讓傳統工廠擁有“聰明大腦”——金川集團“三化”改造見聞

　　工業互聯網已成為熱潮，工業機器人、5G+、大數據，勢不可擋地顛覆著傳統工業模式。

　　金川集團股份有限公司成立專業化公司，積極借助互聯網、物聯網等技術，找準戰略定位，以主流程工藝為基礎，全面推行一場悄然而又不乏顛覆的數字化轉型。

　　信息與自動化工程公司按照金川集團“十四五”發展規劃，以“信息化建設、數字化轉型”為目標，總體規劃、分步實施，形成“一張網、一朵云、一平臺、多應用”的金川集團工業互聯網雛形。

　　采訪中，筆者看到遍布金川井下工區、廠礦車間的數字化技術改造場景，也感受到金川依靠數字化技術撬動核心競爭力的集體認同及其團隊執行力。

　　場景一：頂吹爐變形記

　　頂吹爐檢修現場正在進行一場特殊的“手術”。

　　來自信息與自動化工程公司的數十名“操刀醫生”，經歷數月，反復核實頂吹爐工藝參數、儀表參數和控制系統程序邏輯、計算公式，通過自主設計，重新構建與頂吹爐最新工藝流程高度匹配的新系統。

　　“原有控制系統已‘超齡服役’，長期超負荷運行，穩定性得不到有效保障，給安全生產帶來很大隱患。”負責頂吹爐控制系統提升改造項目的首席工程師劉銀虎說。

　　新系統就像“大腦”，有效連接頂吹爐各關鍵部位傳感儀表儀器及電氣設備，它們作為“眼睛”“觸角”，時刻“盯”著爐內、爐外情況，隨時采集各工藝參數，傳輸至“大腦”，再經“大腦”加工運算，將生產操作指令準確傳回“觸角”，完成整個頂吹爐控制任務。

　　為了讓“大腦”變得更加聰明，工程師還添加了獨立的應急控制系統、報警管理系統等執行系統，確保發生意外的情況下系統安全可靠。

　　“手術”過程異常困難。

　　“在頂吹爐項目提升改造的沖刺階段，留給我們的只有5天時間，每個人屏氣凝神、全神貫注，領隊柴文章、劉銀虎，每天幾乎只休息3個小時，反復在電腦上演算生產模型。一個參數錯，就是滿盤皆輸。”這給第一次參加大型檢修項目的系統組態總負責周登婷留下深刻印象。最終，團隊出色地完成了頂吹爐控制系統組態工作。

　　為保障頂吹爐投產后各方面指標運行正常，系統及儀表工程師在生產現場馬不停蹄、各司其職，有的負責打通網絡，保障每一個神經節點互連互通；有的不停往返于中控室與現場，將儀表精準度調至小數點后兩位，實時查看爐窯數據監測、模型分析、報表及爐窯與儀表之間數據對標情況；有的緊盯“大腦”各項參數指標運行情況，及時為頂吹爐生產操作支招、診斷。

　　擁有“聰明大腦”后的頂吹爐提高了系統計算能力和安全穩定性，為早日完成年處理鎳精礦量130萬噸，年產高鎳硫含鎳量7.5萬噸提供了“內核”動力。

　　場景二：充填“小火車”動起來

　　在三礦區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自動開始工作。

　　首先，操作人員在“開車”前錄入水位、砂漿流量、攪拌槽液位、砂漿濃度等關鍵參數；隨后，供水管路開始往攪拌桶內注水，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個充填工序一氣呵成。

　　這臺全自動充填“小火車”實現運行前，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視和調整生產過程中的工藝參數，還要和其他程序上的崗位溝通。特別是在開車過程中，要頻繁操作儀表，接聽其他崗位來電，高度配合協調相關工作。這不僅為安全生產埋下隱患，還讓工藝質量大打折扣。

　　為解決這些難題，2019年起，信息與自動化工程公司三礦智能“一鍵充填”項目技術負責人吳海寶帶領陳俊德等駐扎礦山工區。3年數不清的代碼和試車實驗，天天“頭腦風暴”，令團隊成員說起時還不時眉頭緊蹙。

　　最初，陳俊德他們認為只要保證每個工序獨立自主運行就行，現實讓他們碰了一鼻子灰。“充填過程并不是簡單的x=y單變量控制系統，而是x=y+z+……+j的多變量、多耦合控制系統。”陳俊德說。重新架構邏輯程序，在生產一線反復向崗位操作人員了解操作流程，將程序植入設備，使充填設備從單向試到聯動試，確保充填過程中每一個變量達到精準，實現過程全自動化、智能化、機械無人操作。

　　最終，智能“一鍵充填”在三礦區成功落地。

　　其中的艱辛令團隊成員難忘。有人說：“第一次試車時感覺全身的細胞都在跟著使勁，生怕程序出現差錯，否則前面的努力就將付之東流，心里一直默念要成功啊。”

　　第一次試車成功、第二次試車成功、第三次試車成功……大家懸著的心放了下來。

　　作為集團專業化數字革命的先遣隊，信息與自動化工程公司持續致力于通過整合集團內各二級廠礦的技術優勢和管理經驗，繪制“數字化”建設技術需求圖譜，努力為各單位提供“一廠一策”式的專業服務。

　　讓工廠擁有“聰明大腦”的技術改造，在金川集團采、選、冶、化及深加工全產業鏈流程上蔓延開來，漸成“燎原之勢”。

　　場景三：送傳統工廠“上云”

　　在金川云大數據監控調度指揮中心，專責工程師緊盯著大屏幕，生產現場傳來的數據頻繁閃爍，他們認真分析數據，精準下達指令，確保數據中心穩定運行。

　　“在全面推進集團公司數字化轉型的進程中，我們承擔了金川云大數據中心項目的建設。這也是我們首次接受這樣的任務，沒有任何經驗可以借鑒。”信息與自動化工程公司首席工程師張金龍說。

　　面對挑戰，團隊沒有退縮，日夜奮戰，多次與國內技術廠商交流、驗證，認真分析集團公司各類業務系統特性，逐步驗證企業上云技術路徑，分批次有計劃地進行設備搬遷和業務系統遷移，順利完成37項業務系統、130余臺虛擬化服務器遷移上云的階段性任務。目前，相關工作仍在推進。

　　專責工程師李生洋說：“我們團隊負責建設的網絡通信及數據傳輸項目是難度最大、工期最緊、技術復雜度最高的子項。”就在今年元旦期間，為按期保質保量完成工業信息網絡整合、數據中心存儲網絡架構等建設，李生洋團隊奔波于蘭州、金昌兩地進行現場調試，連續奮戰30個小時。

　　金川云大數據中心的建設為集團業務系統運行環境持續優化提供安全、穩定、可靠的數據基礎技術支撐。

　　“以廠礦控制系統提升改造為契機，將此類大型核心工藝控制系統升級改造的內容、模式等形成體系方法，及時總結、推廣成熟經驗，逐步發展為金川的核心技術。”這是自動化事業部首席工程師柴文章的理想。

　　前不久召開的金川集團總經理工作例會上，集團公司總經理、黨委副書記李尚勇提出積極引進智能化數字化設備，培養專業技術團隊，增強自主科技創新能力，不斷提升金川本質化安全運行水平。

　　金川集團黨委書記、董事長王永前指出，金川未來要做的不只是實現自動化、信息化，更在于整條工業價值鏈全周期管理的智能化。

　　決策層對“三化”改造的指示以及安排部署，無疑為柴文章等參與“智慧金川”建設的一線職工打了一劑“強心針”，也讓他們明白了未來的努力方向。（孫芮）

　　轉自：中國有色金屬報

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