酒鋼智慧制造整體起步始于2019年。當(dāng)年，為有序推進(jìn)酒鋼集團(tuán)各產(chǎn)業(yè)“綠色化、信息化、智能化”改造，助推企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，酒鋼編制了《酒鋼集團(tuán)綠色化信息化智能化改造推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級實(shí)施方案（2019—2022年）》，積極布局推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心、人工智能等新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合，實(shí)施項(xiàng)目101項(xiàng)，總投資60.1億元。

　　2021年，酒鋼“十四五”發(fā)展規(guī)劃提出，“十四五”期間，要堅(jiān)持高端化引領(lǐng)、綠色化保障、智能化驅(qū)動，積極布局推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)深度融合，推進(jìn)礦山、鋼鐵、鋁業(yè)、電力等重點(diǎn)領(lǐng)域智能工廠（車間）建設(shè)。加快推進(jìn)實(shí)施智能制造，積極開展智慧產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐，以“智能化技術(shù)裝備—協(xié)同化創(chuàng)新體系—柔性化生產(chǎn)方式—集約化資源利用—精準(zhǔn)化管理模式”推動企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。

　　依據(jù)企業(yè)規(guī)劃，酒鋼正在實(shí)施多項(xiàng)智能化工程，目前已形成較完整成果的是智慧礦山、智慧物流和3D打印。

　　01  智慧礦山

　　西溝礦位于嘉峪關(guān)市西南45公里處，山高路遠(yuǎn)、點(diǎn)多線長、高寒缺氧，露天井下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，安全生產(chǎn)隱患較大。為了確保生產(chǎn)運(yùn)行安全平穩(wěn)，酒鋼啟動了西溝礦智慧礦山建設(shè)。

　　建設(shè)項(xiàng)目以生產(chǎn)質(zhì)量控制為前提，以生產(chǎn)組織過程為系統(tǒng)建設(shè)主線，以實(shí)現(xiàn)礦山資源可視化、開采方案合理化、生產(chǎn)指標(biāo)控制精細(xì)化、生產(chǎn)調(diào)度智能化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息化和高度共享為目標(biāo)，構(gòu)建三維可視化管控平臺、數(shù)字采礦軟件平臺和生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)平臺、智能穿孔和鏟裝運(yùn)輸系統(tǒng)、卡調(diào)系統(tǒng)，從智能感知、高精定位、控制決策等方面，實(shí)現(xiàn)對礦區(qū)作業(yè)系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃。

　　經(jīng)過3年建設(shè)，已有16個(gè)項(xiàng)目建成投用。這16項(xiàng)，可分為6大系統(tǒng)——

　　露天穿孔采掘運(yùn)輸設(shè)備遠(yuǎn)程智能系統(tǒng)：對露天礦山采礦運(yùn)輸環(huán)節(jié)的自動化智能化進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)一臺牙輪鉆、一臺電鏟、兩臺礦用自卸車的遠(yuǎn)程控制作業(yè)及自動駕駛運(yùn)輸。

　　溜井動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)：實(shí)施基于5G技術(shù)下溜井大塊遠(yuǎn)程破碎控制、溜井溜口堵礦遠(yuǎn)程處理技術(shù)等，保證了溜井穩(wěn)定順行。

　　電機(jī)車無人駕駛技術(shù)系統(tǒng)：通過機(jī)車無人駕駛、溜井遠(yuǎn)程裝礦、礦車自動卸礦、無線通訊等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無人駕駛。

　　膠帶控制無人值守系統(tǒng)：通過對無人值守技術(shù)研究與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備動態(tài)監(jiān)測以及裝礦、膠帶運(yùn)輸、破碎篩分系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制。

　　排土場在線監(jiān)測系統(tǒng)；通過西溝礦排土場邊坡變形規(guī)律和發(fā)生地質(zhì)災(zāi)變的機(jī)理設(shè)置預(yù)警閾值，實(shí)施監(jiān)測排土場位移變化情況，指導(dǎo)安全排巖作業(yè)。

