鋼鐵乘風起:全國首個5G云上鋼廠探路先行
在看不見的空間里,5G正在為大國重器賦能。
走進廣西柳州鋼鐵集團冷軋廠大門,映入眼簾的是高聳的鋼鐵機器,轟鳴聲不斷,熱軋鋼卷在生產(chǎn)線上經(jīng)過開卷、焊接、拉矯、酸洗、軋制、剪切和卷取等工序,成為冷軋產(chǎn)品。
屈指可數(shù)的工人們坐在干凈整潔的集中操控室里,動動手指就能發(fā)送指令,遠程遙控著整條冷軋線有序運作。隨后,這些冷軋產(chǎn)品從柳鋼防城港基地出發(fā),大量銷往華南市場,廣泛應用于家電、汽車、建筑、家具、電氣等行業(yè)。
產(chǎn)能過剩、勞動效率低、安全環(huán)境壓力大,一直是鋼鐵行業(yè)難解的痛點。然而,隨著“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的應用取得了顯著的進展,鋼鐵行業(yè)有望實現(xiàn)輕盈轉(zhuǎn)身,逐步邁向高質(zhì)量發(fā)展。

柳鋼冷軋廠集中操控室。人民網(wǎng) 覃心攝
探路先行,全國首個5G云上鋼廠落座廣西
柳鋼集團防城港鋼鐵基地,屹立在廣西北部灣之濱,向海而望,是國家鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要戰(zhàn)略布局。
在這座現(xiàn)代工廠里,一間略顯簡陋的塑料棚子仍保留在廠房一隅。這里的兩三張桌子、幾塊顯示屏,構(gòu)成了柳鋼冷軋廠與5G相擁的初級形態(tài)——“操控端+5G網(wǎng)絡+裝載機”。這是廣西首個5G智慧鋼鐵項目。
柳鋼集團冷軋廠廠長陸兆剛回憶這段經(jīng)歷時,仍有心潮澎湃之感,“任何一件偉大的事情,都是從一個很小的點開始!2020年初,新冠肺炎疫情讓工業(yè)流水線按下暫停鍵,但冷軋廠的腳步仍然向前,“大家都認為應該做點什么事,是時候通過5G技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)線的智慧化升級了!
據(jù)了解,我國是全球首批5G商用的國家之一,5G技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應用均邁入了無人區(qū),特別是面向工業(yè),推動5G與實體經(jīng)濟的融合創(chuàng)新沒有先例可尋、沒有經(jīng)驗可見、沒有標準可依。
華為5G鋼鐵專家彭俊認為,冷軋廠本身的自動化程度較高,工序較多,可以涵蓋很多大型工業(yè)生產(chǎn)的場景,是一個把5G應用催熟的好地方。
2020年5月,柳鋼集團與廣西移動、華為共同打造的5G智慧鋼鐵項目在防城港基地開展試運行,時延低至1—5ms、下載速率高達1.2Gbps的5G網(wǎng)絡,突破以往傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡難以在活動設備上布線的局限性,提供了第一視角的高清視頻,一個操作員就能精準地遠程操控多個裝載機。
2021年7月,工信部等十部門印發(fā)《5G應用“揚帆”行動計劃(2021—2023年)》,明確提到,到2023年,在垂直行業(yè)領域,大型工業(yè)企業(yè)的5G應用滲透率超過35%,制造、電力、采礦等領域 5G 應用實現(xiàn)規(guī);瘡椭仆茝V。
9月30日,全國首個5G云上鋼廠落地柳鋼防城港基地。在冷軋廠、移動、華為技能專家5G創(chuàng)新工作室里,移動邊緣計算隔著一面玻璃墻閃爍著信號燈。利用5G+云+AI等新基建技術(shù),三方對鋼鐵生產(chǎn)全流程進行一系列創(chuàng)新應用的孵化,完成了11個業(yè)務場景的升級改造。
據(jù)介紹,這是目前全國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵行業(yè)應用規(guī)模最大的項目,全國鋼鐵5G應用場景最多,在多個場景融合5G+云+AI解決關鍵痛點,為業(yè)界首創(chuàng),是華為5G鋼鐵規(guī)模復制標桿。

