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鞍钢矿业:工业互联网思维开始融入并影响矿山生产过程

发布时间:2022-08-01 13:00    来源:中国工业新闻网

关键词:矿山生产过程 鞍钢矿业 工业互联网

摘要:鞍钢集团矿业有限公司作为传统冶金矿山龙头企业,面对风起云涌的新一代信息技术革命与产业变革,“握指成拳”,重点攻坚,快速推进“数字鞍钢”建设。7月29日,在第四届全球工业互联网大会暨工业行业数字化转型年会上,鞍钢集团矿业有限公司就“数字化转型”接受了媒体集体采访。

  鞍钢集团矿业有限公司作为传统冶金矿山龙头企业,面对风起云涌的新一代信息技术革命与产业变革,“握指成拳”,重点攻坚,快速推进“数字鞍钢”建设。7月29日,在第四届全球工业互联网大会暨工业行业数字化转型年会上,鞍钢集团矿业有限公司就“数字化转型”接受了媒体集体采访。鞍钢集团矿业设计研究院副院长陈洪彬认为,鞍钢矿业历史悠久,但是并不等于落后,在原来以人工、手动操作为主时代发展到现在数字时代,把人的固有经验通过产业数字进行转化,恰恰是鞍钢的一个优势。鞍钢矿业在“数字鞍钢”中争当“排头兵”,建设“新旗舰”,提出了“五个一流”的目标:第一是一流的成本管控,第二是一流的体制机制,第三是一流的创新能力,第四是一流的生态环境,第五是一流的智能制造。

  鞍钢矿业未来发展方向是向大型化、智能化、无人化。陈洪彬告诉记者,鞍钢矿业充分发挥产业数字化场景应用和数字产业化数据资源优势,释放新动能,激发新活力,助力鞍钢“十四五”提出的“7531”战略目标实现,打造高质量的新鞍钢,这其实是一种传承。

  陈洪彬表示,未来几年内,鞍钢矿业探索信息化整体建设模式,在矿山范围内横向推广,在先行示范项目成功的基础上,有序扩大应用范围,优化生产作业与业务流程,力争通过智能化矿山建设,深化矿山企业传统管理模式变革,提升矿山企业核心竞争力,实现信息技术改造传统产业的终极目标,基本形成冶金矿山建设技术规范与标准体系,最终为企业及社会带来巨大的社会效益和经济效益。

  矿山开采已经打通生产全链条数字化

  采矿行业作为国民经济基础产业,个别工种作业高风险、高强度、环境相对恶劣,同时面临职工老龄化的问题,导致劳动力结构性失衡。2021年2月7日,鞍钢集团召开“数字鞍钢”建设启动会,主要围绕自动化、信息化、数字化和智能化开展建设,形成“四化”指标考评,打造“数字鞍钢”。陈洪彬说,鞍钢矿业有9座铁矿山、8个选矿厂,1个烧结厂、2个球团厂、2座辅料矿山,由于投产、改扩建年代各不相同,各家发展并不一致。鞍钢矿业与中科院沈阳自动化研究所、中科奥维科技股份有限公司开展合作,对矿山数字化建设提供技术支撑。“鞍钢矿业数字化转型将关宝山、齐大山作为企业内部标杆建设,带动鞍钢矿业各直属单位。”

  陈洪彬介绍,鞍钢集团提出钢铁+矿业“双核”发展战略,打造“双核心”业务,在“十四五”期间进行数字化转型升级,改造既有老旧设备,实现大型化、自动化、信息化、数字化转型。在数字化建设中,鞍钢矿业使用新模式补齐感知与自控短板,不断探索新技术在建设过程中的应用和落地。目前从国内来看,齐大山铁矿智慧采矿项目和关宝山智慧选厂项目,从采矿的地质、爆破、配矿、铲装、运输,再到选厂碎矿、磨矿、选别、精矿的产出、尾矿的排放,从铁矿石开采到精矿粉加工已经打通生产全链条数字化,可能国内没有其他矿山项目能做到这一点。

  鞍钢矿业大数据、人工智能等新一代信息技术得到深入应用,智能制造取得了新的突破。目前,齐大山铁矿智慧采矿建设项目以企业云平台方式,统一规划建设生产指挥中心及与之配套的信息化管控平台。关宝山矿业智慧工厂建设项目遵循“端—边—网—云”架构,实现与上下游生产环节的高效协同。陈洪彬表示,关宝山智慧选厂项目智能制造成熟度已经达到三级(集成)以上,目前仍在不断完善,向“黑灯工厂”迈进。

