diào)度室,原來的運(yùn)輸司機(jī)周慎搖身一變成了調(diào)度員。他的面前有兩臺(tái)弧形屏幕,一邊是電子運(yùn)行圖,一邊是工作表格,墻上的大屏幕還顯示著各個(gè)卡口的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面。以前周慎操作一臺(tái)車,現(xiàn)在同時(shí)監(jiān)控10多輛車,他只需要在出現(xiàn)異常報(bào)警的時(shí)候,人工干預(yù)處理。運(yùn)用智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)之后,工人數(shù)量下降到了原先的三分之一。更重要的是,在人員減少的同時(shí),鐵水運(yùn)輸效率也得到了極大的提升。
寶鋼股份運(yùn)輸部混鐵車專項(xiàng)點(diǎn)檢唐建峰介紹,運(yùn)用智慧鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)后,鐵水配罐的流程得以優(yōu)化,單臺(tái)魚雷車每日的周轉(zhuǎn)次數(shù)從3次提升至最高6次,帶動(dòng)了鐵鋼界面的作業(yè)效率提升。同時(shí),因?yàn)闇p少了魚雷車的單程運(yùn)輸時(shí)間,進(jìn)而減少鐵水溫降,節(jié)省下來的溫度相當(dāng)于每年減少二氧化碳排放量4000噸。近年來,鋼鐵企業(yè)面臨行業(yè)產(chǎn)能過剩的共性問題,以及助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)帶來的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn),在可預(yù)見的更加激烈的競(jìng)爭(zhēng)中,鋼企該如何鞏固自身的“護(hù)城河”?答案還是效率。寶鋼從2015年開始啟動(dòng)智慧制造,已累計(jì)投入超過70億元。不過,無論是“黑燈車間”還是智慧化鐵水運(yùn)輸系統(tǒng),都是基于點(diǎn)位的數(shù)字化改造?!皢我粎^(qū)塊的效率提升了,但整體性還不夠?!崩罴颜f。基于此,在“四個(gè)一律”的基礎(chǔ)上,寶鋼提出了智慧制造的“2.0”版本,通過跨產(chǎn)業(yè)、跨空間、跨界面的融合,打通生產(chǎn)線上下游,打破地域時(shí)空阻隔,連接各部門各中心,打造一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大平臺(tái)。
在寶鋼的“五合一”運(yùn)行管控中心,一張環(huán)形屏幕堪比電影院巨幕。屏幕大,首先是因?yàn)閿?shù)據(jù)多。這里是寶鋼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的中樞,制造、設(shè)備、能環(huán)、運(yùn)輸、安保五個(gè)部門的數(shù)據(jù)合在一張大數(shù)據(jù)平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)總部及四大基地?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)一管理運(yùn)營?!盁o論是2公里之外的產(chǎn)線,還是2000公里之外的產(chǎn)線,都能夠‘一鍵遙控’指揮?!睂氫摴煞葜圃旃芾聿扛呒?jí)主任工程師周捷說。假如從空中俯瞰,這座建筑就像一棵樹的樹干,周圍的連廊像樹枝,連接生產(chǎn)管理部門,構(gòu)建起數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)的智慧生態(tài)體系。僅僅“一棵樹”還不夠。在寶鋼的構(gòu)想中,做好公司內(nèi)部“三跨”融合的基礎(chǔ)上,未來還要跨出寶鋼股份,甚至跨出寶武集團(tuán),以產(chǎn)業(yè)建圈強(qiáng)鏈的思路,與產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈上的其他企業(yè)融合集成,打造鋼鐵產(chǎn)業(yè)智慧化生態(tài)圈。“通過一張工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),把原料采購、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品銷售、物流運(yùn)輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)打通,提升鋼鐵行業(yè)整體運(yùn)行效率,助力中國鋼鐵智慧化轉(zhuǎn)型?!崩罴颜f。