智能化管控技術在鋼鐵企業生產中的運用

崔大成

（濟鋼集團有限公司，山東濟南 250101）

經濟與管理

智能化管控技術在鋼鐵企業生產中的運用

崔大成

（濟鋼集團有限公司，山東濟南 250101）

利用有效的智能化和信息化管理手段，濟鋼對熱軋鋼卷的入庫、天車的作業調度、裝車出庫等過程進行全面跟蹤，實現熱軋庫房的精細化管理，年降人工成本240萬元。另外，智能化管控技術運用于高爐供水系統，建立實時的高爐供水管網集中管控平臺，實施后每年的效益合計370萬元。

智能化管控技術；集中管控；庫房管理；供水系統

1 前言

提高勞動生產率，降低人工成本，是當前鋼鐵業戰略發展思路和要求。通過對比國內先進生產線，總結經驗，充分利用先進智能設備、自動化控制手段，提高產線自動化控制及操作水平。在滿足生產工藝要求的前提下，實現鋼鐵業生產智能操作；優化看管類崗位，實現集中監控，無人值守，減少崗位定員，提高勞動生產率。

濟鋼集團有限公司看管類崗位人員數量多的主要原因為：設備自動化水平低；設備工藝設計需要崗位人員配置多，效率低；設備運行狀況不穩定，需要安排專人看管。通過比對國內外先進企業的管理模式，查閱資料、溝通交流，最終認為智能化集中管控技術比較適合現在企業生產狀況，引進該技術并應用于企業生產中，減員增效的效果顯著［1］。

2 主要管理技術創新思路

鋼鐵業看管類崗位主要集中在鐵路道口、倉庫、皮帶機、風機、水泵、除塵器等崗位。在不同時期完成的工程建設中，受當時自動化水平的限制，存在看管類崗位設置較多的問題。通過智能化集中管控技術的應用，能夠對設備各種突發情況做到及時有效地快速反應處理。通過查閱資料和技術論證，目前智能化集中監控六大系統歸納如下：計算機控制連鎖顯示系統；控制室視頻監控系統；設備集中控制視頻監控系統；設備集中控制廣播報警系統；設備集中控制至控制室傳輸系統；設備集中控制監控和自動聯動系統［2］。

通過設備的集中控制，統一管理體系的構建，以設備視頻監督和信號監控為手段，結合設備各種防護設施和各種作業規范，不僅實現設備日常防護工作的實施、監管及對各種突發情況能夠做到及時有效的快速反應處理，同時實現對設備使用管理人員作業全過程規范性監管。因此對現有設備、設施進行改造，完善監控監督功能，實現減員增效。

3 智能化管控技術實際應用

2015年1月至3月，通過前期考察論證，濟鋼熱軋成品庫自動化管理、能源動力廠高爐區域供水系統符合智能化集中管控技術應用的條件。2015年4月至12月，項目正式組織實施，至2016年1月，項目完成最終驗收。具體技術應用情況如下。

3.1 成品庫自動化管理改造項目

項目實施前狀況。庫房熱軋成品庫現有A、B、C跨，配備天車7臺，設置天車、地面指揮、發貨、長白班等多個操作崗位，共75人。目前，熱軋成品庫存在的主要問題為：天車的行走、吊裝作業依靠傳統的操作方式，沒有定位和作業指導手段，自動化水平低，作業準確性有待提高；庫房管理仍然沿用第一代庫管模式，天車和地面上均有人操作，勞動生產率低，運營成本高；產品入庫時，先將鋼卷吊運落地后再記錄垛位。擺放垛位沒有經過優化，易出現堆放混亂、庫存信息錯誤、盤庫困難、發錯貨等現象，影響產品吊運和裝車出庫。

項目實施的技術應用。通過熱軋庫房自動化管理系統項目的實施，利用有效的自動化和信息化管理手段，對鋼卷的入庫、天車的作業調度、裝車出庫等過程進行全面跟蹤，實現庫房的精細化管理，降低運營成本，提高倉儲管理水平和物流效率。構建庫房自動化管理系統，自動從熱軋MES接收鋼卷的生產入庫、出庫等指令信息，包括鋼卷號、鋼種、批號、規格、訂單號、垛位等。庫管系統根據MES指令制定天車調度作業計劃，將吊運入庫、裝車發貨等作業指令通過無線網絡發送至車載終端。