  未来向着少人化、无人化努力

  陈洪彬认为,虽然目前铁矿石价格相对较高,矿山企业日子比较好过,但是要居安思危,要打造一流的成本管控,把降成本作为企业最重要的一件事情,需要通过智慧制造把成本降下来。比如,球磨台时提高多少、电耗降低多少、药耗降低多少、全员工劳动生产力提高多少等,都是降成本的一个方向,矿山企业需要站在更高的角度看待这个问题。在未来发展中,鞍钢矿业会向着少人化、无人化努力,尽可能地降低成本,保证成熟度,为矿业提供一流的智能制造。

  鞍钢集团聚焦“智慧管理、智慧生产、数字产业”创新发展三条路径,全面优化提升数字管控、数字钢铁、数字矿产、数字钻探、数字交易、数字交融、数字物流、数字技术体系,到2025年鞍钢集团“两化”深度融合整体水平将大幅提高。陈洪彬说,在老矿山改造的时候需要把智能制造、智慧矿山考虑进去,努力降低消耗、降低成本。目前,鞍钢矿业正在打造井下采矿和智慧球团示范工程,并准备在企业内部复制推广。

  鞍钢矿业做数字矿山或者智慧矿山,第一考虑的是以人为本。有个说法叫“脏、险、累”岗位,做智慧矿山的时候通过机器人或者技术手段代替人,既减少艰苦环境岗位人员,又能从安全角度减少职业病。第二考虑的是单体设备效率提高。换句话说,作业时间缩短了,能耗降低了,药耗降低了,实际上是对碳排放、碳达峰的一个正向贡献。第三考虑的是尽最大可能降本增效。鞍钢矿业铁矿石资源的特点是贫、细、杂,必须在降低采矿成本和选矿成本上下功夫,这样企业才能站住脚。

  陈洪彬认为,在项目实施的过程当中会不断思考,不断完善智慧工厂的项目,未来想“走出去”,把鞍钢矿业经验供给其他的矿产企业,让鞍钢矿业智能制造在矿业行业当中能够有更大的价值提升。但是,任何项目的推进与实施,都会遇到不同的困难,鞍钢矿业在数字化转型中同样存在难题。项目实施过程中,设想的肯定会尽善尽美,什么都要做,什么都去做,但是实际上需要通过自己的判断,通过科研和项目相结合,尽可能的满足业主的条件,让项目真正的落地。

  探索实践“互联网+矿业”创新模式

  中国科学院沈阳自动化研究所研究员李歆介绍,鞍钢矿业智慧采选工业互联网平台,是将工业互联网、大数据分析、人工智能、边缘计算、精益化管控等先进技术与矿山行业生产过程中工艺流程、管理特点紧密结合的成功实践成果。具体而言,包括采选矿的物质流变化、计划组织模式、生产作业特征、品质控制要求等,通过平台化基础模型、服务及应用系统,实现技术与业务的融合,进而发挥出“互联网+矿业”的重要作用。平台基于沈自所自主研发的“中科云翼”工业互联网平台进行研发构建,其作用价值主要体现为三个方面:一是发挥基础平台底座的支撑作用。实现1个平台+N个应用集中部署与运行模式,支撑应用间无缝信息集成和高效协同运行,通过生产资源建模、工艺流程建模和数据分析建模,为采矿数字地质、选矿孪生工厂和智能分析提供模型基础;二是发挥智能化生产作用。通过结合精益管控与人工智能技术方法,实现业务与数据双重驱动的智能生产管控。针对选矿入选品质不稳定、依赖人工经验调节方法导致过程质量指标波动大的行业难题,研发面向大惯性系统的优化控制方法,创新性地将强化学习与知识图谱技术相结合,采用边缘协同控制机制,在磨矿分级及浮选两大关键工序实现了在线工艺优化决策,有效降低了指标波动,提升了工艺控制的智能化水平;三是发挥网络化协同作用。鞍钢矿业九大矿山和八大选厂之间形成“多对多”上下游生产关系,需要依据矿石分布及性质、选厂工艺产能条件、运输距离成本等条件统筹制定生产计划,最终形成采矿向前推动与选矿反向拉动相结合的协同计划组织模式。平台通过采选全流程的互联互通,实现了协同化生产组织与资源调度,有效提高了生产效率,降低了生产成本。

  陈洪彬认为,随着鞍钢矿业云的规划和应用,鞍钢矿业所属矿山及选厂生产已经在发生蜕变,工业互联网思维开始融入并影响矿山生产过程。同时,展现形式的变化更加直观精准,可以让管理者、操作者快速掌握生产现场状况,让鞍钢矿业以全新面貌展示给世人。(中国工业报记者 孟凡君)

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