近年來,隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能為代表的信息技術(shù)對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用,成為經(jīng)濟(jì)增長的新引擎。十九大報(bào)告明確提出,“要加快建設(shè)制造強(qiáng)國,加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。”作為全國首個(gè)億噸級(jí)的煤炭清潔生產(chǎn)和洗選加工基地,神東洗選中心站在發(fā)展潮頭,戰(zhàn)略性地提出智能化新選煤廠建設(shè)目標(biāo),并將選煤廠全面智能化列為提升核心競爭力的重大戰(zhàn)略舉措,對(duì)加快推動(dòng)公司煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)具有重要意義。

簡單來說,智能選煤廠就是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐,融合行業(yè)技術(shù)、機(jī)械、電氣、傳感器、軟件、人工智能等多學(xué)科知識(shí),實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能運(yùn)行、狀態(tài)智能監(jiān)測、生產(chǎn)系統(tǒng)智能調(diào)整、工藝參數(shù)智能設(shè)定,大幅降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度,減少作業(yè)人員數(shù)量,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高效率。神東洗選中心從2014年提出了智能化選煤廠概念,2015年開始實(shí)施建設(shè),目前已完成了以MES制造執(zhí)行系統(tǒng)為核心,以多種數(shù)據(jù)獲取渠道為支撐,以移動(dòng)控制為契機(jī),實(shí)現(xiàn)了區(qū)域巡視向無人值守轉(zhuǎn)變、調(diào)度室集中控制向移動(dòng)集中控制轉(zhuǎn)變、人工數(shù)據(jù)采集向系統(tǒng)自動(dòng)采集轉(zhuǎn)變和運(yùn)行狀態(tài)由經(jīng)驗(yàn)分析向大數(shù)據(jù)智能分析轉(zhuǎn)變。
在上灣選煤廠記者看到,工作人員通過移動(dòng)終端就可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)一鍵切換。據(jù)了解,煤炭洗選生產(chǎn)系統(tǒng)中的24個(gè)電液閘門,在系統(tǒng)切換或煤量調(diào)整時(shí),需崗位人員到現(xiàn)場逐個(gè)操作,系統(tǒng)完全切換用時(shí)長達(dá)30分鐘,通過對(duì)閘門控制系統(tǒng)的改造和增加位移傳感器,實(shí)現(xiàn)了閘門移動(dòng)端一鍵操作,將系統(tǒng)切換時(shí)間縮短至2分鐘,大幅降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)組織效率。生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)切換只是上灣選煤廠智能化建設(shè)的一小部分。該中心將各類儀器儀表、傳感器的原始數(shù)據(jù)按照一定規(guī)則和要求加以聯(lián)合、相關(guān)、規(guī)范、組合,形成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)源,建立了大數(shù)據(jù)系統(tǒng),并結(jié)合選煤廠管理實(shí)際,通過界面軟件、通訊軟件及多種應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營系統(tǒng)的智能控制、智能管理,對(duì)引進(jìn)的新設(shè)備和新技術(shù)優(yōu)化升級(jí),將其整合在統(tǒng)一的控制框架之內(nèi),最終形成智能化選煤廠的創(chuàng)建。

通過傳感器的自動(dòng)采集,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、變配電設(shè)備、計(jì)量數(shù)據(jù)等六大類30項(xiàng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、自動(dòng)存儲(chǔ),徹底杜絕了人為因素,為選煤廠大數(shù)據(jù)建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。在生產(chǎn)系統(tǒng)中架設(shè)了工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò),為移動(dòng)控制奠定了基礎(chǔ),使現(xiàn)場人員具備了最高等級(jí)的控制權(quán)限,能夠最大限度地獲取相關(guān)信息,從固定集中控制轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)式集中控制,取消了調(diào)度集中操作,通過手持終端即可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備移動(dòng)控制、系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢、工作任務(wù)實(shí)時(shí)錄入和及時(shí)追蹤、現(xiàn)場圖像和視頻即時(shí)上傳,具有良好的擴(kuò)展性,安全生產(chǎn)更加科學(xué)智能和高效,智能化“細(xì)胞”遍布全身、武裝到“牙齒”。
在選煤廠智能化控制成果方面,除了生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)切換外,該中心自主研發(fā)了國內(nèi)首套全自動(dòng)化裝車系統(tǒng),徹底將裝車員從裝車操作臺(tái)上替換下來,杜絕了人為因素造成的超重、偏載等問題,工作質(zhì)量全面提升;實(shí)現(xiàn)了智能分選,有效控制了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定;系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤產(chǎn)品質(zhì)量信息,與計(jì)劃指標(biāo)實(shí)時(shí)比對(duì)分析,為快速響應(yīng)調(diào)整洗選參數(shù)提供指導(dǎo);通過智能加藥,系統(tǒng)自動(dòng)采集煤泥水特性數(shù)據(jù),由后臺(tái)策略機(jī)給定,實(shí)現(xiàn)煤泥水處理環(huán)節(jié)的智能控制。

