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NEWS在湖北宜城，一家傳統(tǒng)水泥廠正上演“科幻大片”：礦車精準(zhǔn)穿梭、機(jī)械臂精準(zhǔn)制樣、AI系統(tǒng)實(shí)時(shí)預(yù)警……中國(guó)能建葛洲壩水泥所屬宜城公司（以下簡(jiǎn)稱宜城公司）通過智能工廠建設(shè)，全力打造數(shù)字化智能水泥生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)控化率100%、礦山資源回采率98%、年節(jié)約成本超千萬元，推動(dòng)整體生產(chǎn)模式實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，為傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型交出“智造答卷”。
“智慧礦山”：5G助力生成最優(yōu)開采方案
走進(jìn)宜城公司數(shù)智化礦山控制中心，大屏上跳動(dòng)著各臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。通過5G+三維地質(zhì)建模技術(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成開采方案。
“過去采礦憑經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在靠算法。”葛洲壩宜城水泥公司副總經(jīng)理胡夢(mèng)楠感慨道。今年胡咀-馬頭山礦區(qū)因地質(zhì)變化導(dǎo)致石灰石品位波動(dòng)，系統(tǒng)立即啟動(dòng)動(dòng)態(tài)配礦，調(diào)整12臺(tái)礦車作業(yè)路徑，穩(wěn)定石灰石入廠質(zhì)量，使生料中石灰石摻量提升3%，減少礦石廢渣外排，年節(jié)省原料成本超100萬元。
眼下，數(shù)字化信息技術(shù)已全面融入礦山開采各個(gè)環(huán)節(jié)。智慧礦山系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)鏟點(diǎn)的地質(zhì)數(shù)據(jù)和卸點(diǎn)的物料要求，調(diào)用線形規(guī)劃算法，計(jì)算出每個(gè)鏟點(diǎn)到卸點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)流量，形成礦區(qū)物料品位與容量大數(shù)據(jù)庫，為開采計(jì)劃制定提供決策依據(jù)；根據(jù)生產(chǎn)需求、資源分布等情況，結(jié)合中子分析儀檢測(cè)的數(shù)據(jù)，規(guī)劃開采計(jì)劃，自動(dòng)調(diào)度整個(gè)采運(yùn)作業(yè)，達(dá)到精細(xì)化配礦目的，提高了進(jìn)廠石灰石合格率，促進(jìn)資源的綜合利用；開發(fā)智能監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)人、機(jī)、物等安全生產(chǎn)中關(guān)鍵因素的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反饋，全面提升了礦山的安全保障能力和安全生產(chǎn)運(yùn)行效率。
目前，該礦山已入選?國(guó)家級(jí)綠色礦山名錄?，粉塵排放較傳統(tǒng)模式降低70%，實(shí)現(xiàn)“開采-抑塵-復(fù)綠”全周期生態(tài)管理。
“AI窯控”：噸熟料煤耗直降1.92千克
在宜城公司中央控制室，窯磨專家系統(tǒng)正實(shí)時(shí)分析2.6萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。通過機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)窯爐溫度變化趨勢(shì)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整分解爐溫度、氣氛等參數(shù)，穩(wěn)定窯系統(tǒng)工況，將替代燃料使用率提升15%，有效降低化石燃料的消耗。
“就像給窯爐裝上智慧大腦。”葛洲壩宜城水泥公司總經(jīng)理助理伍小成指著大屏介紹說，“這個(gè)系統(tǒng)投運(yùn)率達(dá)99%，實(shí)現(xiàn)噸水泥熟料電耗降1%、標(biāo)煤耗降1.92公斤，單條生產(chǎn)線年減碳可達(dá)8000余噸。”
