智慧制造工作巡礼 | 钢铁是这样炼成的！

邂逅 · 1162 期 · 1941 篇

钢铁是这样炼成的

——宝钢股份炼钢厂推进智慧制造的心路历程

盛夏，是浇钢工们最难熬的时节，因为连铸平台是钢厂出了名的“火炉”。当代表们登上宝钢股份炼钢厂3号连铸机平台，已不见挥汗如雨的浇钢工，取而代之的是四个机器人在连铸机上有条不紊地忙碌着。

远离炼钢厂3000米外，中国宝武党委书记、董事长陈德荣在会场踱步之间，通过远程“一键炼钢”系统，在数百位代表的注视下，轻松地炼了一炉钢。

有四个机器人“共舞”的连铸平台、成功实施远程“一键炼钢”——在前不久举行的中国宝武智慧制造宝钢股份宝山基地现场会中，炼钢厂“C位出镜”，吸引了全体代表关注的眼球。

在智慧制造推进过程中，炼钢厂是众所周知的“老大难”。熟悉钢铁生产的人都知道，炼钢工序的工况条件是钢铁企业里最差的：高温、粉尘、烟气充斥着厂房；炼钢厂的作业强度是最大的：20多分钟炼一炉钢连轴转，连铸更是马不停蹄连续作业；炼钢厂的作业协同非常复杂：吹炼、合金、OG、摇炉等多人配合才能完成炼一炉钢，连铸需要中控、大包、浇钢等多个工种协同……

如今，作为全流程钢厂实施智慧制造难度最大的区域和生产单元，宝钢股份炼钢厂交出了一份令人惊喜的答卷，他们的历程，对其它生产单元有怎样的借鉴意义？

No.1

要有“第一个吃螃蟹”的担当

炼钢厂厂长田正宏说，“我们推进智慧制造，是有原生动力的”。炼钢厂面临着许多现实问题：一个是员工的安全问题；第二是因为劳动强度大，而上海的生活成本又高，所以年轻员工的幸福感不强，“三有”生活（有钱、有闲、有趣）还是一种奢望，导致了年轻员工的流失率很高。如何确保炼钢厂的基业长青？如何从根本上解决这些问题？炼钢厂管理者普遍认为只有走智慧制造之路。多年来，炼钢厂的历任厂长带领广大员工在智慧制造上都动了不少脑筋。十几年前就已开始对转炉一键炼钢、连铸自动加渣等进行探索尝试。

2016年，炼钢厂技术团队到奥钢联林兹钢厂交流考察，虽然只看到了录像和试验装置，外方为了保密没让到现场参观，但他们看到了希望，回国后经研究讨论，领导班子下定决心，宝钢股份炼钢厂也要上连铸机器人项目，再困难也要上。

连铸机要上机器人，国外连铸机最多用了3个机器人，而我们一上就是包括大包操作的4个机器人，全球还没有先例，这在炼钢厂引起很大反响。有人提出疑问，自动化程度很高的韩国浦项光阳钢厂也曾想在连铸机上搞4个机器人，最终折翼于大包机器人，我们能行吗？

“谁都知道，智慧制造是大势所趋。谁跑得快，谁得利；谁跑得慢，谁终究被淘汰。”炼钢厂设备管理室一炼钢连铸作业区作业长吴建明说，“可要在3号连铸机上机器人，当时的第一感觉是机器人上去，肯定用不长，因为工况条件恶劣呀。”

以前需要人工操作的连铸平台

现在机器人取代了人工操作

炼钢厂连铸优化改造项目组项目副经理姚建青说：“立项的时候，大家都觉得不可思议。”

当炼钢厂厂部领导到连铸机大包操作台和大包工交流时，没有一个大包工相信，机器人能替代他们的工作。但“明知山有虎，偏向虎山行”，下定决心，要力推智慧制造，突破口就是3号连铸机机器人项目，要把它做成有四个机器人“共舞”的连铸机。

时至今日，回忆起当时的场景，炼钢厂一炼钢分厂厂长章耿感慨不已：“当时厂部领导拍板上机器人项目，魄力很大，有前瞻性。”

No.2

要有“咬定青山不放松”的拼劲

“船到中流浪更急，人到半坡山更陡。”

2018年1月，牵动全厂上下之心的有4个机器人“共舞”的连铸机经过改造进入了调试阶段。谁也没想到，调试过程经历了一个异常艰难的长周期。

一般来说，一台连铸机改造之后，正常情况下一周就能达产。3号连铸机的机器人投用后，毕竟没有成熟的范例可供参考，大家也预想到比正常情况要难，当时参与项目改造的外方专家在谈判时也表示需要2个月的时间调试。但在调试阶段，艰难程度超出想象。

“调试时，问题集中爆发了”，姚建青说。经过2个月的调试，投入率也只有20%左右，机器人操作每天就是1炉钢、2炉钢这样的水平，机器人出故障了，就切换到人工机械手，操作方式在机器人、人工之间不停地来回切换。炼钢人形象地把这种状态比作“人机大战”，操作人员更忙了，作业率还没有纯人工作业时高。而且，一边调试一边生产，几个月下来，炼钢厂欠产3万多吨。

