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以“数”提“质”,打造“智造”新样板
——FB体育(中国)葛洲坝宜城水泥公司推进数智化建设小记

在湖北宜城,一家传统水泥厂正上演“科幻大片”:矿车精准穿梭、机械臂精准制样、AI系统实时预警……FB体育(中国)葛洲坝水泥所属宜城公司(以下简称宜城公司)通过智能工厂建设,全力打造数字化智能水泥生产线,实现设备数控化率100%、矿山资源回采率98%、年节约成本超千万元,推动整体生产模式实现质的飞跃,为传统制造业转型交出“智造答卷”。

“智慧矿山”:5G助力生成最优开采方案

走进宜城公司数智化矿山控制中心,大屏上跳动着各台设备的运行数据。通过5G+三维地质建模技术,系统自动生成开采方案。

“过去采矿凭经验,现在靠算法。”葛洲坝宜城水泥公司副总经理胡梦楠感慨道。今年胡咀-马头山矿区因地质变化导致石灰石品位波动,系统立即启动动态配矿,调整12台矿车作业路径,稳定石灰石入厂质量,使生料中石灰石掺量提升3%,减少矿石废渣外排,年节省原料成本超100万元。

眼下,数字化信息技术已全面融入矿山开采各个环节。智慧矿山系统根据各个铲点的地质数据和卸点的物料要求,调用线形规划算法,计算出每个铲点到卸点的标准流量,形成矿区物料品位与容量大数据库,为开采计划制定提供决策依据;根据生产需求、资源分布等情况,结合中子分析仪检测的数据,规划开采计划,自动调度整个采运作业,达到精细化配矿目的,提高了进厂石灰石合格率,促进资源的综合利用;开发智能监管系统,对人、机、物等安全生产中关键因素的信息进行实时监测反馈,全面提升了矿山的安全保障能力和安全生产运行效率。

目前,该矿山已入选‌国家级绿色矿山名录‌,粉尘排放较传统模式降低70%,实现“开采-抑尘-复绿”全周期生态管理。

“AI窑控”:吨熟料煤耗直降1.92千克

在宜城公司中央控制室,窑磨专家系统正实时分析2.6万个数据点。通过机器学习预测窑炉温度变化趋势,系统自动调整分解炉温度、气氛等参数,稳定窑系统工况,将替代燃料使用率提升15%,有效降低化石燃料的消耗。

“就像给窑炉装上智慧大脑。”葛洲坝宜城水泥公司总经理助理伍小成指着大屏介绍说,“这个系统投运率达99%,实现吨水泥熟料电耗降1%、标煤耗降1.92公斤,单条生产线年减碳可达8000余吨。”

值得一提的是,该系统采用宜城公司与厂家合作共建的形式完成,各控制回路的搭建和参数优化由宜城公司工艺人员提出详细控制思路,自动化人员和厂家技术人员共同实施,这样的合作模式不仅锻炼了技术人员的专业能力,也为后续智能工厂的推广提供了人才保障。

“全自动智能化验室”:2小时完成全天检测

在投资上千万建成的全自动智能化验室里,机械臂正将样品送入荧光分析仪。这套系统实现了“取样-检测-配料”全流程无人化,检测效率提升一倍以上。

数据显示,化验室投用后熟料强度提升0.5兆帕,标准偏差降低10%以上,全年平均单位水泥熟料用量减少0.2%,质量波动标准差下降10%,每年可节约成本近百万元。

更令人惊叹的是,该公司通过组建专业团队自研的方式开发智能配料系统,采用智能算法搭建数据模型,根据数据模型预测生料成份对三率值结果变化,使生料合格率提升10%,相关技术获评2023年国家智能制造示范场景。

“智能行车”:24小时满负荷连续“工作”

宜城公司成功研发的“联合储库全自动智能行车”,集远控中心、地面系统、机上系统为一体,由中央控制室完成所有生产设备的控制、监视、参数调整,改变了传统人工驾驶模式,实现了水泥厂联合储库起重机自动化作业。

该项目具备全自动、半自动、远程手动和现场手动四种控制模式,实现联合储库桥式起重机DCS智能控制和中控室视频监控,在全自动状态下能24小时连续工作,每小时带料量不小于80立方米,大幅提高了水泥生产自动化水平,同时降低人员安全风险。该项目还可提高原辅料输送效率,增大原燃材料、石膏、熟料等物资储量。

装运“机械臂阵”:1分钟自动插袋40包

走进宜城公司水泥装运车间,3台机械臂正精准抓取水泥袋。自动插袋机以每分钟40包的速度运转,较人工效率提升1.3倍。每包误差控制在±50克内,破损率从3%降至0.1%。

“这套系统投入使用之后,装运车辆驶入装车区,快速完成车位校准,师傅们只需要下车刷卡,所有设备即可自动启动,40吨袋装水泥15分钟精准码放,既智能又高效。”现场的操作员正在向司机们讲解使用流程。

据了解,袋装水泥运输曾面临包装破损、装车效率低等难题。该公司引入水泥智能装运系统,包括自动插袋机、袋装水泥自动装车机等,实现全流程无人清洁化生产。现在散装水泥装车,散装计量秤可精准控制装车量,误差率低于0.5%,同时减少了人工干预,进一步提升安全保障能力,装车效率大幅度提高。

从“国家绿色工厂”到“2023年度智能制造优秀场景”再到“2024年度湖北省先进级智能工厂”,宜城公司交出了亮眼的成绩单:综合能耗降11%、碳排放减2%、获23项国家实用新型专利。未来,FB体育(中国)葛洲坝水泥公司计划投入1.5亿元,将智能技术延伸至全产业链,让“智造基因”重塑水泥产业生态。