鞍鋼礦業：工業互聯網思維開始融入并影響礦山生產過程

　　鞍鋼集團礦業有限公司作為傳統冶金礦山龍頭企業，面對風起云涌的新一代信息技術革命與產業變革，“握指成拳”，重點攻堅，快速推進“數字鞍鋼”建設。7月29日，在第四屆全球工業互聯網大會暨工業行業數字化轉型年會上，鞍鋼集團礦業有限公司就“數字化轉型”接受了媒體集體采訪。鞍鋼集團礦業設計研究院副院長陳洪彬認為，鞍鋼礦業歷史悠久，但是并不等于落后，在原來以人工、手動操作為主時代發展到現在數字時代，把人的固有經驗通過產業數字進行轉化，恰恰是鞍鋼的一個優勢。鞍鋼礦業在“數字鞍鋼”中爭當“排頭兵”，建設“新旗艦”，提出了“五個一流”的目標：第一是一流的成本管控，第二是一流的體制機制，第三是一流的創新能力，第四是一流的生態環境，第五是一流的智能制造。

　　鞍鋼礦業未來發展方向是向大型化、智能化、無人化。陳洪彬告訴記者，鞍鋼礦業充分發揮產業數字化場景應用和數字產業化數據資源優勢，釋放新動能，激發新活力，助力鞍鋼“十四五”提出的“7531”戰略目標實現，打造高質量的新鞍鋼，這其實是一種傳承。

　　陳洪彬表示，未來幾年內，鞍鋼礦業探索信息化整體建設模式，在礦山范圍內橫向推廣，在先行示范項目成功的基礎上，有序擴大應用范圍，優化生產作業與業務流程，力爭通過智能化礦山建設，深化礦山企業傳統管理模式變革，提升礦山企業核心競爭力，實現信息技術改造傳統產業的終極目標，基本形成冶金礦山建設技術規范與標準體系，最終為企業及社會帶來巨大的社會效益和經濟效益。

　　礦山開采已經打通生產全鏈條數字化

　　采礦行業作為國民經濟基礎產業，個別工種作業高風險、高強度、環境相對惡劣，同時面臨職工老齡化的問題，導致勞動力結構性失衡。2021年2月7日，鞍鋼集團召開“數字鞍鋼”建設啟動會，主要圍繞自動化、信息化、數字化和智能化開展建設，形成“四化”指標考評，打造“數字鞍鋼”。陳洪彬說，鞍鋼礦業有9座鐵礦山、8個選礦廠，1個燒結廠、2個球團廠、2座輔料礦山，由于投產、改擴建年代各不相同，各家發展并不一致。鞍鋼礦業與中科院沈陽自動化研究所、中科奧維科技股份有限公司開展合作，對礦山數字化建設提供技術支撐。“鞍鋼礦業數字化轉型將關寶山、齊大山作為企業內部標桿建設，帶動鞍鋼礦業各直屬單位。”

　　陳洪彬介紹，鞍鋼集團提出鋼鐵+礦業“雙核”發展戰略，打造“雙核心”業務，在“十四五”期間進行數字化轉型升級，改造既有老舊設備，實現大型化、自動化、信息化、數字化轉型。在數字化建設中，鞍鋼礦業使用新模式補齊感知與自控短板，不斷探索新技術在建設過程中的應用和落地。目前從國內來看，齊大山鐵礦智慧采礦項目和關寶山智慧選廠項目，從采礦的地質、爆破、配礦、鏟裝、運輸，再到選廠碎礦、磨礦、選別、精礦的產出、尾礦的排放，從鐵礦石開采到精礦粉加工已經打通生產全鏈條數字化，可能國內沒有其他礦山項目能做到這一點。

　　鞍鋼礦業大數據、人工智能等新一代信息技術得到深入應用，智能制造取得了新的突破。目前，齊大山鐵礦智慧采礦建設項目以企業云平臺方式，統一規劃建設生產指揮中心及與之配套的信息化管控平臺。關寶山礦業智慧工廠建設項目遵循“端—邊—網—云”架構，實現與上下游生產環節的高效協同。陳洪彬表示，關寶山智慧選廠項目智能制造成熟度已經達到三級(集成)以上，目前仍在不斷完善，向“黑燈工廠”邁進。

　　未來向著少人化、無人化努力

　　陳洪彬認為，雖然目前鐵礦石價格相對較高，礦山企業日子比較好過，但是要居安思危，要打造一流的成本管控，把降成本作為企業最重要的一件事情，需要通過智慧制造把成本降下來。比如，球磨臺時提高多少、電耗降低多少、藥耗降低多少、全員工勞動生產力提高多少等，都是降成本的一個方向，礦山企業需要站在更高的角度看待這個問題。在未來發展中，鞍鋼礦業會向著少人化、無人化努力，盡可能地降低成本，保證成熟度，為礦業提供一流的智能制造。

