讓傳統(tǒng)工廠擁有“聰明大腦”——金川集團“三化”改造見聞

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為熱潮，工業(yè)機器人、5G+、大數(shù)據(jù)，勢不可擋地顛覆著傳統(tǒng)工業(yè)模式。

　　金川集團股份有限公司成立專業(yè)化公司，積極借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術，找準戰(zhàn)略定位，以主流程工藝為基礎，全面推行一場悄然而又不乏顛覆的數(shù)字化轉型。

　　信息與自動化工程公司按照金川集團“十四五”發(fā)展規(guī)劃，以“信息化建設、數(shù)字化轉型”為目標，總體規(guī)劃、分步實施，形成“一張網(wǎng)、一朵云、一平臺、多應用”的金川集團工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雛形。

　　采訪中，筆者看到遍布金川井下工區(qū)、廠礦車間的數(shù)字化技術改造場景，也感受到金川依靠數(shù)字化技術撬動核心競爭力的集體認同及其團隊執(zhí)行力。

　　場景一：頂吹爐變形記

　　頂吹爐檢修現(xiàn)場正在進行一場特殊的“手術”。

　　來自信息與自動化工程公司的數(shù)十名“操刀醫(yī)生”，經(jīng)歷數(shù)月，反復核實頂吹爐工藝參數(shù)、儀表參數(shù)和控制系統(tǒng)程序邏輯、計算公式，通過自主設計，重新構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‘超齡服役’，長期超負荷運行，穩(wěn)定性得不到有效保障，給安全生產(chǎn)帶來很大隱患?！必撠燀敶禒t控制系統(tǒng)提升改造項目的首席工程師劉銀虎說。

　　新系統(tǒng)就像“大腦”，有效連接頂吹爐各關鍵部位傳感儀表儀器及電氣設備，它們作為“眼睛”“觸角”，時刻“盯”著爐內(nèi)、爐外情況，隨時采集各工藝參數(shù)，傳輸至“大腦”，再經(jīng)“大腦”加工運算，將生產(chǎn)操作指令準確傳回“觸角”，完成整個頂吹爐控制任務。

　　為了讓“大腦”變得更加聰明，工程師還添加了獨立的應急控制系統(tǒng)、報警管理系統(tǒng)等執(zhí)行系統(tǒng)，確保發(fā)生意外的情況下系統(tǒng)安全可靠。

　　“手術”過程異常困難。

　　“在頂吹爐項目提升改造的沖刺階段，留給我們的只有5天時間，每個人屏氣凝神、全神貫注，領隊柴文章、劉銀虎，每天幾乎只休息3個小時，反復在電腦上演算生產(chǎn)模型。一個參數(shù)錯，就是滿盤皆輸?！边@給第一次參加大型檢修項目的系統(tǒng)組態(tài)總負責周登婷留下深刻印象。最終，團隊出色地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)后各方面指標運行正常，系統(tǒng)及儀表工程師在生產(chǎn)現(xiàn)場馬不停蹄、各司其職，有的負責打通網(wǎng)絡，保障每一個神經(jīng)節(jié)點互連互通；有的不停往返于中控室與現(xiàn)場，將儀表精準度調至小數(shù)點后兩位，實時查看爐窯數(shù)據(jù)監(jiān)測、模型分析、報表及爐窯與儀表之間數(shù)據(jù)對標情況；有的緊盯“大腦”各項參數(shù)指標運行情況，及時為頂吹爐生產(chǎn)操作支招、診斷。

　　擁有“聰明大腦”后的頂吹爐提高了系統(tǒng)計算能力和安全穩(wěn)定性，為早日完成年處理鎳精礦量130萬噸，年產(chǎn)高鎳硫含鎳量7.5萬噸提供了“內(nèi)核”動力。

　　場景二：充填“小火車”動起來

　　在三礦區(qū)46行充填站中控室，操作人員坐在大屏幕前，用鼠標點擊電腦上的“一鍵充填”控制按鈕，一臺形似小火車的大型充填裝備自動開始工作。

　　首先，操作人員在“開車”前錄入水位、砂漿流量、攪拌槽液位、砂漿濃度等關鍵參數(shù)；隨后，供水管路開始往攪拌桶內(nèi)注水，自動給料機加砂，并與灰漿充分攪拌；最后，液位、濃度、流量、加水量自動跟隨控制正常充填，從灰漿制備到管路清洗8個充填工序一氣呵成。

　　這臺全自動充填“小火車”實現(xiàn)運行前，8個充填工序要配8名儀表操作人員。充填時，操作人員不僅要實時監(jiān)視和調整生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)，還要和其他程序上的崗位溝通。特別是在開車過程中，要頻繁操作儀表，接聽其他崗位來電，高度配合協(xié)調相關工作。這不僅為安全生產(chǎn)埋下隱患，還讓工藝質量大打折扣。

