八钢1750热轧产线轧辊智能化管理应用

唐 年,黄玮钢,陈彦春

(1.新疆八一钢铁股份有限公司轧钢厂;2.中钢集团邢台机械轧辊有限公司)

前言

八钢公司根据国家智能制造2025规划,结合宝武集团“四个一律”、“三跨”融合智慧业发展要求。在两化融合、数智化升级方面,以轧钢轧辊功能计价、生产准备间总包为基础,重点聚焦“制品高端化、轧制减量化、运操少人化、管理集约化”,逐步推进轧辊数据信息采集自动化、平台一体化、应用智能化,在1750热轧产线实施了轧辊管理数智化改造和智能化升级。

1 智能标签的应用

1.1 智能标签的特点

智能标签是一种在传统印刷编码标签下的扁平结构应答器,该标签包括芯片、天线和接合线,即所谓的嵌体。其包括芯片标签、可打印标签、电子标签。随着钢厂数智化转型升级的推进,智能标签作为能够实现信息化与数字化的技术工具,在钢企内部得到较为广泛应用,涉及工厂生产的设备、制造、物流、管理等几乎所有过程,智能标签具有自动识别特性和对信息的包容性。智能标签应用后,可以减少人为录入,全面提高工作效率和减少差错率,减少因系统信息识别错误引起的使用事故,推进物资管理信息化、无人化进度智能化。

1.2 智能标签在智能化管理中的作用

智能标签作为数据载体,以智能标签为基础,通过工业运行平台,进行数据分析、数据处理,以提高现场管理过程的自动化、数字化、智能化水平,使生产过程管理、设备管理等精细化,提高管理过程的精准判断与决策,从而达到产品生产和使用的安全、稳定、可靠、一致。因此在企业管理中智能标签将会得到广泛的应用,比如生产过程管控、物资管理、物流管理、仓储管理等各个环节。

2 轧辊智能化管理的基本思路

借助轧辊智能标签及现场设备智能化升级,实现轧辊预算、生产质量管控、现场使用维护等方面平台化管理。轧钢生产人员可进行线上配辊、扫码备辊;轧辊管理人员可进行线上盘库、精准找辊、自动配辊、自动吊运、自动磨削;现场技术服务人员可进行线上运维、线上管理、报表自动统计。同时,平台可实现异常辊预警、停滞预警、烧轴承预警、打滑停转预警、系统决策等功能。基本思路如图1。

图1 轧辊智能化管理基本思路图

3 八钢1750热轧线轧辊智能化管理的实施方案

首先通过建立磨辊间立体模型,对不同区域位置进行界定;并在现场部署轧辊智能标签、定位基站和数据网关,实现现场轧辊的精确定位,实现轧制过程、磨削过程中轧辊转动速度的信息采集以及轧辊温度的监控。

其中,信号传输路径为基站对智能标签发出的信号进行识别、接收,并传输至数据网关,由数据网关接收并上传至后台管理系统,最终实现数据应用。具体方案见图2、图3。

图2 磨辊间不同区域界定图示

图3 智能标签信号传输路线图

八钢1750mm热轧现场进行轧辊智能标签定位跟踪系统设,通过在现场部署轧辊智能标签、定位基站和数据网关,实现现场轧辊的精确定位,实现轧制过程、磨削过程中轧辊转动速度的信息采集以及轧辊温度的监控。

现场布置原点基站2台,用于定位坐标原点;X轴、Y轴、Z轴基站各1台,用于三维空间定位。数据网关3个,便于实现整个生产准备间信号全覆盖。信号传输路径为:基站对智能标签发出的信号进行识别、接收,并传输至数据网关,由数据网关接收并上传至后台管理系统,最终实现数据应用,如图4所示。

图4 智能化管理流程图

现场具体实施方法为:轧辊定位传感器安装在轧辊操作侧端面位置;定位基站分别安装在天车运行导轨一端、大行车上、小车和吊钩上。

4 轧辊智能化管理的目标

(1)实现生产要素和设备状态的全生命周期管理。用数字化驱动磨辊间物质流、能量流和信息流,打造5G+设备在线监测平台,实现了轧辊数据在线运维,使轧辊状态早监测、早预警、早处置,确保产品使用的安全、稳定、高效。

(2)提升轧线安全、经济运行。构建预警体系,减少异常事故发生频次;建立多维度技术模型,优化轧线经济指标;保证轧线安全、经济运行。轧辊在使用过程中,实时传输转速数据,并与轧机运行数据相印证,对异常情况提前进行预警。同时,轧辊是直接参与钢材成型的,轧辊数据的实时反馈,对轧机生产工艺的制定、不同技术模型建立、轧材质量的控制有指导作用。

(3)提升现场运维管理流程化、规范化、标准化。轧辊安装智能电子标签后,可有效串联轧辊全生命周期的管理和全过程使用维护,实现现场运维管理“三化”建设。如:实现轧辊定置化管理;超期服役、磨削超时、重复磨削、停滞超时、转速异常等轧辊进行实时预警,实现远程运维监控;在线进行轧辊实物盘点,不需要人工根据清单逐支查找,盘库效率大幅提升;实现轧辊检测数据上线,提高轧辊安全性和历史数据可追溯性。

5 结束语

八钢1750热轧线轧辊智能管理只是企业智能管理的先行军。

在企业管理中智能化管理可以贯穿管理的全过程,包括生产、物流、仓储等各个环节。信息技术时代企业更重视管理管理过程的精细化、智能化,以此提高企业的市场竞争力,适应时代发展需求。因此在信息技术背景下,各行各业均可将智能化管理作为自己发展的武器,通过对管理模式进行优化,突破传统模式,为企业创造发展的可能性,实现高质量发展,促进企业高效运转,赢得发展先机。