智能化管控技术在钢铁企业生产中的运用

崔大成

（济钢集团有限公司，山东济南 250101）

经济与管理

智能化管控技术在钢铁企业生产中的运用

崔大成

（济钢集团有限公司，山东济南 250101）

利用有效的智能化和信息化管理手段，济钢对热轧钢卷的入库、天车的作业调度、装车出库等过程进行全面跟踪，实现热轧库房的精细化管理，年降人工成本240万元。另外，智能化管控技术运用于高炉供水系统，建立实时的高炉供水管网集中管控平台，实施后每年的效益合计370万元。

智能化管控技术；集中管控；库房管理；供水系统

1 前言

提高劳动生产率，降低人工成本，是当前钢铁业战略发展思路和要求。通过对比国内先进生产线，总结经验，充分利用先进智能设备、自动化控制手段，提高产线自动化控制及操作水平。在满足生产工艺要求的前提下，实现钢铁业生产智能操作；优化看管类岗位，实现集中监控，无人值守，减少岗位定员，提高劳动生产率。

济钢集团有限公司看管类岗位人员数量多的主要原因为：设备自动化水平低；设备工艺设计需要岗位人员配置多，效率低；设备运行状况不稳定，需要安排专人看管。通过比对国内外先进企业的管理模式，查阅资料、沟通交流，最终认为智能化集中管控技术比较适合现在企业生产状况，引进该技术并应用于企业生产中，减员增效的效果显著［1］。

2 主要管理技术创新思路

钢铁业看管类岗位主要集中在铁路道口、仓库、皮带机、风机、水泵、除尘器等岗位。在不同时期完成的工程建设中，受当时自动化水平的限制，存在看管类岗位设置较多的问题。通过智能化集中管控技术的应用，能够对设备各种突发情况做到及时有效地快速反应处理。通过查阅资料和技术论证，目前智能化集中监控六大系统归纳如下：计算机控制连锁显示系统；控制室视频监控系统；设备集中控制视频监控系统；设备集中控制广播报警系统；设备集中控制至控制室传输系统；设备集中控制监控和自动联动系统［2］。

通过设备的集中控制，统一管理体系的构建，以设备视频监督和信号监控为手段，结合设备各种防护设施和各种作业规范，不仅实现设备日常防护工作的实施、监管及对各种突发情况能够做到及时有效的快速反应处理，同时实现对设备使用管理人员作业全过程规范性监管。因此对现有设备、设施进行改造，完善监控监督功能，实现减员增效。

3 智能化管控技术实际应用

2015年1月至3月，通过前期考察论证，济钢热轧成品库自动化管理、能源动力厂高炉区域供水系统符合智能化集中管控技术应用的条件。2015年4月至12月，项目正式组织实施，至2016年1月，项目完成最终验收。具体技术应用情况如下。

3.1 成品库自动化管理改造项目

项目实施前状况。库房热轧成品库现有A、B、C跨，配备天车7台，设置天车、地面指挥、发货、长白班等多个操作岗位，共75人。目前，热轧成品库存在的主要问题为：天车的行走、吊装作业依靠传统的操作方式，没有定位和作业指导手段，自动化水平低，作业准确性有待提高；库房管理仍然沿用第一代库管模式，天车和地面上均有人操作，劳动生产率低，运营成本高；产品入库时，先将钢卷吊运落地后再记录垛位。摆放垛位没有经过优化，易出现堆放混乱、库存信息错误、盘库困难、发错货等现象，影响产品吊运和装车出库。

项目实施的技术应用。通过热轧库房自动化管理系统项目的实施，利用有效的自动化和信息化管理手段，对钢卷的入库、天车的作业调度、装车出库等过程进行全面跟踪，实现库房的精细化管理，降低运营成本，提高仓储管理水平和物流效率。构建库房自动化管理系统，自动从热轧MES接收钢卷的生产入库、出库等指令信息，包括钢卷号、钢种、批号、规格、订单号、垛位等。库管系统根据MES指令制定天车调度作业计划，将吊运入库、装车发货等作业指令通过无线网络发送至车载终端。

