工业灯塔十城行·上海丨探访中国钢铁行业首个“灯塔工厂”：数字赋能，钢铁从“指尖”炼成

• 2023-03-20 09:02:29 来源：川观新闻

谁能想到，照亮全球智能制造的“灯塔工厂”，内部却“漆黑一片”。

春暖花开之际，四川日报全媒体工业“灯塔”十城行的第一站，来到位于上海市宝山区的宝钢股份宝山基地。

冷轧厂热镀锌智能车间的大门一开，让人感觉仿佛走进了一座溶洞，几组氛围彩灯微微照亮通道，整齐摆放的钢卷像一座座钟乳石，泛起五颜六色的微光。

(资料图片)

“黑灯车间”是智能化无人工厂的一种形象说法，因为无需人工操作，所以可以关灯运行。看不见的不仅是关了灯的工厂内景，还有无数条数据流转其间的工业互联网。宝钢股份宝山基地2020年入选世界经济论坛评出的全球“灯塔工厂”，在国内钢铁行业拔得头筹。“灯塔工厂”代表着全球智能制造最高水平，有“智能制造奥斯卡”之称。

为什么是宝钢？这里改变了什么？记者走进这座工厂，探访制造业数字化转型的奥秘。

“黑灯车间”一角

五彩斑斓的“黑”

“我们本来不开灯的，为了你们参观才开了一组彩灯。”在被宝钢股份冷轧厂四冷轧分厂厂长沈青福引导进入车间后，记者慢慢适应了暗光环境，循着头顶的声音抬眼望去，隐约看见了一条移动的“长龙”。

它被叫做“行车”，是钢铁企业最重要的搬运设备，像雄鹰一般盘旋在工厂上空，时不时伸出“爪子”，把高约两米的钢卷从原料库精准搬运到生产位。

“黑灯车间”现场几乎一片漆黑，只有“行车”吊装钢卷时的隆隆声。

以前，这样的工作需要靠司机爬上“行车”驾驶舱，在地面指挥工的密切配合下才能操作。钢卷进入生产位，冷轧工序从此开始，经过酸轧、退火、镀锌、彩涂等流程，变成厚度更薄、精度更高的板材。最终，它们中的绝大多数会进入汽车制造企业，被加工成汽车的钢铁外壳，开进千家万户。

跟着沈青福往里走，来到退火作业区。在这里，钢卷被一点点展开，在高30米共7层的退火炉上流转，丝滑如绸缎。这道工序中，钢板会从室温快速升高到800度，热源来自炼铁工序生产的副产品——高炉煤气，“尾气”再利用，能耗可以大幅降低，还能节约成本。不过煤气也有个缺点，易燃易爆炸，需要严防泄漏。过去监测工作由人工完成，工人每隔12小时巡检一次，每次在退火炉上爬上爬下至少2—3小时，夏天需要忍受近50℃的高温。但现在，这项工作被宝钢自主研发的巡检机器人取代了，它们会沿着固定的闭环轨道，24小时“盯梢”，不放过一丁点问题。

沈青福正在“黑灯车间”巡查。

沈青福介绍，产品质量把控是靠一套全自动检测系统。高速摄像机每秒都会对带钢表面进行高速抓拍，如同高速公路上的“电子警察”，头发丝粗细的划痕都逃不过它们的眼睛，过去靠人工很难实现。这座“黑灯车间”内，类似机器取代人工的场景还有很多。

在宝钢，被取代的岗位被概括为“3D”岗位，即Dirty（脏）、Difficult（累）、Dangerous（险）岗位。截至2022年底，宝钢股份共有1179台机器人“上岗”，机器人应用密度居国内钢铁行业首位，2800名体力劳动者从“3D”岗位解放出来。