从2月份到9月份，漫长而纠结，也考验着炼钢厂各级管理者的耐心。田正宏说：“这段时间里，我们过程非常痛苦，但咬牙坚持着，并采取了一些针对性措施，如在四个班中开展提升机器人投入率的劳动竞赛，激发现场员工的聪明才智。”外方专家在找原因，炼钢厂的生产、设备、技术人员也在努力。终于，经过现场各级管理者和员工的努力，找到了问题的关键点，取得了突破性的进展。9月，机器人投入率一下子就超过了90%。

无独有偶。3号转炉远程“一键炼钢”项目也经历了豁然洞开的过程。“陈德荣书记、董事长说过几次，结合多制造基地管理模式，是否有实现异地炼钢的可能，所以我们炼钢的领导班子就下定决心，要攻克远程‘一键炼钢’。”田正宏说。“远程一键，说起来简单，做起来是真难。”参与项目的很多人感慨道。

“一键炼钢”在炼钢厂是有基础的，但传统意义上的“一键炼钢”只是指自动冶炼，而这次，是要做真正意义上的“一键炼钢”，要实现“自动冶炼+全自动出钢”的整个流程一键完成。转炉出钢时，转炉的转动速度与炉下的钢包台车走行速度需要完全同步，不能有丝毫的差错，否则钢水就会倾倒在钢包外面，酿成重大事故。

炼钢厂设备管理室一炼钢转炉作业区区域工程师罗俊凯说，“一键炼钢”中全自动出钢过程中，转炉出钢时，对钢包台车的走行定位的精度、稳定度提出了很高的要求。在调试过程中，由于现场工况条件非常恶劣，影响了钢包台车的定位精度，误差在10cm左右，而标准是3cm以下。我们和操作人员、施工人员一起想办法、动脑筋，最终把定位精度控制在2-3cm之间，确保了生产需要。“我们觉得，‘一键炼钢’不是一次成功就可以了，需要不停地改进，保证投入率。”

“一键炼钢”成功了，如何进一步实现远程“一键炼钢”呢？怎么让人知道你是在远程炼钢呢？直观上怎么感觉到现场的运行状况？百思不得其解之际，炼钢厂实施智慧物流时采用的“数字孪生”技术让远程“一键炼钢”团队眼睛一亮。“操作都在操作室、都在远程，如何感知现场的东西呢，‘数字孪生’是一个非常好的技术。”大家感慨地表示，“科学技术的进步，将对制造业产生颠覆性的变革。传统的制造业需要个操作台，而未来的智慧制造真让你不敢想象，5G远程一键，再加上‘数字孪生’技术，一切皆有可能啊，让人有太多的遐想。”

No.3

要有“欲穷千里目”的追求

“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”。远程“一键炼钢”、连铸机器人等智慧制造项目的成功实施，给炼钢厂带来的变化是可喜的，也是显而易见的。

把员工从繁重的体力劳动中解放出来，大大提升了本质化安全。炼钢厂一炼钢分厂连铸丙班作业区作业长刘贤锋说：“兄弟们的工作强度明显减轻了，连洗衣房的阿姨都说，3号连铸机浇钢工的洗衣频率明显减少，以前是每天都要洗，现在几乎是3天才洗一次。”幸福指数提升了，大家的干劲更足了。炼钢厂一炼钢分厂技术协理李济永说：“机器人正常运行之后，作业区里干活的氛围也越来越好了。以前，浇钢、大包的工作边界很明显，现在大家都是复合型的，浇钢、大包都干，而且都是抢着干。”

为劳动效率的提升奠定了坚实的基础。田正宏说，日本新日铁高自动化的连铸机是6个人，双铸机是8个人。我们1、2连铸机改造以后，目标就是8-9个人。我们还要进一步实现“操检合一”，到那时炼钢厂就不会有操作工、点检工之分了，只有生产运营工了。章耿说，3号连铸机实施智慧制造项目后，劳动效率明显可以提升。每个班的操作人员可以减少3人，原来每班是9个人，我们现在的目标是每个班6个人。尽管目前还没有实施，但经过测算，每个班6个人是可以承受的。

更重要的是，经过这一年多智慧制造项目的推进，炼钢厂的各级管理者看到了未来炼钢的方向，对“ONE MILL”充满了信心，而关键就在于持之以恒地做。

“接下来，一炼钢、二炼钢、一连铸、二连铸控制中心……我们要一步一个脚印扎实推进。届时，流程再造、组织变革、管理优化也将同步进行。将来，要把炼钢厂整合成一个中心，不光是一个管理系统，而是所有人员，从操作、技术、管理合在一起的一个中心。而且炼钢的制造中心，公司要我们摆在哪里就能摆在哪里……”在他们的描述中，未来炼钢厂蓝图的实现正越来越近。

编辑：令狐不冲

制图：木婉不轻

摄影：张勇、资料库

出品：媒体中心