近年來,隨著數(shù)字經濟蓬勃發(fā)展,以大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能為代表的信息技術對推動產業(yè)經濟發(fā)展起到了至關重要的作用,成為經濟增長的新引擎。十九大報告明確提出,“要加快建設制造強國,加快發(fā)展先進制造業(yè),推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經濟深度融合。”作為全國首個億噸級的煤炭清潔生產和洗選加工基地,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目標,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,對加快推動公司煤炭產業(yè)轉型升級、培育新的經濟增長點具有重要意義。

簡單來說,智能選煤廠就是以物聯(lián)網(wǎng)技術為支撐,融合行業(yè)技術、機械、電氣、傳感器、軟件、人工智能等多學科知識,實現(xiàn)設備智能運行、狀態(tài)智能監(jiān)測、生產系統(tǒng)智能調整、工藝參數(shù)智能設定,大幅降低員工勞動強度,減少作業(yè)人員數(shù)量,穩(wěn)定產品質量、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年開始實施建設,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,以移動控制為契機,實現(xiàn)了區(qū)域巡視向無人值守轉變、調度室集中控制向移動集中控制轉變、人工數(shù)據(jù)采集向系統(tǒng)自動采集轉變和運行狀態(tài)由經驗分析向大數(shù)據(jù)智能分析轉變。
在上灣選煤廠記者看到,工作人員通過移動終端就可以實現(xiàn)生產系統(tǒng)一鍵切換。據(jù)了解,煤炭洗選生產系統(tǒng)中的24個電液閘門,在系統(tǒng)切換或煤量調整時,需崗位人員到現(xiàn)場逐個操作,系統(tǒng)完全切換用時長達30分鐘,通過對閘門控制系統(tǒng)的改造和增加位移傳感器,實現(xiàn)了閘門移動端一鍵操作,將系統(tǒng)切換時間縮短至2分鐘,大幅降低員工勞動強度,提高生產組織效率。生產系統(tǒng)自動切換只是上灣選煤廠智能化建設的一小部分。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、規(guī)范、組合,形成標準數(shù)據(jù)源,建立了大數(shù)據(jù)系統(tǒng),并結合選煤廠管理實際,通過界面軟件、通訊軟件及多種應用軟件,實現(xiàn)對整個生產運營系統(tǒng)的智能控制、智能管理,對引進的新設備和新技術優(yōu)化升級,將其整合在統(tǒng)一的控制框架之內,最終形成智能化選煤廠的創(chuàng)建。

通過傳感器的自動采集,實現(xiàn)了設備運行狀態(tài)、變配電設備、計量數(shù)據(jù)等六大類30項數(shù)據(jù)的自動采集、自動存儲,徹底杜絕了人為因素,為選煤廠大數(shù)據(jù)建設奠定了基礎。在生產系統(tǒng)中架設了工業(yè)無線網(wǎng)絡,為移動控制奠定了基礎,使現(xiàn)場人員具備了最高等級的控制權限,能夠最大限度地獲取相關信息,從固定集中控制轉變?yōu)橐苿邮郊锌刂?,取消了調度集中操作,通過手持終端即可實現(xiàn)生產設備移動控制、系統(tǒng)狀態(tài)實時監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)實時查詢、工作任務實時錄入和及時追蹤、現(xiàn)場圖像和視頻即時上傳,具有良好的擴展性,安全生產更加科學智能和高效,智能化“細胞”遍布全身、武裝到“牙齒”。
在選煤廠智能化控制成果方面,除了生產系統(tǒng)自動切換外,該中心自主研發(fā)了國內首套全自動化裝車系統(tǒng),徹底將裝車員從裝車操作臺上替換下來,杜絕了人為因素造成的超重、偏載等問題,工作質量全面提升;實現(xiàn)了智能分選,有效控制了產品的質量穩(wěn)定;系統(tǒng)自動跟蹤產品質量信息,與計劃指標實時比對分析,為快速響應調整洗選參數(shù)提供指導;通過智能加藥,系統(tǒng)自動采集煤泥水特性數(shù)據(jù),由后臺策略機給定,實現(xiàn)煤泥水處理環(huán)節(jié)的智能控制。

通過智能化建設,上灣選煤廠生產系統(tǒng)運行效率提升5%以上,日均生產時間由18小時縮短至17小時,可控成本同比下降5%,其中電力消耗減少8%以上。煤質穩(wěn)定率由83%提高到95%,精準裝車保證了實際裝載誤差<±150千克,平均年減少損失約1萬噸,顧客滿意度大幅度提升。將生產系統(tǒng)中11個巡視崗位,變?yōu)?名專業(yè)工程師進行現(xiàn)場巡診,共計減少了21人,將無人則安的安全理念落到實處。職業(yè)健康有效改善,在崗員工每天減少184小時直接接觸粉塵、噪聲時間。崗位巡視變?yōu)閷I(yè)工程師巡診,強化了設備診斷維護力量,促進了小崗位大維護的良性發(fā)展。
上灣選煤廠是洗選中心智能化選煤廠建設試點,在智能化建設方面進行了長期的有益探索和積極實踐。隨著智能化選煤廠建設的穩(wěn)步推進,洗選中心以MES為管理核心,實現(xiàn)了生產檢修智能決策、人員架構的重大變革、取消調度管理崗位。安全管理實現(xiàn)新突破、效率效能顯著提升、勞動強度大幅降低,保障員工身心健康的前提下,實現(xiàn)了無人值守區(qū)域的建立、品質管控從生產到裝車外運環(huán)節(jié)得到了質的提升、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)展奠定堅實基礎。例如,設備運行方面可實現(xiàn)從時間、事件、趨勢、設備信息管理等10個方面自動從不同維度進行統(tǒng)計分析,為生產安排和檢修決策提供依據(jù)。按設備故障次數(shù)、影響時長進行統(tǒng)計分析,為設備可靠性提升和改造升級決策提供數(shù)據(jù)支撐等。該中心還將現(xiàn)在12個獨立分散的系統(tǒng),按照公司集成化的總體要求,對已有系統(tǒng)進行整合。成立了大數(shù)據(jù)診斷分析中心,由專家組對各選煤廠采集到的數(shù)據(jù)信息進行遠程分析,并將分析結果及時反饋回各選煤廠,實現(xiàn)遠程專家“坐診”。建成了數(shù)字化配電平臺,將原有的操作及指令流程縮減到短短4項,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,核心在傳感器的應用。智能選煤廠還將通過新技術的引入,不斷完善數(shù)據(jù)體系,實現(xiàn)智能決策;將局部智能化向全面智能化不斷推進。通過技術和管理的不斷完善,逐步達成智能選煤。”
下一步,洗選中心將重點從智能設備、智能采集、智能分析入手,重點推進機器人停送電、機器人揀雜、視頻識別聯(lián)動、音頻診斷分析等4個科研項目研發(fā),加快和完善智能化選煤廠試點,最終徹底實現(xiàn)無人值守的“黑燈”選煤廠,從而實現(xiàn)降低勞動強度、減員提效的目的。下一步,洗選中心將結合“中國制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)等技術,聯(lián)合制造企業(yè),推進選煤廠設備智能研發(fā)、智慧制造,總結提煉,形成行業(yè)標準、國家標準,從而引領選煤行業(yè)發(fā)展的方向。