黑燈工廠，也叫智能工廠，因車間內(nei) 的機器可以自動運作，無需燈光照明而得名。在去產(chan) 能的大形勢下，近年來，作為(wei) 中國傳(chuan) 統製造業(ye) 支柱產(chan) 業(ye) 之一的中國鋼鐵業(ye) 積極擁抱智能化浪潮。曾經，人們(men) 對鋼鐵工業(ye) 的印象是“傻大黑粗”；如今，依托先進的技術，各大鋼鐵企業(ye) 早已擺脫過去的生產(chan) 方式，實現信息化、自動化、無人化、智能化的華麗(li) 轉型，展現出全新的生產(chan) 形態。

　　一座智能化的鋼鐵工廠是什麽(me) 樣的？生產(chan) 過程中又運用了哪些高端技術？從(cong) 中國最早的鋼鐵工業(ye) 基地之一——包頭鋼鐵(集團)有限責任公司的智能化係統可以管中窺豹。

　　自動生產(chan) ：工業(ye) 機器人大展身手 貼標打包一氣嗬成

　　撈渣鬥被浸入池內(nei) ，將池內(nei) 的鋅渣撈到鋅槽……走進包鋼薄板廠的車間，“工人們(men) ”正在生產(chan) 線上忙碌地工作著。不過，這些工人並不是普通的工人，而是智能化的機器人。

　　將機器人嵌入生產(chan) 線，代替人去完成高強度、重複性乃至有危險性的勞動，是國內(nei) 鋼鐵行業(ye) 邁向智能製造的重要一步。這些自動化設備不僅(jin) 降低了工人的勞動強度，還提升了工作的準確度，節省了許多成本。薄板廠鍍鋅矽鋼部副部長王永告訴記者，廠裏使用撈渣機器人後，出渣率由原先的10%現在降低到了9%，這降低的一個(ge) 百分點折算到一年裏麵，大約就可以節省60萬(wan) 元。

　　目前，包鋼已有多條生產(chan) 線上崗了工業(ye) 機器人。在煤焦化工分公司，回收區域硫酸銨自動打包生產(chan) 線高效運轉，整套生產(chan) 線由碼垛機器人係統、機器人袋式抓具、自動上袋機等組成，從(cong) 打包到輸送，整個(ge) 流程一氣嗬成，幹淨利落。在金屬製造公司，自動貼標簽機器人不僅(jin) 能為(wei) 鋼卷貼標、掃碼，還能校驗鋼卷信息，確認無誤後才予以放行。金屬製造公司負責智能製造工作的高級技術主管趙建告訴記者，以前公司都是人工進行鋼卷貼標，大概有千分之五的出錯率。機器人嵌入生產(chan) 線後，每台機器人能代替一個(ge) 班(約24人)的工人，可提高貼簽效率10%左右，且工序質量明顯提高。在煉鋼廠，連鑄機自動加渣係統、“一鍵式”煉鋼模式，讓工廠職工告別了髒與(yu) 累。煉鋼廠的工作人員張蒙感慨地說：“以前需要人工用鐵鍬從(cong) 料包中鏟出保護渣來實現加渣操作，大家夏天要忍受高溫下的煙熏火烤，冬天要忍受外麵的刺骨寒風，現在髒活累活都有機器人幹了，我們(men) 隻需操作電腦就行了。”

　　包鋼股份設備工程部部長郭偉(wei) 說：“2019年，我們(men) 的機器人項目立項19台，今年又陸續部署了端麵打磨機器人、取樣搬運機器人等8種工業(ye) 機器人，在引進設備的同時，我們(men) 也在加強自主研發，目前已規劃了幾台要研發的機器人。”