天车操作人员按照车载终端显示的作业指令，人工操作天车运行定位、吊装运输等。系统自动采集天车的纵横向坐标、夹钳高度、称重等信息，对天车操作人员进行全方位作业指导，以便快速准确完成作业任务。吊运作业指令完成后，车载终端自动将作业实绩发送到地面库管系统（必要时在终端HMI上人工确认）。库管系统再自动将作业实绩反馈至热轧MES。热轧成品库自动化管控系统见图1。

图1 热轧成品库自动化管控系统

通过实施热轧成品库自动化管理改造子项，提高了劳动生产效率和提升库房管理信息化水平。实现了天车实时定位功能及自动判别天车的起放吊状态和起放吊位置；通过无线局域网与上位机系统进行通信，实现吊物计划管理；实现查询功能、报警功能等；实现库房自动化管理和MES系统的数据交互和信息共享。项目投用后，热轧成品库实现了天车上有人、地面无人的操作方式。热轧成品库房岗位人员由75人减至51人，年降人工成本240万元。

3.2 高炉区域供水系统集中管控项目

项目实施前状况。高炉水系统操作室在各区域分散设置，就近操作，操检人力资源占用较多，高炉水系统岗位现有人员33人。其主要现状为：现场分散，有的系统设备陈旧、老化、故障多，占用大量操检人员；泵组无法自动排气，不能实现远程控制；有的高炉泵站进出口管线没有电动阀；水处理辅助系统未纳入PLC系统，不具备远程监控功能。

项目实施的技术应用。对部分能效低的泵组实施改造，达到节能降耗的目的。通过升级改造现有自动化系统，利用计算机网络技术建立实时的高炉供水管网集中管控平台，处理以供水管网为核心内容的相关信息和远程监控为一体的综合管控信息系统。实现数据采集、设备控制、分析决策的全计算机处理过程。主要实施内容：对1#1 750 m3高炉直供水系统两套泵组中的1套采用变频调速控制，水系统管网加装20台自动排气阀，9台低压泵组盘根式密封改为机封式；2#1 750 m3高炉更换8套压力变送器；对3#1 750 m3高炉软水主泵系统进行叶轮车削，重新设定流量、扬程；各高炉水系统统一集中监控软件平台、恢复或增加远程检测仪表、完善设备和过程参数及环境报警、完善故障诊断系统、完善安防和监控系统；各高炉水系统泵出口及管道关键部位增加20台电动阀、潜水泵组实现集中管控。

技术应用效果。通过实施能源动力厂供水系统集中管控及节能改造子项，高炉泵站实施集中管控，实现了4座水泵房集中远程操作，达到节能降耗的目的。项目实施后，人员由原来定员的43人精简为23人；3#1 750 m3高炉软水主泵和4#3 200 m3高炉喷淋泵组节能优化水泵改造，按照功率降低年节省费用106.5万元；改造后优化提升水系统的专业化管理水平，高炉循环水系统实现智能成本核算，实现水系统的节能降耗，年可降低新水消耗12万m3，软水消耗2万m3，年可节约费用64万元。项目实施后每年的效益合计370万元。

4 结语

通过智能化集中管理控制技术应用，济钢在人力资源优化、自动化控制、节能降耗等方面得到了较大的改善。提高了工作效率，节省了人力，实现了减员增效。项目实施后综合实现创效611万元。

［1］黄希钴.钢铁冶金原理［M］.北京：冶金工业出版社，1990.

［2］曹凌云，陈翔，黄泽健.基于WebGIS的施工监测信息管理系统应用研究［J］.徐州建筑职业技术学院学报，2007，7（3）：1-5.

Application of Intelligent Control Technology in the Production of Iron and Steel Industry

CUI Dacheng

（The Automation Department of Laiwu Branch of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

Using the effective intelligence and information management means,the hot rolled coil storage,crane operation scheduling, loading and unloading process are comprehensively tracked.The fine management of hot rolling warehouse is realized,the 2.4 million Yuan of operation cost is reduced.In addition,the intelligent control technology is used in the blast furnace water supply system,the realtime control platform of blast furnace water supply pipe network is established,and the benefit 3.7 million Yuan per year can be achieved.

intelligent control technology;centralized management and control;warehouse management;water supply system

F272.7

B

1004-4620（2017）02-0068-02

2016-12-01

崔大成，男，1983年生，2007年毕业于内蒙古科技大学机械设计制造及自动化专业。现为济钢集团有限公司发展规划部工程师，从事项目管理工作专业。