5G+AI智能軋輥裝載機。人民網(wǎng) 覃心攝
機器換人,減壓降本、提質(zhì)增效
在冷軋廠內(nèi),開卷機采用了雙開卷模式,高效地交替運行。一卷又一卷的帶鋼經(jīng)過米巴赫激光焊機,熔化焊接。據(jù)柳鋼冷軋廠工程師、綜合科副科長戴宏偉介紹,雖然焊縫機具有帶鋼自動對中、自動焊接、焊縫檢測等功能,但以前為了確保焊縫質(zhì)量,還需要工人抽檢配合。
現(xiàn)在,“云眼”代替了人眼,視頻采集圖像后,可以自動與數(shù)據(jù)庫中的焊縫形貌作比對,實現(xiàn)對焊縫表面質(zhì)量進行自動連續(xù)的準確檢測、缺陷分類記錄及實時操控。
有關數(shù)據(jù)顯示,5G焊縫“云眼”質(zhì)檢系統(tǒng)上線后,產(chǎn)品從檢測完成到結(jié)果顯示大約只要1.5秒,效率提升了上百倍;工作人員數(shù)量減少了66%,識別準確度達95%,運營成本降低了80萬元/年。
生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的少人化、無人化,運營的自動化、智能化,進一步提升了柳鋼集團的生產(chǎn)效率,降低了運營成本。比如5G智慧天車,效益提升33%,每年節(jié)約成本1000多萬等;5G預測性維護,AI模型提前發(fā)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)關鍵設備運行故障,保障生產(chǎn)連續(xù)性,綜合效率提升41%。
對于工人來說,拋開宏大的概念和抽象的數(shù)字,冷軋廠的變化是滲透日常工作的切身感受。28歲的梁靜壽所在的車間主要負責磨削用于軋鋼的軋輥,“現(xiàn)在我們只需在電腦上下指令,裝載機就能自動完成軋輥調(diào)運的工作,一個主操控工程師就能掌握所有設備的運作情況!
梁靜壽身邊的同事幾乎都是90后,年紀最小的那位甚至出生于2001年,他們已經(jīng)很少聽到年長的前輩講述過去的艱苦。如今環(huán)顧四周,廠里鮮見渣滓,地面干凈,少有油漬;集中操控室吊腳而立,落地玻璃窗隔絕機器轟鳴的噪音。解放勞動力之后,梁靜壽與同事們有更多的精力研究磨削的工藝技術(shù),專注于軋輥表面質(zhì)量的檢查,調(diào)整品控。
在很多人的印象里,鋼鐵廠仍是“傻、大、黑、粗”的形象。陸兆剛笑言,也許工廠未來需要的工程師現(xiàn)在正念中學,如何吸引他們的加入,是他非常關注的問題。與職工交流時,他意識到,相比從事一些很簡單的事情,現(xiàn)在的年輕人更喜歡能運用自己的想法,發(fā)揮個人價值的工作。
把重工業(yè)做輕,打造干凈、舒適、現(xiàn)代化的辦公環(huán)境,減少重體力、簡單重復的勞動,是冷軋廠努力的方向。陸兆剛認為,職工的經(jīng)驗能為系統(tǒng)提供更多的試驗場景,對企業(yè)來說是非常寶貴的財富。他們也許會成為測試專家,甚至是AI訓練師,這也是一種拓寬上升空間的方式。

焊縫“云眼”質(zhì)檢。人民網(wǎng) 覃心攝
從端到端,向著“燈塔工廠”前進
2021年是5GtoB的商用元年。驚濤拍岸,5G走進千行百業(yè),陸兆剛表示,明白這個時代認為我們應該怎么去做,才是企業(yè)發(fā)展的關鍵所在。
制造業(yè)數(shù)智轉(zhuǎn)型的背后,是提高能源使用效率,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的時代需要。中國制造要走向中國智造,柳鋼冷軋廠的下一站路標自然指向了“燈塔工廠”。
“燈塔工廠”,是指由世界經(jīng)濟論壇和麥肯錫咨詢公司共同選出的數(shù)字化制造與全球化4.0的示范者,按照自動化、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)分析、5G等第四次工業(yè)革命必備特征遴選。
在2021年中國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會上發(fā)布的《燈塔工廠引領制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型》白皮書提到,通過一系列關鍵技術(shù)的賦能,實現(xiàn)商業(yè)模式、產(chǎn)品研發(fā)模式、生產(chǎn)模式、質(zhì)量管理模式和消費者服務的全方位變革,讓產(chǎn)業(yè)鏈的鏈接形式隨著消費者需求靈活變化,才稱得上是“燈塔工廠”。
廣東是全球小家電生產(chǎn)的聚集地,柳鋼冷軋產(chǎn)品占據(jù)了50%—60%的市場。產(chǎn)品面向終端用戶,實際生產(chǎn)需要根據(jù)季節(jié)變化或市場反應作調(diào)整。傳統(tǒng)鋼廠的數(shù)據(jù)往往只集中在物流的范圍內(nèi),甚至,鋼卷放在什么位置,是什么品規(guī),還需要工人們逐一錄入信息。這些數(shù)據(jù)對市場反應慢,還有失真的風險。
在5G覆蓋下的智慧庫區(qū)能提供更有價值、更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。陸兆剛認為:“整個庫房運轉(zhuǎn)和單點發(fā)貨的數(shù)據(jù),應該代表了今后行業(yè)發(fā)展的某些方向!
智能的動線管理不僅僅是針對廠區(qū)的物和人,還應該能追蹤到產(chǎn)品究竟是到了哪一個行業(yè),甚至是哪一臺機器上。未來,他們將把整個動線摸排清楚,把數(shù)據(jù)延伸到客戶,延伸到終端,再從終端反饋到生產(chǎn)線上,形成生態(tài)鏈的閉環(huán)。
如此,工廠還能對副產(chǎn)品進行跟蹤,比如用冷軋線上的“邊角料”制作的晾衣架。擴大產(chǎn)線生態(tài)鏈的覆蓋范圍,能在相同的能耗下得到更多產(chǎn)出!斑@里面蘊含著巨大的價值,是傳統(tǒng)行業(yè)向外發(fā)展的關鍵點!标懻讋傉f道。
“大風起兮云飛揚”。柳鋼集團冷軋廠從小步快走、循序漸進,到快速迭代,經(jīng)過一年多的探索與淬煉,迎著浪潮發(fā)展成為華為5G鋼鐵規(guī)模復制標桿項目,在今年的5G智能制造峰會上作經(jīng)驗分享,向全球進行宣傳推廣,為中國新基建提供了柳鋼方案。
這一群鋼鐵奮斗者自比為《士兵突擊》“許三多”,“別人還在懷疑我們傻的時候,其實我們已經(jīng)默默地攀登一個又一個高峰了!倍@一切,是向著“燈塔”出發(fā),爾后自己也能發(fā)出一束光的前進。
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