　　大區(qū)域爆破系統(tǒng)：通過數(shù)字化條件下的大區(qū)域爆破技術(shù)研究，將三維激光掃描技術(shù)、牙輪鉆精準(zhǔn)定位、數(shù)字化采礦軟件有機(jī)結(jié)合在大區(qū)爆破上，有效解決目前技術(shù)難題，全面提升生產(chǎn)爆破規(guī)模，減小頻繁爆破安全風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)西溝采場安全高效生產(chǎn)。

圖為酒鋼5G礦山智能操作現(xiàn)場

　　目前，西溝礦已初步打造了礦山數(shù)據(jù)中心“一個(gè)中心”，建設(shè)了數(shù)字采礦軟件平臺、三維可視化管控平臺、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)平臺“三個(gè)平臺”，實(shí)現(xiàn)了礦山穿孔、采掘、運(yùn)輸、破碎、篩分、輸出等全業(yè)務(wù)、全流程的動態(tài)監(jiān)測與管控，人員操作實(shí)現(xiàn)了從“現(xiàn)場作業(yè)”到“遠(yuǎn)程操作”的質(zhì)變，操作現(xiàn)場從“山上”搬至“山下”。

　　隨著西溝礦智慧礦山項(xiàng)目的逐步實(shí)施，職工們的精神面貌也有了很大轉(zhuǎn)變，他們說：“在干凈整潔的操作室，感覺自己的工作‘上檔次’了。”“告別高寒缺氧的工作環(huán)境，上班都比起以前開心了。”

　　下一步，酒鋼將推進(jìn)露天穿孔采掘運(yùn)輸設(shè)備遠(yuǎn)程智能系統(tǒng)二期項(xiàng)目，完成穿孔、鏟裝、運(yùn)輸三大主體設(shè)備的遠(yuǎn)程控制及自動駕駛，徹底實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人化作業(yè)。

　　02  智慧物流

　　在工業(yè)和信息化部主辦的2021中國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會研究編制的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵行業(yè)融合應(yīng)用參考指南（2021年）》正式發(fā)布。其中，酒鋼集團(tuán)的智慧物流和供應(yīng)鏈管理被列為六大典型解決方案案例之一。

圖為酒鋼集團(tuán)物流一碼通系統(tǒng)

　　酒鋼集團(tuán)擁有6大產(chǎn)業(yè)板塊，產(chǎn)業(yè)物流相對繁雜、密集。以鋼鐵制造為例，上游聚焦鐵礦石、煤炭、機(jī)電等各類工業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)供應(yīng)商，下游涉及鋼材貿(mào)易、研發(fā)、加工、倉儲、金融等配套產(chǎn)業(yè)。酒鋼集團(tuán)改變傳統(tǒng)的物流管理模式，以物流為主線對冶金物料的采購、運(yùn)輸、質(zhì)量、成本進(jìn)行全方位分析、優(yōu)化和管控。針對全企業(yè)物料管理的工藝特點(diǎn)，融合先進(jìn)可靠的自動化、信息化、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立客商網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺,實(shí)現(xiàn)采購物流、廠內(nèi)物流與客戶物流的高效協(xié)同、全程跟蹤和低成本運(yùn)營。通過科學(xué)規(guī)范的計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制和監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)流程鏈上各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)信息共享、相互驗(yàn)證與實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升物流效率、降低物流成本，實(shí)現(xiàn)物流管理的總體優(yōu)化。

　　酒鋼集團(tuán)智慧物流和供應(yīng)鏈管理主要包括全廠貨運(yùn)物流作業(yè)的一體化智能化管控平臺、供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺、車輛跟蹤及車輛到達(dá)預(yù)報(bào)、物流路線規(guī)劃、運(yùn)輸全程防作弊管理等內(nèi)容。

　　在智慧物流中，酒鋼基于大宗原燃料的供應(yīng)商預(yù)警分析試點(diǎn)、車輛動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等大數(shù)據(jù)項(xiàng)目，開啟了企業(yè)員工管理智能高效模式，實(shí)現(xiàn)了對采購人員履職過程量化、透明的有效監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對供應(yīng)商的綜合評價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估和動態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)的智能報(bào)警、智能診斷、設(shè)備健康狀態(tài)評價(jià)，搭建了集團(tuán)公司統(tǒng)一的車輛動態(tài)監(jiān)控平臺。