　　智慧礦山：5G網絡全麵覆蓋 無人設備協同運作

　　白雲(yun) 鄂博，中國最大的鐵—氟—稀土綜合礦床所在地。

　　在包鋼的白雲(yun) 鄂博礦區，每天都能看到幾輛高6.8米，載重170噸的“大塊頭”礦車沿著既定路線，準確無誤地向指定位置運送礦石。你以為(wei) ，駕駛礦車的一定是經驗豐(feng) 富的“老司機”，但實際上，這些轉彎靈活、遇到阻礙還會(hui) 及時刹車的礦車是無人駕駛車輛。

　　在礦車明亮的駕駛室內(nei) ，本應由駕駛員掌控的方向盤現在由電控方向盤代替。油門、製動，全部為(wei) 電動傳(chuan) 感。靠著先進的GPS與(yu) 視覺感知技術，無人駕駛礦車能夠準確感知周邊環境；而強大的5G邊緣計算能力與(yu) 核心雲(yun) 計算能力，讓礦車有了自動分級決(jue) 策的“大腦”。礦區工作人員楊楠介紹，這些高科技傍身的礦車不僅(jin) 可以完全按照編程路線行駛，而且不受惡劣環境影響，可以說是風雨無阻。

　　作為(wei) 全國首個(ge) 無人駕駛運輸運營的露天礦山，包鋼白雲(yun) 鄂博礦區於(yu) 2018年8月迎來第一台無人駕駛礦車的實地測驗。如今，在不到兩(liang) 年的時間內(nei) ，已有4台無人駕駛礦車在礦區正式上崗了。

　　據楊楠介紹，隨著礦車數量的增多，礦區依托5G網絡，搭建了遠程智能調度監控平台，建設了“車車—車網—車地”通信係統，實現車輛的遠程操控、自動避障、實時調度。同時構建起“露天鐵礦石石方-鐵礦原石運輸礦卡無人駕駛作業(ye) 集群”，讓礦車可以協同工作，互相配合，最大程度減少了工程現場作業(ye) 人員數量。

　　自動化的無人礦車，隻是白雲(yun) 鄂博智慧礦山項目的一部分。

　　包鋼(集團)公司副總經理、包鋼股份董事長李德剛表示，智能礦山建設是一個(ge) 複雜的係統工程，目前主要包括三大部分。“第一部分是無人駕駛。除了礦車，我們(men) 還有很多鏟車也是遠程操控的。包頭冬天很冷，外麵氣溫有時能達到零下30多攝氏度，無人駕駛和遠程操控技術可以減輕工作人員的負擔。”

　　第二部分是無人機測繪。“無人機可以對礦山的地理情況進行測繪，並將數據傳(chuan) 回來，我們(men) 通過分析數據就能解決(jue) 每天要采什麽(me) 地方、采多少等問題。我們(men) 還可以依托數據建立數字模型，優(you) 化采礦過程中的管理。”

　　第三部分是調度係統，這是智能礦山的核心。“基於(yu) 上麵兩(liang) 個(ge) 係統傳(chuan) 送來的數據，我們(men) 可以監控整個(ge) 生產(chan) 過程並對整個(ge) 調度係統進行優(you) 化，找出最佳的控製方法。目前，正在進行的建設項目有生產(chan) 智能調度係統、智能礦區安全監控係統、電鏟智能管控係統、牙輪鑽機智能管控係統等。”李德剛說。

　　記者了解到，對於(yu) 整個(ge) 礦山係統來說，一個(ge) 重要關(guan) 鍵詞就是“數據”。運營中的智慧礦山數據傳(chuan) 輸量非常大，必須依靠5G通信網絡才能實現。同時，由於(yu) 5G傳(chuan) 輸速度很快，網絡時延小於(yu) 20毫秒，可以讓礦山的控製變得更快更及時。

　　“在智能化管理下，礦區綜合效益提升10%以上，整體(ti) 能耗下降5%以上，節能環保水平也顯著提升。”楊楠說，“隨著我們(men) 國家5G技術的快速發展，以及工業(ye) 互聯網的建設，未來的白雲(yun) 鄂博礦山將會(hui) 是一座集安全、綠色、智慧、人文及科學於(yu) 一體(ti) 的礦山。”