　　為解決這些難題，2019年起，信息與自動化工程公司三礦智能“一鍵充填”項目技術負責人吳海寶帶領陳俊德等駐扎礦山工區(qū)。3年數(shù)不清的代碼和試車實驗，天天“頭腦風暴”，令團隊成員說起時還不時眉頭緊蹙。

　　最初，陳俊德他們認為只要保證每個工序獨立自主運行就行，現(xiàn)實讓他們碰了一鼻子灰?！俺涮钸^程并不是簡單的x=y單變量控制系統(tǒng)，而是x=y+z+……+j的多變量、多耦合控制系統(tǒng)?！标惪〉抡f。重新架構邏輯程序，在生產(chǎn)一線反復向崗位操作人員了解操作流程，將程序植入設備，使充填設備從單向試到聯(lián)動試，確保充填過程中每一個變量達到精準，實現(xiàn)過程全自動化、智能化、機械無人操作。

　　最終，智能“一鍵充填”在三礦區(qū)成功落地。

　　其中的艱辛令團隊成員難忘。有人說：“第一次試車時感覺全身的細胞都在跟著使勁，生怕程序出現(xiàn)差錯，否則前面的努力就將付之東流，心里一直默念要成功啊?！?/p>

　　第一次試車成功、第二次試車成功、第三次試車成功……大家懸著的心放了下來。

　　作為集團專業(yè)化數(shù)字革命的先遣隊，信息與自動化工程公司持續(xù)致力于通過整合集團內(nèi)各二級廠礦的技術優(yōu)勢和管理經(jīng)驗，繪制“數(shù)字化”建設技術需求圖譜，努力為各單位提供“一廠一策”式的專業(yè)服務。

　　讓工廠擁有“聰明大腦”的技術改造，在金川集團采、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”。

　　場景三：送傳統(tǒng)工廠“上云”

　　在金川云大數(shù)據(jù)監(jiān)控調度指揮中心，專責工程師緊盯著大屏幕，生產(chǎn)現(xiàn)場傳來的數(shù)據(jù)頻繁閃爍，他們認真分析數(shù)據(jù)，精準下達指令，確保數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定運行。

　　“在全面推進集團公司數(shù)字化轉型的進程中，我們承擔了金川云大數(shù)據(jù)中心項目的建設。這也是我們首次接受這樣的任務，沒有任何經(jīng)驗可以借鑒?！毙畔⑴c自動化工程公司首席工程師張金龍說。

　　面對挑戰(zhàn)，團隊沒有退縮，日夜奮戰(zhàn)，多次與國內(nèi)技術廠商交流、驗證，認真分析集團公司各類業(yè)務系統(tǒng)特性，逐步驗證企業(yè)上云技術路徑，分批次有計劃地進行設備搬遷和業(yè)務系統(tǒng)遷移，順利完成37項業(yè)務系統(tǒng)、130余臺虛擬化服務器遷移上云的階段性任務。目前，相關工作仍在推進。

　　專責工程師李生洋說：“我們團隊負責建設的網(wǎng)絡通信及數(shù)據(jù)傳輸項目是難度最大、工期最緊、技術復雜度最高的子項?！本驮诮衲暝┢陂g，為按期保質保量完成工業(yè)信息網(wǎng)絡整合、數(shù)據(jù)中心存儲網(wǎng)絡架構等建設，李生洋團隊奔波于蘭州、金昌兩地進行現(xiàn)場調試，連續(xù)奮戰(zhàn)30個小時。

　　金川云大數(shù)據(jù)中心的建設為集團業(yè)務系統(tǒng)運行環(huán)境持續(xù)優(yōu)化提供安全、穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)基礎技術支撐。

　　“以廠礦控制系統(tǒng)提升改造為契機，將此類大型核心工藝控制系統(tǒng)升級改造的內(nèi)容、模式等形成體系方法，及時總結、推廣成熟經(jīng)驗，逐步發(fā)展為金川的核心技術。”這是自動化事業(yè)部首席工程師柴文章的理想。

　　前不久召開的金川集團總經(jīng)理工作例會上，集團公司總經(jīng)理、黨委副書記李尚勇提出積極引進智能化數(shù)字化設備，培養(yǎng)專業(yè)技術團隊，增強自主科技創(chuàng)新能力，不斷提升金川本質化安全運行水平。

　　金川集團黨委書記、董事長王永前指出，金川未來要做的不只是實現(xiàn)自動化、信息化，更在于整條工業(yè)價值鏈全周期管理的智能化。

　　決策層對“三化”改造的指示以及安排部署，無疑為柴文章等參與“智慧金川”建設的一線職工打了一劑“強心針”，也讓他們明白了未來的努力方向。（孫芮）

　　轉自：中國有色金屬報

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