24小時(shí)值守，每小時(shí)記錄生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，在礦山腳下不斷調(diào)整灰漿濃度，灰塵和泥水浸透衣衫……這曾是金川集團(tuán)鎳冶煉廠爐窯生產(chǎn)操作人員和礦山腳下充填工人的傳統(tǒng)工作狀態(tài)。
而今，金川集團(tuán)借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為抓手，為傳統(tǒng)工廠裝上了“智能大腦”，讓工人們告別了曾經(jīng)的臟、累、苦，實(shí)現(xiàn)了在干凈整潔的中控室操控生產(chǎn)設(shè)備，并能對(duì)整個(gè)廠區(qū)進(jìn)行全方位、全時(shí)段的
監(jiān)控作業(yè)。
傳統(tǒng)工廠里的“智能大腦”究竟長(zhǎng)啥樣？近日，記者走進(jìn)金川集團(tuán)，探尋企業(yè)實(shí)行“三化”改造，助推高質(zhì)量發(fā)展的制勝“法寶”。
頂吹爐“變形記”
在金川集團(tuán)鎳冶煉廠頂吹爐檢修現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)施了一場(chǎng)特殊的“手術(shù)”。來自集團(tuán)下屬單位――信息與自動(dòng)化工程公司的數(shù)十名“操刀醫(yī)生”，前后經(jīng)歷數(shù)月，反復(fù)對(duì)程序邏輯、計(jì)算公式、工藝參數(shù)、儀表參數(shù)進(jìn)行核實(shí)，通過自主設(shè)計(jì)，重新構(gòu)建與頂吹爐最新工藝流程高度匹配的新系統(tǒng)。
“原有控制系統(tǒng)已經(jīng)‘超齡服役’，系統(tǒng)穩(wěn)定性得不到有效保障，平均15天1次故障對(duì)安全生產(chǎn)帶來巨大隱患，系統(tǒng)負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到了60％?！必?fù)責(zé)頂吹爐控制系統(tǒng)提升改造項(xiàng)目的首席工程師劉銀虎說。
安裝的新系統(tǒng)就像“大腦”有效連接著頂吹爐各個(gè)關(guān)鍵部位的傳感儀表儀器及電氣設(shè)備，它們作為“觸角”，時(shí)刻“感知”著爐內(nèi)、爐外情況，隨時(shí)采集各個(gè)工藝參數(shù)，傳輸至“大腦”，再經(jīng)“大腦”加工運(yùn)算，將生產(chǎn)操作指令準(zhǔn)確傳回“觸角”，從而完成整個(gè)頂吹爐控制任務(wù)。為了讓“大腦”變得更加聰明，工程師們還添加了獨(dú)立的應(yīng)急控制系統(tǒng)、報(bào)警管理系統(tǒng)等執(zhí)行系統(tǒng)，確保在發(fā)生意外的情況下系統(tǒng)依然安全可靠。
這場(chǎng)“手術(shù)”的實(shí)現(xiàn)過程異常困難?！霸陧敶禒t項(xiàng)目提升改造的沖刺階段，我們只有5天時(shí)間，每個(gè)人屏氣凝神、全神貫注，領(lǐng)隊(duì)劉銀虎每天幾乎只能休息3個(gè)小時(shí)，反復(fù)在電腦上演算生產(chǎn)模型，如果一個(gè)參數(shù)出錯(cuò)，就是滿盤皆輸?！表敶禒t系統(tǒng)組態(tài)總負(fù)責(zé)周登婷說。最終，團(tuán)隊(duì)出色完成了頂吹爐控制系統(tǒng)組態(tài)工作。
為保障頂吹爐投產(chǎn)后各方面指標(biāo)運(yùn)行正常，系統(tǒng)及儀表工程師在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)馬不停蹄、各司其職，有的負(fù)責(zé)打通網(wǎng)絡(luò)，保障每一個(gè)神經(jīng)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)互通；有的不停往返中控室與現(xiàn)場(chǎng)，將儀表的精準(zhǔn)度調(diào)至小數(shù)點(diǎn)后兩位，實(shí)時(shí)查看爐窯的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、模型分析、報(bào)表及爐窯與儀表之間的數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)情況；有的緊盯系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)運(yùn)行情況，及時(shí)為頂吹爐生產(chǎn)操作支招、診斷。
擁有“智能大腦”后的頂吹爐大大提高了系統(tǒng)的計(jì)算能力和安全穩(wěn)定性。預(yù)計(jì)到2021年底，頂吹爐將實(shí)現(xiàn)年處理鎳精礦量130萬噸、年產(chǎn)高鎳硫含鎳量7.5萬噸、爐窯作業(yè)率達(dá)到96％以上。