　　智能倉(cang) 庫：各項數據實時上傳(chuan) 整個(ge) 流程自動跟蹤

　　對於(yu) 一座智能工廠來說，僅(jin) 僅(jin) 在單個(ge) 的工序點推進智能化是不夠的，還要實現智能製造係統化、集控化和一鍵化的更高目標。

　　無人化智能倉(cang) 庫，這是包鋼從(cong) 工序智能化走向區域智能化的重要表現。

　　在金屬製造公司的冷軋智能倉(cang) 庫，放眼望去，百米廠房內(nei) ，隻有機械設備在有條不紊、盡職盡責地工作。機器人把標簽貼在鋼卷上，為(wei) 鋼卷打上二維碼，這些二維碼是鋼卷的“身份證”，是串聯起庫區物聯網的關(guan) 鍵信息，隻要對著它“掃一掃”，相關(guan) 數據就會(hui) 實時上傳(chuan) 至庫區管理係統，管理人員可以輕鬆查詢、跟蹤。

　　帶著“身份證”的鋼卷在傳(chuan) 輸帶上稍作停留，便被有著兩(liang) 條巨大吊臂的無人行車吊走入庫。金屬製造公司的技術人員董秉偉(wei) 告訴記者，這些懸在空中的無人吊機“手腳靈活”，能夠準確識別、吊運鋼卷，且不會(hui) 對鋼卷產(chan) 生損耗。同時，它們(men) 的安全性能很高，吊機運行的邊界設有黃色安全隔離欄，隔離欄上每隔一段距離都有一道安全門，工作人員想要進入庫區，必須按下門上的紅色按鈕，獲得管理係統的許可，門才會(hui) 打開，確保了無人庫安全有序運行。

　　在庫區的操作室內(nei) ，管理人員麵前的電腦屏幕上正顯示著庫區的三維立體(ti) 建模，與(yu) 整個(ge) 模型外麵的庫區的實際運作情況別無二致。負責整套“智能倉(cang) 庫”設計改造的總工程師石愛文介紹，庫區之所以能實現全流程自動跟蹤和管控，源於(yu) 它有一個(ge) 智慧的“大腦”——庫區管理係統，係統擁有龐大的信息網絡，可以通過行車智能調度、路徑規劃、垛位分配等功能，完成五條生產(chan) 線上所有鋼卷的下線入庫、上線出庫、庫內(nei) 倒垛以及所有行車和地麵設備的無人作業(ye) ，還可以對物料進行實時跟蹤。

　　智能倉(cang) 庫相比傳(chuan) 統倉(cang) 庫好在哪裏？庫區負責人王淨說：“過去，我們(men) 的倉(cang) 儲(chu) 係統都是人工找位、吊運、倒卷，很容易出現紕漏和安全生產(chan) 事故，比如司機不當吊運會(hui) 影響產(chan) 品質量，物料在流轉過程中可能產(chan) 生不必要的損耗。如今，庫區生產(chan) 實現了智能化，不僅(jin) 作業(ye) 時間縮短了，而且鋼卷吊損率下降了90%，作業(ye) 準確率也大大提升。更重要的是，無人智能庫運行後，減少了36名吊車司機和4名地麵人員，目前一個(ge) 班隻有2個(ge) 人負責吊車生產(chan) 係統看護和應急操作，每年可節省人工成本479萬(wan) 元。”

　　相關(guan) 報道顯示，目前包括包鋼、寶鋼等在內(nei) 的多家國內(nei) 鋼鐵企業(ye) 均已實現庫區無人化，一些原先需要開燈作業(ye) 的崗位具備了滅燈條件。從(cong) 少人化進而到無人化，從(cong) “體(ti) 力活”到“腦力活”，從(cong) 工藝智能化到區域智能化，傳(chuan) 統鋼鐵業(ye) 正一步步向“黑燈工廠”邁進。(本報記者 王雅婧)