□ 本刊记者 徐天宝/通讯员 张庆斌
莱钢智能起重:抢占产业智慧化高地
□ 本刊记者 徐天宝/通讯员 张庆斌
全球原创,世界首台!
一个“粗老笨重”的传统产业如何实现产业智慧化?为中国装备制造业提供“装备”的基础产业创新点在哪里?
8月31日,在山钢集团莱钢智能起重巨大的生产车间,高精度“静悄悄”开行的行车,让记者看到了山东国企新旧动能转换之“产业智慧化”的精彩诠释。
无论是在钢铁企业,还是装备制造行业,车间里都离不开吊运材料和产品的巨大起重设备:行车,俗称“天车”。
作为特种设备,行车生产的门槛既高又低。导致生产企业创新投入少,几十年了几乎没有什么创新。当人们习惯把目光和镜头对准产品研发的时候,行车产品成了一个被忽视的“大家伙”。
结构笨重,噪音大,安全性能差,耗电多,运行精度低,这是传统起重机的积弊。
与传统的起重机以及欧美的起重机比较,莱钢智能起重联合江西工埠研发的“无齿轮传动直驱型起重机”,就是采用低转速、大扭矩、细长型永磁同步新型无齿轮驱动单元,使起重机实现了无齿轮负载工作。其优势在于,无齿轮传动直驱技术提升小车结构精简、体积小、重量轻、节材节电环保、速度调节范围宽、同步性能强、工作级别可监控、运行安全平稳等优点。
“莱钢智能起重的卷筒内部是永磁同步电动机的定子,卷筒筒体作为永磁同步电机的外转子,在电磁的作用下,实现低转速和强大扭矩,带动钢丝绳低速运行,从而实现起重机的起升和下降。结合现代控制理论、防摇摆技术、无线数据传输等技术,达到对钩体的三维坐标的精确定位,来实现起重机自动抓取、定点放置物体。” 莱钢智能起重负责人徐振勇给记者介绍。
2016年9月,中国特种设备交流会上,莱钢智能起重作为山东省特检院特邀单位,以无齿轮传动直驱技术完美亮相,“力山特”品牌迅速成为起重行业一颗新星。
作为特种设备,莱钢智能起重改变了传统起重机的诸多弊病。
其中,传动形式由过去复杂的四连结构,变为电机直驱形式、结构简单、传动效率高、可靠性好;由于取消了减速机、联轴器和传动轴,卷筒和电机一体化,小车架大为简化;体积比欧式提升小车小20%~40%,比传统小车小30%~50%;自重比欧式小车轻10%~20%,比传统小车轻20%~60%。
在安全性能上,研发的预防为主的安全智能保护系统,开机前对制动信号、制动状态、制动力矩进行检测,确保开机安全;工作中对制动状态制动力矩同步检测,随时发现问题、及时警示或停机;标配可靠性远远高于轮式制动器的盘式智能制动器,安全系数更高;利用低速大扭矩永磁电机特性,可以实现在突然停电状态下即使制动器万一失灵,也能缓慢下降,避免安全事故发生。
智能化程度上,标配运行监测和自诊断系统,感知故障自动语音报警;标配黑匣子功能,存储起重机运行数据,为设备管理提供数据;保留物联网接口,可实现实时监控;控制系统预留接口,未来功能升级加装软件即可;根据用户需要,增加防摇摆、远程监控、多机联动、生产线无人值守等功能。
莱钢智能起重
节能方面,由于启动电流不超过额载工作电流(传统是2~3倍),永磁同步电机能效高于异步电机,特别是起重机部分载荷运行(90%以上工况)节电显著,取消减速机、联轴器、传动轴等,减少传动消耗,节电效果明显,综合节电率达到25.7%。
在这些枯燥的数据和原理背后,是莱钢智能起重人十几万次的试验。
沉甸甸的行车“静悄悄”地开。今天,莱钢智能起重正在改变人们对传统行车的认识。“无齿轮传动直驱技术”正以钢铁产业为核心,遍布钢铁产业冷轧、热轧、炼钢、炼铁等生产现场,在钢铁行业、装备制造业掀起智能起重的新浪潮。
零速制动,带载启动不下滑,精度3毫米!
即将投产运行的山钢集团日照精品钢铁基地,是目前全球在建的最先进的钢铁企业,对各种生产设备的要求近乎苛刻,莱钢智能起重在日照精钢基地甫一亮相,就让工地上的德国专家和日本专家惊讶:从来没有见过如此精巧的“智慧行车”。
简洁、安全、高效、节能、智能,一百多台“力山特”无齿轮传动直驱型起重机在日照精钢基地充分发挥出优势,降低了设备故障率和维修费用,提高了产线工作效率,降低了运行成本。
这一切,外国专家惊讶,莱钢智能起重人自己也惊讶。
莱钢智能起重的制造企业鲁中重型机械厂,隶属于莱钢集团汽运公司,一直从事的是汽车零部件的修修补补。这样的一群职工,是否有能力鼓捣起重机?所以在2008年公司准备上马起重机项目时,不仅周围很多人怀疑,他们自己也怀疑。
缺人才就引进人才,少技术则引进技术。为拿下起重机械制造资质,公司花重金从南方请来专业人才。同时,吸引高层次的专家加盟公司,外聘国内起重机械领域顶尖人才带动研发团队。为解决技术问题,公司巧借合作不断提升研发实力。与韩国POSCO ICT集团、德国CMI UVK公司、江西工埠公司、浙江合建重科股份等多家单位达成战略合作伙伴关系,快速获得了特种设备A级生产资质、A级安装资质,产品迅速达到国内乃至国际领先水平。
“公司始终把人才作为企业第一资源,近年来,累计从山东大学、安徽工业大学等重点院校招收优秀毕业生40余名,并通过基层实践、承担项目、导师带徒、薪酬激励等措施,让青年人才进入成长快车道。借助自身的人才队伍,加大自主创新力度,从拿来主义变成自主研发,持续提高公司的研发、设计、施工等能力。” 汽运公司党委书记赵传明自豪地说。
同时,灵活的激励机制也激发了职工的创新热潮,仅仅去年集团公司评选的职工创新奖,莱钢智能起重就有40多项。
如今,莱钢智能起重已拥有国内一流的机械设计制造人才、雄厚的设备制造能力和手段齐全的检测装置,而且发展成为集合桥式起重机、门式起重机、拼架机、移动模架、电动平车等各种类型的起重设备制造的科技型企业,“力山特”起重设备远销海外。
“目前,我们已经具备制造轻量化、无齿轮传动高端起重机的能力。去年1月份,由我们改造的第一台轻量化、无齿轮传动行车在莱钢特钢事业部中型运行车间启用,在减轻行车自重的同时,提升重量增加了5吨,提高了生产效率,运行近一年来,稳定性、可靠性大幅提高,大大减少了生产单位的维护成本。”对于高端起重机的研发,徐振勇自信满满。
据统计,每年全国的起重机市场份额在2000亿元左右,80%以上还是传统的起重设备,对莱钢智能起重来说,这是一个巨大的市场空间。徐振勇告诉记者,“公司近期将新上工业机器人,提高焊接的精度,提高产能。今后我们将主攻研发无人值守的高端智能化起重机,相关的软件开发工作已经完成,同时加快向服务型制造业转变,实现新旧动能转换,继续引领国际智能起重产业。”
□ 责任编辑 姜海霞