自動(dòng)充填更高效
在金川集團(tuán)三礦區(qū)46行充填站中控室，操作人員坐在大屏幕前，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊電腦上的“一鍵充填”控制按鈕，一臺(tái)形似小火車的大型充填裝備就自動(dòng)開始工作了。
首先，操作人員在“開車”前錄入水位、砂漿流量、攪拌槽液位、砂漿濃度等關(guān)鍵參數(shù)；之后，供水管路開始往攪拌桶內(nèi)注水，自動(dòng)給料機(jī)加砂，并與灰漿充分?jǐn)嚢?；最后，液位、濃度、流量、加水量自?dòng)跟隨控制正常充填，從灰漿制備到管路清洗8個(gè)充填程序一氣呵成。
這臺(tái)全自動(dòng)充填“小火車”實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之前，傳統(tǒng)作業(yè)有8個(gè)充填工序，要配8名儀表操作人員。充填時(shí)，操作人員不僅要實(shí)時(shí)
監(jiān)視和調(diào)整生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)，還要和其他程序上的操作人員進(jìn)行溝通。特別是在開車過程中，要頻繁操作儀表，還要接聽其他崗位操作人員的來電，高度配合協(xié)調(diào)相關(guān)工作。這不僅會(huì)讓工藝質(zhì)量大打折扣，還存在較大安全隱患。
為解決這些難題，從2019年起，金川集團(tuán)信息與自動(dòng)化工程公司三礦智能“一鍵充填”項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人吳海寶帶領(lǐng)陳俊德等技術(shù)人員駐扎在礦山工區(qū)。最初，他們認(rèn)為只要保證每個(gè)工序獨(dú)立自主運(yùn)行就行，但現(xiàn)實(shí)卻讓他們碰了一鼻子灰。
“充填過程并不是簡(jiǎn)單的x＝y(tǒng)單變量控制系統(tǒng)，而是x＝y(tǒng)＋z＋……＋j的多變量、多耦合控制系統(tǒng)，可以說是牽一發(fā)而動(dòng)全身?！标惪〉抡f，要重新架構(gòu)邏輯程序，在生產(chǎn)一線反復(fù)向崗位操作人員了解操作流程，將程序植入設(shè)備，確保充填過程中的每一個(gè)變量達(dá)到精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)過程全自動(dòng)化、智能化，機(jī)械無人操作。
“第一次試車時(shí)感覺全身的細(xì)胞都在跟著使勁，心里默念一定要成功啊。生怕程序出現(xiàn)差錯(cuò)，讓前面的努力付之東流。”吳海寶說。第一次試車成功、第二次試車成功、第三次試車成功……大家懸著的心才慢慢放下來，試車要先通過仿真模擬，將充填過程在沒有物料的情況下實(shí)現(xiàn)順利運(yùn)行。最終，智能“一鍵充填”在三礦區(qū)成功落地。
推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
作為專業(yè)化數(shù)字革命的先遣隊(duì)，金川集團(tuán)信息與自動(dòng)化工程公司致力于通過整合集團(tuán)內(nèi)各二級(jí)廠礦的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和管理經(jīng)驗(yàn)，繪制“數(shù)字化”建設(shè)技術(shù)需求圖譜，努力為各工廠提供“一廠一策”式的專業(yè)服務(wù)。
讓工廠擁有“智能大腦”的技術(shù)改造，在金川集團(tuán)采、選、冶、化及深加工全產(chǎn)業(yè)鏈流程上蔓延開來，漸成“燎原之勢(shì)”?！耙詾楦鲝S礦進(jìn)行控制系統(tǒng)提升改造為契機(jī)，將此類大型核心工藝控制系統(tǒng)升級(jí)改造的內(nèi)容、模式等形成方法，及時(shí)總結(jié)、推廣成熟經(jīng)驗(yàn)，逐步發(fā)展為金川集團(tuán)的核心技術(shù)?！弊詣?dòng)化事業(yè)部首席工程師柴文章說。
近日，《財(cái)富》世界500強(qiáng)企業(yè)名單揭曉，作為甘肅唯一上榜企業(yè)，金川集團(tuán)公司位居第336位，較去年提升33位，這已是金川集團(tuán)連續(xù)三年上榜世界500強(qiáng)。
金川集團(tuán)黨委書記、董事長(zhǎng)王永前說：“金川未來要做的不只是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化，更在于整條工業(yè)價(jià)值鏈全周期管理的智能化，實(shí)現(xiàn)整體效能的提升?！?