　　03  3D打印

　　酒鋼西部重工公司擁有冶金裝備制造、新能源裝備制造兩大支撐產(chǎn)業(yè)，是國家高新技術(shù)企業(yè)、省級技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)和工業(yè)設(shè)計(jì)中心。2019年，該公司啟動了3D打印綠色智能鑄造工廠項(xiàng)目，2021年6月份建成投用。

圖為酒鋼集團(tuán)3D打印產(chǎn)品

　　這套3D打印設(shè)施屬于精密鑄造分廠，是專門用來生產(chǎn)鑄件的。提起鑄造，人們立即會想到的傳統(tǒng)鑄造產(chǎn)品“傻大黑粗”的樣子。不僅如此，傳統(tǒng)鑄造還是高污染，高耗能的代名詞。進(jìn)入3D智能工廠，廠房干凈整潔。廠房內(nèi)，VGA智能小車來回穿梭，正在搬運(yùn)3D打印砂型，給人的感覺完全是一個(gè)現(xiàn)代化的工廠。

　　正在生產(chǎn)的砂型是一件軍工產(chǎn)品，不便多說。精密鑄造分廠黨支部書記、廠長蘇文拿來一個(gè)紅船模型，它是這個(gè)智能制造工廠生產(chǎn)的第一批產(chǎn)品。今年是中國共產(chǎn)黨成立100周年，紅船代表著中國共產(chǎn)黨的誕生。

　　蘇文介紹，這件復(fù)雜的船模，用傳統(tǒng)鑄造工藝，我們的老師傅至少需要兩到三個(gè)月才能完成。而用3D打印技術(shù)來生產(chǎn)，從美工到三維建模，大概需要八個(gè)小時(shí)的時(shí)間。正常生產(chǎn)的時(shí)候，只用三個(gè)小時(shí)就可以生產(chǎn)出來像這樣的模型125個(gè)。大型鑄件，如幾百斤的鑄造“司母戊鼎”、高精度的不銹鋼葉輪片、大型發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)、中央空調(diào)壓縮機(jī)殼體，只需一名編程員將參數(shù)輸入電腦，鋪砂器就會在指令下開始操作。經(jīng)過2000—2500層的堆疊，一米高的產(chǎn)品在13—15個(gè)小時(shí)內(nèi)即可完成打印。

　　“3D打印不僅是效率高，應(yīng)用也比較廣泛。”蘇文介紹，3D打印實(shí)際上就是利用增材制造技術(shù)，以數(shù)字驅(qū)動為核心，快速生成產(chǎn)品的一種生產(chǎn)方式。目前，酒鋼的這套3D打印設(shè)施，可實(shí)現(xiàn)高端鑄造件的工業(yè)量產(chǎn)，產(chǎn)品范圍涵蓋水電、核電、特種車輛、航空、軍工等領(lǐng)域，產(chǎn)品前景十分廣闊。

　　白小軍是設(shè)備制造廠家的技術(shù)人員，他說，這是我們中國自主研發(fā)的一臺機(jī)型，它的成型尺寸是2.5米×1.5米×1米，每小時(shí)能達(dá)到160至400升，是國內(nèi)目前最先進(jìn)的一臺工業(yè)級3D砂型打印機(jī)。它無需任何專門的輔助工具，不受批量大小的限制，能夠直接從CAD三維模型快速轉(zhuǎn)變?yōu)槿S實(shí)體模型，而產(chǎn)品造價(jià)幾乎與零件的復(fù)雜性無關(guān)，特別適合復(fù)雜的、帶有精細(xì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零件制造。

圖為酒鋼集團(tuán)3D打印車間

　　3D打印綠色智能鑄造項(xiàng)目剛一投產(chǎn)，就吸引了來自天津、西安、成都的知名企業(yè)接洽了解。目前已針對高端不銹鋼、高性能球墨鑄鐵、鋁鎂合金等高精度精密鑄造產(chǎn)品，與用戶簽訂供貨合同。

　　酒鋼對智能“智”造十分看好，據(jù)了解，酒鋼西部重工公司計(jì)劃再上兩套裝置，實(shí)現(xiàn)3臺3D打印機(jī)集群化生產(chǎn)，3D打印鑄件年產(chǎn)量1000噸，精鑄產(chǎn)品年產(chǎn)量2000噸。