　　鞍鋼集團聚焦“智慧管理、智慧生產、數字產業”創新發展三條路徑，全面優化提升數字管控、數字鋼鐵、數字礦產、數字鉆探、數字交易、數字交融、數字物流、數字技術體系，到2025年鞍鋼集團“兩化”深度融合整體水平將大幅提高。陳洪彬說，在老礦山改造的時候需要把智能制造、智慧礦山考慮進去，努力降低消耗、降低成本。目前，鞍鋼礦業正在打造井下采礦和智慧球團示范工程，并準備在企業內部復制推廣。

　　鞍鋼礦業做數字礦山或者智慧礦山，第一考慮的是以人為本。有個說法叫“臟、險、累”崗位，做智慧礦山的時候通過機器人或者技術手段代替人，既減少艱苦環境崗位人員，又能從安全角度減少職業病。第二考慮的是單體設備效率提高。換句話說，作業時間縮短了，能耗降低了，藥耗降低了，實際上是對碳排放、碳達峰的一個正向貢獻。第三考慮的是盡最大可能降本增效。鞍鋼礦業鐵礦石資源的特點是貧、細、雜，必須在降低采礦成本和選礦成本上下功夫，這樣企業才能站住腳。

　　陳洪彬認為，在項目實施的過程當中會不斷思考，不斷完善智慧工廠的項目，未來想“走出去”，把鞍鋼礦業經驗供給其他的礦產企業，讓鞍鋼礦業智能制造在礦業行業當中能夠有更大的價值提升。但是，任何項目的推進與實施，都會遇到不同的困難，鞍鋼礦業在數字化轉型中同樣存在難題。項目實施過程中，設想的肯定會盡善盡美，什么都要做，什么都去做，但是實際上需要通過自己的判斷，通過科研和項目相結合，盡可能的滿足業主的條件，讓項目真正的落地。

　　探索實踐“互聯網+礦業”創新模式

　　中國科學院沈陽自動化研究所研究員李歆介紹，鞍鋼礦業智慧采選工業互聯網平臺，是將工業互聯網、大數據分析、人工智能、邊緣計算、精益化管控等先進技術與礦山行業生產過程中工藝流程、管理特點緊密結合的成功實踐成果。具體而言，包括采選礦的物質流變化、計劃組織模式、生產作業特征、品質控制要求等，通過平臺化基礎模型、服務及應用系統，實現技術與業務的融合，進而發揮出“互聯網+礦業”的重要作用。平臺基于沈自所自主研發的“中科云翼”工業互聯網平臺進行研發構建，其作用價值主要體現為三個方面：一是發揮基礎平臺底座的支撐作用。實現1個平臺+N個應用集中部署與運行模式，支撐應用間無縫信息集成和高效協同運行，通過生產資源建模、工藝流程建模和數據分析建模，為采礦數字地質、選礦孿生工廠和智能分析提供模型基礎;二是發揮智能化生產作用。通過結合精益管控與人工智能技術方法，實現業務與數據雙重驅動的智能生產管控。針對選礦入選品質不穩定、依賴人工經驗調節方法導致過程質量指標波動大的行業難題，研發面向大慣性系統的優化控制方法，創新性地將強化學習與知識圖譜技術相結合，采用邊緣協同控制機制，在磨礦分級及浮選兩大關鍵工序實現了在線工藝優化決策，有效降低了指標波動，提升了工藝控制的智能化水平;三是發揮網絡化協同作用。鞍鋼礦業九大礦山和八大選廠之間形成“多對多”上下游生產關系，需要依據礦石分布及性質、選廠工藝產能條件、運輸距離成本等條件統籌制定生產計劃，最終形成采礦向前推動與選礦反向拉動相結合的協同計劃組織模式。平臺通過采選全流程的互聯互通，實現了協同化生產組織與資源調度，有效提高了生產效率，降低了生產成本。

　　陳洪彬認為，隨著鞍鋼礦業云的規劃和應用，鞍鋼礦業所屬礦山及選廠生產已經在發生蛻變，工業互聯網思維開始融入并影響礦山生產過程。同時，展現形式的變化更加直觀精準，可以讓管理者、操作者快速掌握生產現場狀況，讓鞍鋼礦業以全新面貌展示給世人。(中國工業報記者 孟凡君)