近日，應(yīng)用中冶京誠新一代棒線材智能車間整體解決方案的中國寶武集團(tuán)昆明鋼鐵4580棒線材生產(chǎn)線正式上線運(yùn)行，該項(xiàng)目根據(jù)寶武集團(tuán)智能制造“四個(gè)一律”和“三跨融合”的原則及要求，采取“兩線一室”智能集控生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了中冶京誠在高速棒線材領(lǐng)域智能化技術(shù)的新突破，得到了業(yè)主的高度認(rèn)可和贊揚(yáng)。
昆明鋼鐵4580棒線材生產(chǎn)線包含一條年產(chǎn)45萬噸精品高速線材生產(chǎn)線和一條年產(chǎn)80萬噸高速棒材生產(chǎn)線。高速線材生產(chǎn)線采用了由中冶京誠設(shè)計(jì)研發(fā)的國產(chǎn)首臺(tái)（套）減定徑模塊化機(jī)組，設(shè)備最高運(yùn)行速度115m/s，產(chǎn)品精度及質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平。高速棒材生產(chǎn)線采用柔性化、模塊化軋制理念，應(yīng)用國際首創(chuàng)的單一孔型高速棒材軋制工藝技術(shù)，最大速度可以穩(wěn)定達(dá)到45m/s，代表了目前高速棒材生產(chǎn)線的最高水平。
按照中國寶武集團(tuán)智能制造的原則和要求，昆鋼4580棒線材項(xiàng)目擬將高棒和高線生產(chǎn)線的智能集控中心合并在一起，實(shí)現(xiàn)“兩線一室”。在這種集控模式生產(chǎn)條件下，操作人員需要關(guān)注的區(qū)域和設(shè)備增多，勞動(dòng)強(qiáng)度增大，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線的潛在問題，而棒線材生產(chǎn)是實(shí)時(shí)性要求非常高的生產(chǎn)過程，傳統(tǒng)方案難以持續(xù)保證生產(chǎn)線的最優(yōu)運(yùn)行。
為此，中冶京誠高速棒線材智能化團(tuán)隊(duì)，憑借在高棒和高線智能控制方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)棒線材生產(chǎn)線的工藝特點(diǎn)和集控需求，在先進(jìn)成熟的自動(dòng)化系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，應(yīng)用機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)分析、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，成功構(gòu)建了新一代高速棒線材車間智能化整體解決方案。該解決方案以產(chǎn)線關(guān)注的核心問題為落腳點(diǎn)，通過可視化的手段，趨勢(shì)性、因果性的分析，預(yù)測性的判斷，使生產(chǎn)人員可以實(shí)時(shí)深入了解產(chǎn)線狀態(tài)。通過機(jī)理模型與數(shù)據(jù)分析模型相融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的參數(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化和輔助決策。該方案的系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示。
各級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以及其他各類相關(guān)數(shù)據(jù)匯總接入到過程數(shù)據(jù)中心，通過數(shù)據(jù)中心打破車間數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、工廠設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、視頻音頻圖像數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)等車間數(shù)據(jù)的深度融合。“協(xié)同優(yōu)化”是該方案的一個(gè)核心應(yīng)用，通過對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)的全面分析，以優(yōu)化設(shè)定參數(shù)、優(yōu)化操作指導(dǎo)的方式將分析結(jié)果和決策發(fā)送到自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)優(yōu)化。
該方案的主要功能包括：
智能軋鋼控制：基于先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和成熟的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度的活套控制、微張力控制、自學(xué)習(xí)控制，保證軋制過程穩(wěn)定，產(chǎn)品精度高，生產(chǎn)過程高度自動(dòng)化、智能化。
最優(yōu)間隔軋制：以兩支鋼通過特定工藝設(shè)備的預(yù)期間隔為優(yōu)化目標(biāo)，基于歷史數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)優(yōu)化出鋼節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)間隔控制，提高生產(chǎn)效率。
短尺自動(dòng)分離：基于長度自動(dòng)測量和歷史數(shù)據(jù)分析，動(dòng)態(tài)調(diào)整倍尺飛剪的分段策略，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的尾尺伸出優(yōu)化。
精準(zhǔn)高速區(qū)控制：基于高速工藝控制器，建立高速棒材制動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾尾、自動(dòng)卸鋼和自動(dòng)接鋼，實(shí)現(xiàn)45m/s棒材穩(wěn)定生產(chǎn)。
高精度水冷溫度控制：基于工藝模型，通過精確位置跟蹤、溫度前饋、溫度反饋及流量設(shè)定自學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)高精度的水冷溫度控制和精確的頭尾不冷段控制，獲得良好的組織性能，有效提高成材率。
智能操控支持：基于自動(dòng)化系統(tǒng)和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，建立車間數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，生產(chǎn)狀態(tài)和工藝參數(shù)實(shí)時(shí)分析，工藝操作協(xié)同優(yōu)化，產(chǎn)線狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)等功能。
棒材公差在線測量：基于飛剪長度測量、稱重校正和全流程物料跟蹤，實(shí)現(xiàn)棒材軋制過程中公差在線測量，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，提高成材率。
機(jī)器視覺自動(dòng)識(shí)別：通過機(jī)器視覺智能分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)異常檢測、鋼坯缺陷識(shí)別、軋件位置跟蹤等功能，提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
全流程質(zhì)量跟蹤：構(gòu)建全流程質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)，建立軋件全生命周期質(zhì)量檔案，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)與工藝過程數(shù)據(jù)的多維度智能關(guān)聯(lián)分析與展示，實(shí)現(xiàn)全流程質(zhì)量可視化。
系統(tǒng)上線后，實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化、智能化，與傳統(tǒng)方式相比，生產(chǎn)更加平穩(wěn)，質(zhì)量更加穩(wěn)定。中冶京誠首次成功實(shí)施高速棒線材“兩線一室”智能化項(xiàng)目，其整體解決方案技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。中冶京誠高速棒線材智能化團(tuán)隊(duì)將以先進(jìn)成熟的核心技術(shù)，持續(xù)不斷的創(chuàng)新能力，一如既往的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，為鋼鐵行業(yè)的發(fā)展賦智、賦能。
