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    未來智能不銹鋼無縫鋼管廠的發展走向

    中國是目前全球最大的不銹鋼無縫鋼管生產國和消費國但與此同時不銹鋼無縫鋼管產量增速已開始放緩表觀消費量出現下滑,鋼管品種質量、高技術含量、高附加值產品與發達國家仍存在較大差距落后產能和低端產品仍然大且存在不銹鋼無縫鋼管制造企業的開工率和凈利潤增長與產能的增長形成極大反差,部分企業甚至虧損嚴重。目前國內外經濟發展形勢嚴峻,需求增速的回落將極大制約不銹鋼無縫鋼管增長??梢灶A見,我國不銹鋼無縫鋼管行業即將進入一個深度調整期,競爭將更加激烈。產能分布和品種結構會在不斷的市場競爭中形成一個嶄新的格局。

        如圖!所示工業發展已步入工業4.0階段,我國的十三五規劃中國家也適時提出“中國制造2025"決出制造業強國的地位,結合中國人工智能的快速發展.工信部出臺了實質補貼支持智能制造。制造業企業開始尋找硬件或者軟件集成能力強的團隊來提升自己的技術實力,‘智能工廠”時代應運而生成為未來制造業發展的方向.

    1智能工廠

        智能工廠的建設目標就是使企業最終達到安全環保、最優生產、效益最佳、勞動生產率最高的狀態。在數字化基礎上,利用物聯網技術實現的信息化讓工廠更有可能從制造轉變為“智造”,數以萬計的數據處理結果可以使管理者清楚掌握生產流程提高生產過程的可控性,減少生產線上的人工干預及時準確地采集生產線數據,以及合理編排生產計劃與生產進度。從我國發展現實看加快發展智能制造任務非常迫切。智能制造是基于新一代信息通信技術的新型制造模式,最突出的特點就是能夠有效縮短產品研制周期,提高生產效率和產品質最,降低運營成本和資源能源消耗。智能工廠系統構架如圖2所示。

    2不銹鋼無縫鋼管工藝流程簡述

        不銹鋼無縫鋼管因其制造工藝不同河分為熱軋(擠壓)不銹鋼無縫鋼管和冷拔()不銹鋼無縫鋼管兩種。本文以熱軋管線為例其生產流程為:圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→坯管→矯直→水壓試驗(或探傷)→標記→入庫。

    3智能不銹鋼管廠

        未來的智能不銹鋼管廠將會是一個實現高度自動化控制、信息化管理、智能化生產的車間,使生產資源(生產設備、設施、機器人、傳送裝置、倉儲系統)形成一個循環網絡和一套面向服務的工廠系統A3所示。

        高度的自動化控制技術可大大降低車間生產對人工的依賴拮息化管理技術可大大降低生產管理成本智能化生產技術進一步優化生產過程、提高生產效率、降低生產成本。

    3. 1自動化控制技術

        不銹鋼無縫鋼管車間實現全流程自動化控制,即從坯料上料開始至成品收集實現全自動化控制,最大程度地降低管材車間生產對于人工干預的依賴大幅降低車間工人的勞動強度有效改善車間工人的工作環境。無縫管材車間主要的自動化控制功能如下:

        (1)管坯上料自動化控制系統包括坯料自動上料邏輯控制、坯料自動測長、自動稱重、定尺切割、廢坯自動剔除等控制功能。(2)芯棒預熱爐自動化控制系統包括加熱爐燃燒自動控制、爐內連續或隔尺布料、加熱爐自動要鋼、自動出鋼控制等控制功能。(3)穿孔機自動化控制系統包括自動要鋼控制、主速度主令控制、速度自動調節自學習控制、堵鋼自動檢測、自動換輥控制、頂頭在線循環控制、三輥定心控制、高精度位置閉環控制等。(4)軋機及脫管機自動化控制系統包括主傳動負荷平衡控制、主速度主令控制、動態咬鋼速降補償控制、芯棒限動齒條控制等。(5)芯棒循環自動化控制系統包括芯棒循環控制、芯棒冷卻和石墨潤滑控制、芯棒在線離線控制等。(6》定徑機自動化控制系統包括速度主令控制、自動換輥控制、換輥液壓缸位置同步控制等。(7)冷床自動化控制系統包括回轉胃位置同步控制,穿水冷卻控制、冷床本體踏步、步進、排鋼周期控制等。(8)精整線自動化控制系統包括各種工藝諸如管排定尺自動控制、矯直自動控制、修磨改尺、噴標、成品收集等自動控制等。(9)自適應與自我調整的智能單體設備控制通過Web服務器控制的管坯鋸、管排鋸、矯直機等單體設備。(10)智能照明系統實現廠房內照明的集中控制。