“动车”开进工厂里

参观完工厂，记者十分好奇：人都去哪了？

沈青福带记者来到操作室，4名工作人员坐在电脑前，监控着各类生产数据。这里是“黑灯车间”的“大脑”，将原来6个分散的操作室合并为一，工作效率进一步提高。

“原来是一个萝卜一个坑，现在几个萝卜在一个大坑。”宝钢股份大数据与智慧化部网络与信息安全高级经理李佳说，随着5G技术、工业机器人以及自动化装备等的集成应用，传统的作业方式被颠覆性改变，“工作人员在操作室喝着咖啡，动动指尖就可以炼钢了。”

智慧控制中心。

从冷轧厂“黑灯车间”起步，无人化的探索在宝钢多个生产环节被复制。被取代的岗位是“3D”，要实现的目标则是“四个一律”，即：现场操控室一律集中、操作岗位一律采用机器人、运维一律远程、服务环节一律上线。

宝钢股份宝山基地2022年初投运的智慧铁水运输系统就是这样一个典型案例。企业自主研发SmartTPC（灵巧鱼雷车），因外形像鱼雷而得名，它可在铁道上自动驾驶、自动进路、自动充电，被称为宝钢的“动车”。

智慧铁水运输系统正在运行。

在“动车”的调度室，原来的运输司机周慎摇身一变成了调度员。他的面前有两台弧形屏幕，一边是电子运行图，一边是工作表格，墙上的大屏幕还显示着各个卡口的实时监控画面。以前周慎操作一台车，现在同时监控10多辆车，他只需要在出现异常报警的时候，人工干预处理。运用智慧铁水运输系统之后，工人数量下降到了原先的三分之一。

更重要的是，在人员减少的同时，铁水运输效率也得到了极大的提升。

宝钢股份运输部混铁车专项点检唐建峰介绍，运用智慧铁水运输系统后，铁水配罐的流程得以优化，单台鱼雷车每日的周转次数从3次提升至最高6次，带动了铁钢界面的作业效率提升。同时，因为减少了鱼雷车的单程运输时间，进而减少铁水温降，节省下来的温度相当于每年减少二氧化碳排放量4000吨。

“孤岛”变“大树”

近年来，钢铁企业面临行业产能过剩的共性问题，以及助力实现“双碳”目标带来的转型挑战，在可预见的更加激烈的竞争中，钢企该如何巩固自身的“护城河”？

答案还是效率。

宝钢从2015年开始启动智慧制造，已累计投入超过70亿元。不过，无论是“黑灯车间”还是智慧化铁水运输系统，都是基于点位的数字化改造。

“单一区块的效率提升了，但整体性还不够。”李佳说。基于此，在“四个一律”的基础上，宝钢提出了智慧制造的“2.0”版本，通过跨产业、跨空间、跨界面的融合，打通生产线上下游，打破地域时空阻隔，连接各部门各中心，打造一个工业互联网大平台。

在宝钢的“五合一”运行管控中心，一张环形屏幕堪比电影院巨幕。屏幕大，首先是因为数据多。这里是宝钢工业互联网平台的中枢，制造、设备、能环、运输、安保五个部门的数据合在一张大数据平台上，实现总部及四大基地数据的统一管理运营。“无论是2公里之外的产线，还是2000公里之外的产线，都能够‘一键遥控’指挥。”宝钢股份制造管理部高级主任工程师周捷说。

假如从空中俯瞰，这座建筑就像一棵树的树干，周围的连廊像树枝，连接生产管理部门，构建起数据驱动生产的智慧生态体系。

仅仅“一棵树”还不够。在宝钢的构想中，做好公司内部“三跨”融合的基础上，未来还要跨出宝钢股份，甚至跨出宝武集团，以产业建圈强链的思路，与产业链、供应链上的其他企业融合集成，打造钢铁产业智慧化生态圈。

“通过一张工业互联网，把原料采购、生产制造、产品销售、物流运输等各环节打通，提升钢铁行业整体运行效率，助力中国钢铁智慧化转型。”李佳说。

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