通過智能化建設(shè),上灣選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行效率提升5%以上,日均生產(chǎn)時(shí)間由18小時(shí)縮短至17小時(shí),可控成本同比下降5%,其中電力消耗減少8%以上。煤質(zhì)穩(wěn)定率由83%提高到95%,精準(zhǔn)裝車保證了實(shí)際裝載誤差<±150千克,平均年減少損失約1萬噸,顧客滿意度大幅度提升。將生產(chǎn)系統(tǒng)中11個(gè)巡視崗位,變?yōu)?名專業(yè)工程師進(jìn)行現(xiàn)場巡診,共計(jì)減少了21人,將無人則安的安全理念落到實(shí)處。職業(yè)健康有效改善,在崗員工每天減少184小時(shí)直接接觸粉塵、噪聲時(shí)間。崗位巡視變?yōu)閷I(yè)工程師巡診,強(qiáng)化了設(shè)備診斷維護(hù)力量,促進(jìn)了小崗位大維護(hù)的良性發(fā)展。
上灣選煤廠是洗選中心智能化選煤廠建設(shè)試點(diǎn),在智能化建設(shè)方面進(jìn)行了長期的有益探索和積極實(shí)踐。隨著智能化選煤廠建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn),洗選中心以MES為管理核心,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)檢修智能決策、人員架構(gòu)的重大變革、取消調(diào)度管理崗位。安全管理實(shí)現(xiàn)新突破、效率效能顯著提升、勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低,保障員工身心健康的前提下,實(shí)現(xiàn)了無人值守區(qū)域的建立、品質(zhì)管控從生產(chǎn)到裝車外運(yùn)環(huán)節(jié)得到了質(zhì)的提升、節(jié)能環(huán)保與企業(yè)發(fā)展“齊步走”,為企業(yè)提升市場競爭與可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。例如,設(shè)備運(yùn)行方面可實(shí)現(xiàn)從時(shí)間、事件、趨勢、設(shè)備信息管理等10個(gè)方面自動(dòng)從不同維度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,為生產(chǎn)安排和檢修決策提供依據(jù)。按設(shè)備故障次數(shù)、影響時(shí)長進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,為設(shè)備可靠性提升和改造升級(jí)決策提供數(shù)據(jù)支撐等。該中心還將現(xiàn)在12個(gè)獨(dú)立分散的系統(tǒng),按照公司集成化的總體要求,對(duì)已有系統(tǒng)進(jìn)行整合。成立了大數(shù)據(jù)診斷分析中心,由專家組對(duì)各選煤廠采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程分析,并將分析結(jié)果及時(shí)反饋回各選煤廠,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程專家“坐診”。建成了數(shù)字化配電平臺(tái),將原有的操作及指令流程縮減到短短4項(xiàng),有效消除隱患環(huán)節(jié),大幅度提高作業(yè)效率等。

上灣選煤廠副廠長王誠介紹,“智能化需要有大數(shù)據(jù)的支撐,核心在傳感器的應(yīng)用。智能選煤廠還將通過新技術(shù)的引入,不斷完善數(shù)據(jù)體系,實(shí)現(xiàn)智能決策;將局部智能化向全面智能化不斷推進(jìn)。通過技術(shù)和管理的不斷完善,逐步達(dá)成智能選煤。”
下一步,洗選中心將重點(diǎn)從智能設(shè)備、智能采集、智能分析入手,重點(diǎn)推進(jìn)機(jī)器人停送電、機(jī)器人揀雜、視頻識(shí)別聯(lián)動(dòng)、音頻診斷分析等4個(gè)科研項(xiàng)目研發(fā),加快和完善智能化選煤廠試點(diǎn),最終徹底實(shí)現(xiàn)無人值守的“黑燈”選煤廠,從而實(shí)現(xiàn)降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減員提效的目的。下一步,洗選中心將結(jié)合“中國制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)等技術(shù),聯(lián)合制造企業(yè),推進(jìn)選煤廠設(shè)備智能研發(fā)、智慧制造,總結(jié)提煉,形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn),從而引領(lǐng)選煤行業(yè)發(fā)展的方向。