让传统工厂拥有“聪明大脑”——金川集团“三化”改造见闻
工业互联网已成为热潮，工业机器人、5G+、大数据，势不可挡地颠覆着传统工业模式。
金川集团股份有限公司成立专业化公司，积极借助互联网、物联网等技术，找准战略定位，以主流程工艺为基础，全面推行一场悄然而又不乏颠覆的数字化转型。
信息与自动化工程公司按照金川集团“十四五”发展规划，以“信息化建设、数字化转型”为目标，总体规划、分步实施，形成“一张网、一朵云、一平台、多应用”的金川集团工业互联网雏形。
采访中，笔者看到遍布金川井下工区、厂矿车间的数字化技术改造场景，也感受到金川依靠数字化技术撬动核心竞争力的集体认同及其团队执行力。
场景一：顶吹炉变形记
顶吹炉检修现场正在进行一场特殊的“手术”。
来自信息与自动化工程公司的数十名“操刀医生”，经历数月，反复核实顶吹炉工艺参数、仪表参数和控制系统程序逻辑、计算公式，通过自主设计，重新构建与顶吹炉最新工艺流程高度匹配的新系统。
“原有控制系统已‘超龄服役’，长期超负荷运行，稳定性得不到有效保障，给安全生产带来很大隐患。”负责顶吹炉控制系统提升改造项目的首席工程师刘银虎说。
新系统就像“大脑”，有效连接顶吹炉各关键部位传感仪表仪器及电气设备，它们作为“眼睛”“触角”，时刻“盯”着炉内、炉外情况，随时采集各工艺参数，传输至“大脑”，再经“大脑”加工运算，将生产操作指令准确传回“触角”，完成整个顶吹炉控制任务。
为了让“大脑”变得更加聪明，工程师还添加了独立的应急控制系统、报警管理系统等执行系统，确保发生意外的情况下系统安全可靠。
“手术”过程异常困难。
“在顶吹炉项目提升改造的冲刺阶段，留给我们的只有5天时间，每个人屏气凝神、全神贯注，领队柴文章、刘银虎，每天几乎只休息3个小时，反复在电脑上演算生产模型。一个参数错，就是满盘皆输。”这给第一次参加大型检修项目的系统组态总负责周登婷留下深刻印象。最终，团队出色地完成了顶吹炉控制系统组态工作。
为保障顶吹炉投产后各方面指标运行正常，系统及仪表工程师在生产现场马不停蹄、各司其职，有的负责打通网络，保障每一个神经节点互连互通；有的不停往返于中控室与现场，将仪表精准度调至小数点后两位，实时查看炉窑数据监测、模型分析、报表及炉窑与仪表之间数据对标情况；有的紧盯“大脑”各项参数指标运行情况，及时为顶吹炉生产操作支招、诊断。
拥有“聪明大脑”后的顶吹炉提高了系统计算能力和安全稳定性，为早日完成年处理镍精矿量130万吨，年产高镍硫含镍量7.5万吨提供了“内核”动力。
场景二：充填“小火车”动起来
在三矿区46行充填站中控室，操作人员坐在大屏幕前，用鼠标点击电脑上的“一键充填”控制按钮，一台形似小火车的大型充填装备自动开始工作。
首先，操作人员在“开车”前录入水位、砂浆流量、搅拌槽液位、砂浆浓度等关键参数；随后，供水管路开始往搅拌桶内注水，自动给料机加砂，并与灰浆充分搅拌；最后，液位、浓度、流量、加水量自动跟随控制正常充填，从灰浆制备到管路清洗8个充填工序一气呵成。
这台全自动充填“小火车”实现运行前，8个充填工序要配8名仪表操作人员。充填时，操作人员不仅要实时监视和调整生产过程中的工艺参数，还要和其他程序上的岗位沟通。特别是在开车过程中，要频繁操作仪表，接听其他岗位来电，高度配合协调相关工作。这不仅为安全生产埋下隐患，还让工艺质量大打折扣。
为解决这些难题，2019年起，信息与自动化工程公司三矿智能“一键充填”项目技术负责人吴海宝带领陈俊德等驻扎矿山工区。3年数不清的代码和试车实验，天天“头脑风暴”，令团队成员说起时还不时眉头紧蹙。
最初，陈俊德他们认为只要保证每个工序独立自主运行就行，现实让他们碰了一鼻子灰。“充填过程并不是简单的x=y单变量控制系统，而是x=y+z+……+j的多变量、多耦合控制系统。”陈俊德说。重新架构逻辑程序，在生产一线反复向岗位操作人员了解操作流程，将程序植入设备，使充填设备从单向试到联动试，确保充填过程中每一个变量达到精准，实现过程全自动化、智能化、机械无人操作。
最终，智能“一键充填”在三矿区成功落地。
其中的艰辛令团队成员难忘。有人说：“第一次试车时感觉全身的细胞都在跟着使劲，生怕程序出现差错，否则前面的努力就将付之东流，心里一直默念要成功啊。”
第一次试车成功、第二次试车成功、第三次试车成功……大家悬着的心放了下来。
作为集团专业化数字革命的先遣队，信息与自动化工程公司持续致力于通过整合集团内各二级厂矿的技术优势和管理经验，绘制“数字化”建设技术需求图谱，努力为各单位提供“一厂一策”式的专业服务。
让工厂拥有“聪明大脑”的技术改造，在金川集团采、选、冶、化及深加工全产业链流程上蔓延开来，渐成“燎原之势”。
场景三：送传统工厂“上云”
在金川云大数据监控调度指挥中心，专责工程师紧盯着大屏幕，生产现场传来的数据频繁闪烁，他们认真分析数据，精准下达指令，确保数据中心稳定运行。
“在全面推进集团公司数字化转型的进程中，我们承担了金川云大数据中心项目的建设。这也是我们首次接受这样的任务，没有任何经验可以借鉴。”信息与自动化工程公司首席工程师张金龙说。
面对挑战，团队没有退缩，日夜奋战，多次与国内技术厂商交流、验证，认真分析集团公司各类业务系统特性，逐步验证企业上云技术路径，分批次有计划地进行设备搬迁和业务系统迁移，顺利完成37项业务系统、130余台虚拟化服务器迁移上云的阶段性任务。目前，相关工作仍在推进。
专责工程师李生洋说：“我们团队负责建设的网络通信及数据传输项目是难度最大、工期最紧、技术复杂度最高的子项。”就在今年元旦期间，为按期保质保量完成工业信息网络整合、数据中心存储网络架构等建设，李生洋团队奔波于兰州、金昌两地进行现场调试，连续奋战30个小时。
金川云大数据中心的建设为集团业务系统运行环境持续优化提供安全、稳定、可靠的数据基础技术支撑。
“以厂矿控制系统提升改造为契机，将此类大型核心工艺控制系统升级改造的内容、模式等形成体系方法，及时总结、推广成熟经验，逐步发展为金川的核心技术。”这是自动化事业部首席工程师柴文章的理想。
前不久召开的金川集团总经理工作例会上，集团公司总经理、党委副书记李尚勇提出积极引进智能化数字化设备，培养专业技术团队，增强自主科技创新能力，不断提升金川本质化安全运行水平。
金川集团党委书记、董事长王永前指出，金川未来要做的不只是实现自动化、信息化，更在于整条工业价值链全周期管理的智能化。
决策层对“三化”改造的指示以及安排部署，无疑为柴文章等参与“智慧金川”建设的一线职工打了一剂“强心针”，也让他们明白了未来的努力方向。
责任编辑：牛淋淋