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“制造”变“智造”,柳钢集团冷拔精密钢管“智慧工厂”颠覆你的想象!
发布者:山东苏尔特钢管有限公司 发布时间:2022-8-9 11:47 Tuesday 阅读:7次 【字体:

近年来冷拔精密钢管厂积极推动信息化智能化技术的应用,智能燃烧技术、工业大数据技术、产品性能预报技术等最新技术,让该厂的自动化和智能化生产水平将再上一个新台阶。在冷拔精密钢管人的不懈努力下,冷拔精密钢管厂正从“冷拔精密钢管制造”一步步向“冷拔精密钢管智造”迈进。

2022年上半年,冷拔精密钢管厂超额完成半年生产经营任务,成材率和工序能耗两个关键指标多次迈入同行前三水平,高效低耗生产取得显著成效。取得这样这亮眼的成绩单,除了冷拔精密钢管人的扎实肯干外,更得益于该厂紧紧抓住信息化智能化这一现代化的推进器,不断优化各个生产环节,让各项先进技术在生产管控关键阶段发挥重要价值,助力企业实现“质效双升”。

对企业来说,技术是关键的支撑,技术又是日新月异的。冷拔精密钢管厂2032mm生产线加热炉改造前的加热温度控制模式是根据加热人工经验和热电偶检测当前炉气温度作为调整炉温的依据,无法精准控制坯料的出炉温度,极易影响品种钢的加热精度及轧制质量。为解决该问题,冷拔精密钢管人自主开发了加热炉智能燃烧控制系统,此系统涵盖加热炉全系统炉温及燃烧氛围高精度控制,板坯加热智能预报及板温自动控制等多维度的的信息化板坯加热控制方案。

该系统的应用结束了人工制定加热各段目标炉温、人工调整煤气及空燃比、人工监控炉温变化的历史,板坯温度波动大、煤耗成本高、加热效率低等诸多热工工艺控制难题得到极大改善,技术成果成功应用于冷拔精密钢管厂五座加热炉,均取得了较好的应用实绩,首次实现大型步进式加热炉的全自动加热及自适应优化,各项热工工艺指标优于国内同类产线。系统投用以来,2032生产线吨钢煤耗降幅达到6.25%,吨钢电耗降幅达到7.4%,烧损率下降0.15%,每年可减少能耗及坯料损失约3000万元。

冷拔精密钢管厂高度重视智能制造和大数据技术的研究与应用,紧紧瞄准工业互联网技术的发展及应用成果,克服主轧线基础自动化和过程自动化系统复杂、系统集成众多,多工序跨流程集成管控的难题,自主建立了工厂级信息化大数据采集系统,实现对各工序质量数据的高效采集和存储处理,完成对高频过程质量数据进行集中统一管控。

该厂依托信息化高效大数据采集及存储处技术应用平台,建立了基于材料演变规律的再结晶模型及相变模型,构建了工艺—组织—性能为一体的数字孪生体预测系统,形成较为科学严谨的机理预报模型。

该应用在实现降低取样损耗甚至免取力学性能样、降低劳动强度、改善作业环境的同时可大幅缩短钢卷产出到准发出厂的时间,对公司推进低成本策略及“快产快销”具有重大推动作用。目前冷拔精密钢管厂已实现了16mm以下普碳钢种“免取生产样”的历史性突破,其他各类品种的预报模型也在有序建立之中,率先开启了在线质量预测技术在柳钢正式落地实施的先河。

此前,冷拔精密钢管表面质量检查采用人工方式,检查面较窄,仅可检查尾部、外圈,抽检随机性大,检查延迟,工作环境差。于是该厂开发了在线表面质量检测系统,该系统通过采用高速CCD行扫描摄像头对带卷表面进行逐行扫描,对采集到的数据进行叠加后形成一个整体的版面数据,版面数据通过相应的软件算法处理,根据不同的表面缺陷对光的反射的差异性,对缺陷的图像、种类、位置、数量等信息进行识别及存储。

目前,冷拔精密钢管厂两条生产线配置的在线表面质量检测系统均备具备实时缺陷检测与识别、缺陷可视化的功能,具有检测识别精度高、成像清晰等优点,而且拥有强大的缺陷分析算法和自学习功能,系统可以大数据样本库为基础采用专业软件进行自动识别分辨带钢表面质量,不仅可有效降低检验人员劳动强度,还提高了冷拔精密钢管带钢表面质量监测与控制水平。

冷拔精密钢管厂两台多功能板形监测系统分别配置于两条轧线精轧机出口,主要通过X射线对带钢长度、宽度、厚度方向等三个维度的尺寸参数经实时连续检测,通过一定的数据转换表征出成品带钢的楔形、凸度、平直度、偏离中心线情况等板形技术指标,并可实时反馈轧机板形控制系统进行板形控制模型的闭环调整,不仅可实时掌握产品板形质量控制情况,提高板形控制稳定性,还对指导轧线及时调整轧机精度及操作规程,提高产品质量控制稳定性有较好的促进作用。

冷拔精密钢管厂积极响应国家号召,加快推进生产线的全自动化和智能化建设。技改前,冷拔精密钢管厂一直采用人工喷印方式,工作人员必须在具有600余摄氏度高温的钢卷旁,手持模板和喷枪喷印对热态钢卷进行喷字、描号,不但劳动强度高,工作环境恶劣、存在安全隐患,还容易出现钢卷喷印不清晰、标识错漏等质量问题。

机器人全自动喷印机投用后,能有效降低喷印岗位的劳动强度,钢卷标识喷印位置严格一致,且钢卷标识数据由MES系统经轧线自动化系统后直接传送到机器人喷印机,实现每个钢卷的准确跟踪和精准喷印。该技术的成功实施实现了智能机器人在柳钢应用为零的突破,为近年来智能机器人的应用在全集团推广提供了技术支撑。

随着冷拔精密钢管厂高附加值品种产量的不断增加,对产品的尺寸质量要求不断提高,以往的人工核对曲线的判定方式存在耗时较长、判定结果过渡依赖操作工的个人经验等问题,严重影响质检工作效率和产品整体质量把控。

在技术中心、质量部等组织协调下,冷拔精密钢管厂通过借鉴国内先进冷拔精密钢管厂家的经验,并联合信息部自主研发了“钢卷自动表判系统”。为进一步推进冷拔精密钢管全工序质量一体管控,建立了冷拔精密钢管质量管控中心,通过依托大数据采集处理及存储技术平台,将与产品“尺寸、板形、表面、性能”等多个质量维度紧密关联的生产工艺实绩按照不同层级评定规则进行可视化监控、自动分级、自动判定及自动评价,并根据工艺质量监控需求输出各类质量清单视图、直观的过程监控趋势图表和灵活的动态质量分析统计报表,实现生产工艺数据、产品质量指标的全周期动态监控。

该系统的应用有效的规避了人为因素造成的判定标准不统一甚至误判等质量管控难题,大幅提高了带钢判定效率及准确性,同时降低了检验员劳动强度,实现产品质量全流程的标准化监管。

风劲帆满海天阔,俯指波涛更从容!冷拔精密钢管人依靠信息化建设打开了智慧工厂的大门,下一步,该厂的5G无人行车、5G智慧板坯库管、无纸化发货等项目一一投入建设,冷拔精密钢管人将乘着信息化、智能化的时代东风,劈波斩浪,铿锵前行!来源:柳钢报



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