天車操作人員按照車載終端顯示的作業指令，人工操作天車運行定位、吊裝運輸等。系統自動采集天車的縱橫向坐標、夾鉗高度、稱重等信息，對天車操作人員進行全方位作業指導，以便快速準確完成作業任務。吊運作業指令完成后，車載終端自動將作業實績發送到地面庫管系統（必要時在終端HMI上人工確認）。庫管系統再自動將作業實績反饋至熱軋MES。熱軋成品庫自動化管控系統見圖1。

圖1 熱軋成品庫自動化管控系統

通過實施熱軋成品庫自動化管理改造子項，提高了勞動生產效率和提升庫房管理信息化水平。實現了天車實時定位功能及自動判別天車的起放吊狀態和起放吊位置；通過無線局域網與上位機系統進行通信，實現吊物計劃管理；實現查詢功能、報警功能等；實現庫房自動化管理和MES系統的數據交互和信息共享。項目投用后，熱軋成品庫實現了天車上有人、地面無人的操作方式。熱軋成品庫房崗位人員由75人減至51人，年降人工成本240萬元。

3.2 高爐區域供水系統集中管控項目

項目實施前狀況。高爐水系統操作室在各區域分散設置，就近操作，操檢人力資源占用較多，高爐水系統崗位現有人員33人。其主要現狀為：現場分散，有的系統設備陳舊、老化、故障多，占用大量操檢人員；泵組無法自動排氣，不能實現遠程控制；有的高爐泵站進出口管線沒有電動閥；水處理輔助系統未納入PLC系統，不具備遠程監控功能。

項目實施的技術應用。對部分能效低的泵組實施改造，達到節能降耗的目的。通過升級改造現有自動化系統，利用計算機網絡技術建立實時的高爐供水管網集中管控平臺，處理以供水管網為核心內容的相關信息和遠程監控為一體的綜合管控信息系統。實現數據采集、設備控制、分析決策的全計算機處理過程。主要實施內容：對1#1 750 m3高爐直供水系統兩套泵組中的1套采用變頻調速控制，水系統管網加裝20臺自動排氣閥，9臺低壓泵組盤根式密封改為機封式；2#1 750 m3高爐更換8套壓力變送器；對3#1 750 m3高爐軟水主泵系統進行葉輪車削，重新設定流量、揚程；各高爐水系統統一集中監控軟件平臺、恢復或增加遠程檢測儀表、完善設備和過程參數及環境報警、完善故障診斷系統、完善安防和監控系統；各高爐水系統泵出口及管道關鍵部位增加20臺電動閥、潛水泵組實現集中管控。

技術應用效果。通過實施能源動力廠供水系統集中管控及節能改造子項，高爐泵站實施集中管控，實現了4座水泵房集中遠程操作，達到節能降耗的目的。項目實施后，人員由原來定員的43人精簡為23人；3#1 750 m3高爐軟水主泵和4#3 200 m3高爐噴淋泵組節能優化水泵改造，按照功率降低年節省費用106.5萬元；改造后優化提升水系統的專業化管理水平，高爐循環水系統實現智能成本核算，實現水系統的節能降耗，年可降低新水消耗12萬m3，軟水消耗2萬m3，年可節約費用64萬元。項目實施后每年的效益合計370萬元。

4 結語

通過智能化集中管理控制技術應用，濟鋼在人力資源優化、自動化控制、節能降耗等方面得到了較大的改善。提高了工作效率，節省了人力，實現了減員增效。項目實施后綜合實現創效611萬元。

［1］黃希鈷.鋼鐵冶金原理［M］.北京：冶金工業出版社，1990.

［2］曹凌云，陳翔，黃澤健.基于WebGIS的施工監測信息管理系統應用研究［J］.徐州建筑職業技術學院學報，2007，7（3）：1-5.

Application of Intelligent Control Technology in the Production of Iron and Steel Industry

CUI Dacheng

（The Automation Department of Laiwu Branch of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

Using the effective intelligence and information management means,the hot rolled coil storage,crane operation scheduling, loading and unloading process are comprehensively tracked.The fine management of hot rolling warehouse is realized,the 2.4 million Yuan of operation cost is reduced.In addition,the intelligent control technology is used in the blast furnace water supply system,the realtime control platform of blast furnace water supply pipe network is established,and the benefit 3.7 million Yuan per year can be achieved.

intelligent control technology;centralized management and control;warehouse management;water supply system

F272.7

B

1004-4620（2017）02-0068-02

2016-12-01

崔大成，男，1983年生，2007年畢業于內蒙古科技大學機械設計制造及自動化專業。現為濟鋼集團有限公司發展規劃部工程師，從事項目管理工作專業。