值得一提的是，該系統(tǒng)采用宜城公司與廠家合作共建的形式完成，各控制回路的搭建和參數(shù)優(yōu)化由宜城公司工藝人員提出詳細(xì)控制思路，自動(dòng)化人員和廠家技術(shù)人員共同實(shí)施，這樣的合作模式不僅鍛煉了技術(shù)人員的專業(yè)能力，也為后續(xù)智能工廠的推廣提供了人才保障。
“全自動(dòng)智能化驗(yàn)室”：2小時(shí)完成全天檢測(cè)
在投資上千萬建成的全自動(dòng)智能化驗(yàn)室里，機(jī)械臂正將樣品送入熒光分析儀。這套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“取樣-檢測(cè)-配料”全流程無人化，檢測(cè)效率提升一倍以上。
數(shù)據(jù)顯示，化驗(yàn)室投用后熟料強(qiáng)度提升0.5兆帕，標(biāo)準(zhǔn)偏差降低10%以上，全年平均單位水泥熟料用量減少0.2%，質(zhì)量波動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差下降10%，每年可節(jié)約成本近百萬元。
更令人驚嘆的是，該公司通過組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)自研的方式開發(fā)智能配料系統(tǒng)，采用智能算法搭建數(shù)據(jù)模型，根據(jù)數(shù)據(jù)模型預(yù)測(cè)生料成份對(duì)三率值結(jié)果變化，使生料合格率提升10%，相關(guān)技術(shù)獲評(píng)2023年國(guó)家智能制造示范場(chǎng)景。
“智能行車”：24小時(shí)滿負(fù)荷連續(xù)“工作”
宜城公司成功研發(fā)的“聯(lián)合儲(chǔ)庫全自動(dòng)智能行車”，集遠(yuǎn)控中心、地面系統(tǒng)、機(jī)上系統(tǒng)為一體，由中央控制室完成所有生產(chǎn)設(shè)備的控制、監(jiān)視、參數(shù)調(diào)整，改變了傳統(tǒng)人工駕駛模式，實(shí)現(xiàn)了水泥廠聯(lián)合儲(chǔ)庫起重機(jī)自動(dòng)化作業(yè)。
該項(xiàng)目具備全自動(dòng)、半自動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)四種控制模式，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合儲(chǔ)庫橋式起重機(jī)DCS智能控制和中控室視頻監(jiān)控，在全自動(dòng)狀態(tài)下能24小時(shí)連續(xù)工作，每小時(shí)帶料量不小于80立方米，大幅提高了水泥生產(chǎn)自動(dòng)化水平，同時(shí)降低人員安全風(fēng)險(xiǎn)。該項(xiàng)目還可提高原輔料輸送效率，增大原燃材料、石膏、熟料等物資儲(chǔ)量。
裝運(yùn)“機(jī)械臂陣”：1分鐘自動(dòng)插袋40包
走進(jìn)宜城公司水泥裝運(yùn)車間，3臺(tái)機(jī)械臂正精準(zhǔn)抓取水泥袋。自動(dòng)插袋機(jī)以每分鐘40包的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，較人工效率提升1.3倍。每包誤差控制在±50克內(nèi)，破損率從3%降至0.1%。
“這套系統(tǒng)投入使用之后，裝運(yùn)車輛駛?cè)胙b車區(qū)，快速完成車位校準(zhǔn)，師傅們只需要下車刷卡，所有設(shè)備即可自動(dòng)啟動(dòng)，40噸袋裝水泥15分鐘精準(zhǔn)碼放，既智能又高效。”現(xiàn)場(chǎng)的操作員正在向司機(jī)們講解使用流程。
據(jù)了解，袋裝水泥運(yùn)輸曾面臨包裝破損、裝車效率低等難題。該公司引入水泥智能裝運(yùn)系統(tǒng)，包括自動(dòng)插袋機(jī)、袋裝水泥自動(dòng)裝車機(jī)等，實(shí)現(xiàn)全流程無人清潔化生產(chǎn)。現(xiàn)在散裝水泥裝車，散裝計(jì)量秤可精準(zhǔn)控制裝車量，誤差率低于0.5%，同時(shí)減少了人工干預(yù)，進(jìn)一步提升安全保障能力，裝車效率大幅度提高。
從“國(guó)家綠色工廠”到“2023年度智能制造優(yōu)秀場(chǎng)景”再到“2024年度湖北省先進(jìn)級(jí)智能工廠”，宜城公司交出了亮眼的成績(jī)單：綜合能耗降11%、碳排放減2%、獲23項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專利。未來，中國(guó)能建葛洲壩水泥公司計(jì)劃投入1.5億元，將智能技術(shù)延伸至全產(chǎn)業(yè)鏈，讓“智造基因”重塑水泥產(chǎn)業(yè)生態(tài)。