一座智能化的鋼鐵工廠是什么樣的？生產過程中又運用了哪些高端技術？從中國最早的鋼鐵工業基地之一――包頭鋼鐵（集團）有限責任公司的智能化系統可以管中窺豹。

　　自動生產：工業機器人大展身手 貼標打包一氣呵成

　　撈渣斗被浸入池內,將池內的鋅渣撈到鋅槽……走進包鋼薄板廠的車間，“工人們”正在生產線上忙碌地工作著。不過，這些工人并不是普通的工人，而是智能化的機器人。

　　將機器人嵌入生產線，代替人去完成高強度、重復性乃至有危險性的勞動，是國內鋼鐵行業邁向智能制造的重要一步。這些自動化設備不僅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。薄板廠鍍鋅硅鋼部副部長王永告訴記者，廠里使用撈渣機器人后，出渣率由原先的10%現在降低到了9%，這降低的一個百分點折算到一年里面，大約就可以節省60萬元。

　　目前，包鋼已有多條生產線上崗了工業機器人。在煤焦化工分公司，回收區域硫酸銨自動打包生產線高效運轉，整套生產線由碼垛機器人系統、機器人袋式抓具、自動上袋機等組成，從打包到輸送，整個流程一氣呵成，干凈利落。在金屬制造公司，自動貼標簽機器人不僅能為鋼卷貼標、掃碼，還能校驗鋼卷信息，確認無誤后才予以放行。金屬制造公司負責智能制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。機器人嵌入生產線后，每臺機器人能代替一個班（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，連鑄機自動加渣系統、“一鍵式”煉鋼模式，讓工廠職工告別了臟與累。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，冬天要忍受外面的刺骨寒風，現在臟活累活都有機器人干了，我們只需操作電腦就行了。”

　　包鋼股份設備工程部部長郭偉說：“2019年，我們的機器人項目立項19臺，今年又陸續部署了端面打磨機器人、取樣搬運機器人等8種工業機器人，在引進設備的同時，我們也在加強自主研發，目前已規劃了幾臺要研發的機器人。”

　　智慧礦山：5G網絡全面覆蓋 無人設備協同運作

　　白云鄂博，中國最大的鐵―氟―稀土綜合礦床所在地。

　　在包鋼的白云鄂博礦區，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，駕駛礦車的一定是經驗豐富的“老司機”，但實際上，這些轉彎靈活、遇到阻礙還會及時剎車的礦車是無人駕駛車輛。

　　在礦車明亮的駕駛室內，本應由駕駛員掌控的方向盤現在由電控方向盤代替。油門、制動，全部為電動傳感。靠著先進的GPS與視覺感知技術，無人駕駛礦車能夠準確感知周邊環境；而強大的5G邊緣計算能力與核心云計算能力，讓礦車有了自動分級決策的“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。

　　作為全國首個無人駕駛運輸運營的露天礦山，包鋼白云鄂博礦區于2018年8月迎來第一臺無人駕駛礦車的實地測驗。如今，在不到兩年的時間內，已有4臺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臺，建設了“車車―車網―車地”通信系統，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人員數量。

　　自動化的無人礦車，只是白云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復雜的系統工程，目前主要包括三大部分。“第一部分是無人駕駛。除了礦車，我們還有很多鏟車也是遠程操控的。包頭冬天很冷，外面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，并將數據傳回來，我們通過分析數據就能解決每天要采什么地方、采多少等問題。我們還可以依托數據建立數字模型，優化采礦過程中的管理。”

　　第三部分是調度系統，這是智能礦山的核心。“基于上面兩個系統傳送來的數據，我們可以監控整個生產過程并對整個調度系統進行優化，找出最佳的控制方法。目前，正在進行的建設項目有生產智能調度系統、智能礦區安全監控系統、電鏟智能管控系統、牙輪鉆機智能管控系統等。”李德剛說。

　　記者了解到，對于整個礦山系統來說，一個重要關鍵詞就是“數據”。運營中的智慧礦山數據傳輸量非常大，必須依靠5G通信網絡才能實現。同時，由于5G傳輸速度很快，網絡時延小于20毫秒，可以讓礦山的控制變得更快更及時。

　　“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，“隨著我們國家5G技術的快速發展，以及工業互聯網的建設，未來的白云鄂博礦山將會是一座集安全、綠色、智慧、人文及科學于一體的礦山。”

　　智能倉庫：各項數據實時上傳 整個流程自動跟蹤

　　對于一座智能工廠來說，僅僅在單個的工序點推進智能化是不夠的，還要實現智能制造系統化、集控化和一鍵化的更高目標。

　　無人化智能倉庫，這是包鋼從工序智能化走向區域智能化的重要表現。

　　在金屬制造公司的冷軋智能倉庫，放眼望去，百米廠房內，只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鍵信息，只要對著它“掃一掃”，相關數據就會實時上傳至庫區管理系統，管理人員可以輕松查詢、跟蹤。

　　帶著“身份證”的鋼卷在傳輸帶上稍作停留，便被有著兩條巨大吊臂的無人行車吊走入庫。金屬制造公司的技術人員董秉偉告訴記者，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，且不會對鋼卷產生損耗。同時，它們的安全性能很高，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，獲得管理系統的許可，門才會打開，確保了無人庫安全有序運行。

　　在庫區的操作室內，管理人員面前的電腦屏幕上正顯示著庫區的三維立體建模，與整個模型外面的庫區的實際運作情況別無二致。負責整套“智能倉庫”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，源于它有一個智慧的“大腦”――庫區管理系統，系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，完成五條生產線上所有鋼卷的下線入庫、上線出庫、庫內倒垛以及所有行車和地面設備的無人作業，還可以對物料進行實時跟蹤。

　　智能倉庫相比傳統倉庫好在哪里？庫區負責人王凈說：“過去，我們的倉儲系統都是人工找位、吊運、倒卷，很容易出現紕漏和安全生產事故，比如司機不當吊運會影響產品質量，物料在流轉過程中可能產生不必要的損耗。如今，庫區生產實現了智能化，不僅作業時間縮短了，而且鋼卷吊損率下降了90%，作業準確率也大大提升。更重要的是，無人智能庫運行后，減少了36名吊車司機和4名地面人員，目前一個班只有2個人負責吊車生產系統看護和應急操作，每年可節省人工成本479萬元。”

　　相關報道顯示，目前包括包鋼、寶鋼等在內的多家國內鋼鐵企業均已實現庫區無人化，一些原先需要開燈作業的崗位具備了滅燈條件。從少人化進而到無人化，從“體力活”到“腦力活”，從工藝智能化到區域智能化，傳統鋼鐵業正一步步向“黑燈工廠”邁進。