24小時值守，每小時記錄生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)，在礦山腳下不斷調(diào)整灰漿濃度，灰塵和泥水浸透衣衫……這曾是金川集團鎳冶煉廠爐窯生產(chǎn)操作人員和礦山腳下充填工人的傳統(tǒng)工作狀態(tài)。
而今，金川集團借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為抓手，為傳統(tǒng)工廠裝上了“智能大腦”，讓工人們告別了曾經(jīng)的臟、累、苦，實現(xiàn)了在干凈整潔的中控室操控生產(chǎn)設(shè)備，并能對整個廠區(qū)進行全方位、全時段的
監(jiān)控作業(yè)。
傳統(tǒng)工廠里的“智能大腦”究竟長啥樣？近日，記者走進金川集團，探尋企業(yè)實行“三化”改造，助推高質(zhì)量發(fā)展的制勝“法寶”。
頂吹爐“變形記”
在金川集團鎳冶煉廠頂吹爐檢修現(xiàn)場，實施了一場特殊的“手術(shù)”。來自集團下屬單位――信息與自動化工程公司的數(shù)十名“操刀醫(yī)生”，前后經(jīng)歷數(shù)月，反復(fù)對程序邏輯、計算公式、工藝參數(shù)、儀表參數(shù)進行核實，通過自主設(shè)計，重新構(gòu)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)已經(jīng)‘超齡服役’，系統(tǒng)穩(wěn)定性得不到有效保障，平均15天1次故障對安全生產(chǎn)帶來巨大隱患，系統(tǒng)負荷已經(jīng)達到了60％?！必撠?zé)頂吹爐控制系統(tǒng)提升改造項目的首席工程師劉銀虎說。
安裝的新系統(tǒng)就像“大腦”有效連接著頂吹爐各個關(guān)鍵部位的傳感儀表儀器及電氣設(shè)備，它們作為“觸角”，時刻“感知”著爐內(nèi)、爐外情況，隨時采集各個工藝參數(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”，從而完成整個頂吹爐控制任務(wù)。為了讓“大腦”變得更加聰明，工程師們還添加了獨立的應(yīng)急控制系統(tǒng)、報警管理系統(tǒng)等執(zhí)行系統(tǒng)，確保在發(fā)生意外的情況下系統(tǒng)依然安全可靠。
這場“手術(shù)”的實現(xiàn)過程異常困難。“在頂吹爐項目提升改造的沖刺階段，我們只有5天時間，每個人屏氣凝神、全神貫注，領(lǐng)隊劉銀虎每天幾乎只能休息3個小時，反復(fù)在電腦上演算生產(chǎn)模型，如果一個參數(shù)出錯，就是滿盤皆輸?！表敶禒t系統(tǒng)組態(tài)總負責(zé)周登婷說。最終，團隊出色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(zé)打通網(wǎng)絡(luò)，保障每一個神經(jīng)節(jié)點互聯(lián)互通；有的不停往返中控室與現(xiàn)場，將儀表的精準度調(diào)至小數(shù)點后兩位，實時查看爐窯的數(shù)據(jù)監(jiān)測、模型分析、報表及爐窯與儀表之間的數(shù)據(jù)對標情況；有的緊盯系統(tǒng)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“智能大腦”后的頂吹爐大大提高了系統(tǒng)的計算能力和安全穩(wěn)定性。預(yù)計到2021年底，頂吹爐將實現(xiàn)年處理鎳精礦量130萬噸、年產(chǎn)高鎳硫含鎳量7.5萬噸、爐窯作業(yè)率達到96％以上。
自動充填更高效
在金川集團三礦區(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就自動開始工作了。
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(guān)鍵參數(shù)；之后，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個充填程序一氣呵成。
這臺全自動充填“小火車”實現(xiàn)應(yīng)用之前，傳統(tǒng)作業(yè)有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(diào)整生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)，還要和其他程序上的操作人員進行溝通。特別是在開車過程中，要頻繁操作儀表，還要接聽其他崗位操作人員的來電，高度配合協(xié)調(diào)相關(guān)工作。這不僅會讓工藝質(zhì)量大打折扣，還存在較大安全隱患。
為解決這些難題，從2019年起，金川集團信息與自動化工程公司三礦智能“一鍵充填”項目技術(shù)負責(zé)人吳海寶帶領(lǐng)陳俊德等技術(shù)人員駐扎在礦山工區(qū)。最初，他們認為只要保證每個工序獨立自主運行就行，但現(xiàn)實卻讓他們碰了一鼻子灰。
“充填過程并不是簡單的x＝y(tǒng)單變量控制系統(tǒng)，而是x＝y(tǒng)＋z＋……＋j的多變量、多耦合控制系統(tǒng)，可以說是牽一發(fā)而動全身?！标惪〉抡f，要重新架構(gòu)邏輯程序，在生產(chǎn)一線反復(fù)向崗位操作人員了解操作流程，將程序植入設(shè)備，確保充填過程中的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。
“第一次試車時感覺全身的細胞都在跟著使勁，心里默念一定要成功啊。生怕程序出現(xiàn)差錯，讓前面的努力付之東流?！眳呛氄f。第一次試車成功、第二次試車成功、第三次試車成功……大家懸著的心才慢慢放下來，試車要先通過仿真模擬，將充填過程在沒有物料的情況下實現(xiàn)順利運行。最終，智能“一鍵充填”在三礦區(qū)成功落地。
推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型
作為專業(yè)化數(shù)字革命的先遣隊，金川集團信息與自動化工程公司致力于通過整合集團內(nèi)各二級廠礦的技術(shù)優(yōu)勢和管理經(jīng)驗，繪制“數(shù)字化”建設(shè)技術(shù)需求圖譜，努力為各工廠提供“一廠一策”式的專業(yè)服務(wù)。
讓工廠擁有“智能大腦”的技術(shù)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”。“以為各廠礦進行控制系統(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、模式等形成方法，及時總結(jié)、推廣成熟經(jīng)驗，逐步發(fā)展為金川集團的核心技術(shù)?！弊詣踊聵I(yè)部首席工程師柴文章說。
近日，《財富》世界500強企業(yè)名單揭曉，作為甘肅唯一上榜企業(yè)，金川集團公司位居第336位，較去年提升33位，這已是金川集團連續(xù)三年上榜世界500強。
金川集團黨委書記、董事長王永前說：“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，實現(xiàn)整體效能的提升?！?