    3.2信息化管理技術

        數字化是實現企業信息化、智能化的基礎注產管理系統以數據為核心,以數據錄入、數據采集、數據分析、數據展示為主線,為企業打造數字化的生產管理平臺。

        生產管理系統的主要功能有生產訂單管理、生產計劃管理、作業計劃管理、原料庫管理、生產線管理、停機管理、質量管理、計量管理、能源管理、軋輥間管理、成品庫管理、銷售發貨管理。

        通過制定生產計劃、物料排產、作業工單。進行生產組織、數據采集、過程管理,獲取生產能力、產品質量、KPI指標,實現產能優化、提高質最、提高效率。通過全流程的數據貫通為企業實現PD-CA閉環管理.

        同時信息化管理系統還可集成如下控制包:(1)預熱爐烘燒控制技術通過燃燒模型實現加熱爐燃料精確控制。從而降低燃料消耗、燒損等,節約能源降低噸鋼成本。(2)穿水冷卻溫度閉環控制技術通過水冷模型實現穿水冷卻溫度精確控制提高產品質且,降低噸鋼成本。(3)HCCS技術掖壓輥縫調節控制技術。(4)物料跟蹤系統,連續記錄每支鋼管在生產過程中的實際數據(外徑、壁厚、長度和溫度等)以及生產參數的設定(如穿孔機輥縫,連軋和定徑機的主電機速度設定〕。依靠上述記錄實現生產過程的可追溯性。為生產工藝的優化和產品質量的控制提供有效的技術手段。(5)CARTA工藝模型技術,通過模型在線測呈和計算為生產提供工藝參數指導。(6)遠程在線診斷和維護技術,通過illtell舊網絡實現遠程在線事故分析診斷和維護大大縮短事故停機時間。(7)過程數據采集分析系統(PDA)通過過程數據采集分析系統實現生產過程數據的采集、分析、存儲等功能,為用戶監控生產過程信息提供了手段。(8)設備運行狀態監測與故障診斷系統設備運行狀態監測與故障診斷系統從提高設備預知維修能力出發通過振動信號為主的綜合監測,運用信號分析技術手段,對機電設備常見故障進行監測診斷利用網絡技術實現遠程狀態監測與故障診斷使機電設備運行處于受控狀態,提高設備運行的可靠性、杜絕突發故障,實施預知維修,有效降低成本。(9)設備智能點檢技術。(10)廠級信息化管理系統引入移動互聯網、手持PDA、手機、平板電腦等新技術、新方法使操作人員可以隨時隨地上報生產實績,實現生產數據的全流程貫通。利用云計算平臺存儲生產數據,并通過移動AI個報表、短信息發送等方式進行數據發布使相關人員及時獲取生產數據、報警信息等.

    3.3智能化生產技術

        智能化生產技術將在高度自動化生產技術、信息化管理技術的基礎上,結合公司級的需求解決公司級生產調度管理問題,根據客戶訂單智能決策車間生產任務的調度安排在企業生產數字化的基礎上對數據進行分類統計滿足操作人員、工藝人員、管理人員等不同人群的瀚要,有針對性地進行數據推送。同時通過引入機器人等高端自動化設備進一步提高車間生產智能化加:(l)自動換輥機器人實現自動換輥。(2)自動修磨機器人替代人工修磨環節,采用自識別技術對缺陷管進行再修磨,并將修磨結果發送至信息化系統。(3)自動檢查機器人替代人工檢查環節采用自識別技術檢測成型管的好壞,并將檢測結果發送至信息化系統。(4)自動打標機器人自動打標。(5)無人化天車技術實現原料庫、中間庫、成品庫無人化管理。

    4結論

        結合工業發展趨勢本文提出了智能不銹鋼管廠的概念,并指明了智能不銹鋼管廠的發展方向。雖然目前國內外經濟發展形勢嚴峻,我國不銹鋼無縫鋼管行業也進入了一個深度調整期,但同時此時也是把握未來行業發展,獲得技術競爭力的有利時機。

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