5G信号控制下的天车系统                                           ■记者 董一鸣/摄

        佩戴专属安全帽，经过人脸识别，不同权限的人员可以进入相应区域，一旦越区，系统电子围栏立即报警，实现管控无忧；5G信号控制下的天车系统，可使钢卷运输实现远程操控；精准涂镀让镀锌环节年节约成本超300万元……走进北京首钢冷轧薄板有限公司（以下简称“首钢冷轧”），智慧氛围扑面而来。作为打造行业智能制造标杆——灯塔工厂的示范项目，首钢冷轧产品定位为高端汽车板和家电板，用智慧赋能生产全流程。

         因时而动    聚焦智慧谋划转型

        2015年对于钢铁行业从业者来说是个难忘的一年，这一年钢铁价格持续走低，而行业制造成本居高不下，企业生产经营面临很多困难。在此背景下，首钢冷轧思考如何突破困局，经过调查和研究，确定智能制造是公司下一步转型发展的必由之路。这困难的一年也成为首钢冷轧开启智慧转型的元年。

        转型初期，该公司围绕全流程管理体系架构进行优化，从产品设计、原料入厂、生产加工、调度发货、物流跟踪等涉及的产销一体化各环节进行优化升级。产销一体化体系的推行实现了企业宏观层面的整体创效，客户下单到最终产品交付周期缩短20%左右。

        自2017年开始，该企业在业务流程梳理和优化的同时，围绕生产工序进行智能装备升级，推进镀锌捞渣机器人、酸轧贴标签机器人、镀锌入口拆捆机器人等智能装备应用。首钢冷轧数字化转型办公室负责人陈甚超说：“捞渣是镀锌生产工序表面质量控制的关键作业环节，此区域环境温度高，捞渣作业频繁，人工作业负荷大，我们应用智能六轴机器人替代人工作业，消除了人工作业的安全风险，提高了本质化安全水平，确保了表面质量的可控性。”

        首钢冷轧数字化转型工作聚焦质量、效率、效益进行改进、优化和提升，从业务、组织、技术三个维度，重点围绕智慧质量、全方位精准客户服务和高端绿色制造三方面，量化分析冷轧公司与先进智能制造企业的差距，着重从质量管理智慧化、生产过程自动控制、设备维护数字化、仓储物流智能化、能源环保智能化、危险岗位少人化无人化、IT基础平台优化提升、业绩管理数字化这八方面开展数字化转型。

         因势而为    打造智能制造标杆工厂

        首钢冷轧首席工程师、智能制造负责人李凤惠介绍，自2021年末开始，首钢冷轧借鉴内外部智能制造的先进经验，全面开启了数字化转型建设工作。

        “数字化和智能化转型是首钢冷轧可持续发展的必然选择。”李凤惠说。

        数字化转型办公室高级主任师任金鹏表示，数字化转型的核心是应用先进技术赋能企业生产经营，实现管理变革和经营业绩的提升。这些先进技术包括工业互联网技术、大数据技术、5G技术、AI技术、机器识别技术和数字孪生技术等，而在首钢冷轧的生产线上，这些先进技术均得到应用。

        比如入口区域作业，原本需要8个人完成，现在通过智能化升级，只需要3个人便可以轻松应对。工艺控制室的镀锌工序，智慧控制将锌层厚度由人工控制变为模型控制。“人工控制再精细依然有误差，而模型控制可以实现产品镀层的100%恒定，仅此一项每年便可以为企业节约成本300余万元”，李凤惠说。来到最终的成品出库环节，人工调度被智能化调度系统所取代，卡车还是火车运输？每一节车厢最优搭配是几个钢卷？多久可以发货？这些复杂细碎的工作人工完成至少需要4个小时，而在平台上仅用20分钟便可以全部完成。

        目前，该公司正在紧张推进智能排程模型开发。由于首钢冷轧服务的客户多，产品的规格多、订单批量小、个性化需求复杂，如何让生产线高效适配不同需求，智能排程至关重要。对此，陈甚超表示，运筹学等组合优化算法赋能智能排程，系统接受到客户的订单需求后，自动根据原材料、产能、规格尺寸、规格切换等全过程进行自动梳理分析，形成一套最优排程方案，原本1个人需要1天的时间完成的工作量，在系统经过复杂计算和快速组合后，不到20分钟便可以完成。

         因快而变    数字赋能便捷高效

        对数字化转型办公室首席工程师崔伦凯而言，智能制造让原本的生产变得更加简单。

        走进生产车间，全部厂区实现了5G信号的全覆盖，5G技术赋能让现场设备操控和设备管理更加高效。来到一间控制室内，几名天车司机正坐在电脑前操作天车钢卷吊运，“原本天车司机需要爬梯子到位于高处的驾驶室内操作，通过5G赋能，我们实现了在地面进行集中控制，未来我们还将逐步完善技术，实现真正意义的无人驾驶。”崔伦凯说。

        数字化和智能化同样助力安全管控能力的提升。“在退火炉区我们安装了103个UWB定位基站，结合产线的三维建模实现GIS人员定位。维修人员进入产线需要进行人脸和身份识别，进入产线后，人员位置信息会实时显示在3D模型中，这样通过实时人员位置跟踪、电子围栏预警、一键紧急呼救等智能化功能实现人员安全的可控、可防。”李凤惠说。

        先进技术的应用让首钢冷轧数字化转型建设更加有效。目前，一期项目全面投入运行和迭代优化，二期项目开发正在稳步推进，仅一期项目预计每年便可降本增效超2000余万元。