信息化、智能化技術的應用與發展

毛志宏

(本溪鋼鐵(集團)礦業遼陽賈家堡鐵礦有限責任公司，遼寧 本溪 117000)

礦山生產包含穿鑿、爆破、采掘、碎礦、篩分（分級）、磨礦、選礦、輸送等主要工藝流程。隨著信息化、集成化、智能化技術的發展，使其在設備實現自動化的基礎上，逐步向柔性制造系統與計算機集成制造系統的方向前進,實現了生產過程的柔性自動化、集成化、智能化。

1 本鋼礦山自動化的應用

本鋼集團作為大型現代化鋼鐵企業，多年來一直致力于信息化、數字化、智能化工作。現就筆者的親身經歷，分析本鋼集團礦山自動化、信息化現狀。

1.1 露天礦礦車智能調度系統

本鋼南芬露天鐵礦智能調度系統包括1套智能調度系統及與之配套的GPS定位系統。該系統滿足南芬露天鐵礦礦車生產組織和管理工作的需要，提高了礦車運輸效率，降低了柴油單耗，為南芬露天鐵礦的科學生產提供了強力保障。

運營效果：

（1）通過系統優化，各作業區之間實現生產狀況實時共享，避免了“信息孤島”的狀況，提升了生產、運行效率，優化物流狀態，減少空車運行時間，降低礦車待鏟時間。

（2）通過系統跟蹤，可以加強對礦車的跟蹤與動態管理。降低礦山設備監管難度，提升問題發現及時性，避免安全事故的發生。同時，極大的節省了人力、物力成本。

（3）通過優化礦車運行路徑，降低了設備單耗，尤其是柴油單耗。

存在的主要問題和思考：

（1）礦車計量系統無法正常工作導致對生產數據的跟蹤未實現同步，降低了對鏟裝系統的監管效果。

（2）配套的生產設施不完善，形成“技術孤島”，無法完全發揮智能調度系統的優化效果。

1.2 賈礦自動控制系統

賈家堡鐵礦自動控制系統包含一套計算機控制系統及與之配套的監控系統。計算機控制系統配置為5個主系統。即：破碎系統；磨選Ⅰ系列系統、磨選Ⅱ系列系統、磨選公共系統；精礦輸送、尾礦輸送、公輔系統。該系統滿足賈礦生產組織需要，實現了選礦自動控制、皮帶機無人值守等管理要求。為進一步完成對過程的管控，賈礦增設了能源計量系統與主體設備智能監控。

運營效果：

（1）將企業生產流程以系統的方式進行固化，使生產流程的標準化、規范化。以極大的生產效率完成生產任務。

（2）通過高度的自動化技術，大幅減少了崗位操作人員，節省了人力成本。避免了崗位人員在生產區域的長逗留，本質上解決了安全問題。

（3）采用傳感器及物聯網技術，系統提供了及時、全面、準確的信息查詢與統計依據，為賈礦各級管理人員的生產決策制定提供了靈活可靠的依據。

（4）各作業區之間實現生產狀況實時共享，避免了“信息孤島”的狀況，完成了生產實時調整，避免生產瓶頸對企業的影響。

存在的主要問題和思考：

（1）賈礦為新投資的礦山，選用設備較為先進，傳感器等相較于以往設備數量更多，型號更雜，在備品備件管理上成本更高，難度更大。

（2）技術更新換代過快，導致新投入設備無法接入系統，只能采用手動操作。導致手工操作與系統操作并存，降低了系統效率。

2 未來信息化、智能化技術的應用

2.1 智能制造系統

隨著技術的發展與革新，本鋼致力于大力推進數字化、智能化工作；全面制定本鋼智能制造的遠景規劃，逐步建立起能夠滿足企業各種生產過程控制和管理需求的大數據平臺（確保數出一源，一源多用）；逐步實現全流程遠程集中操控，各工序、各子流程的一鍵操控；逐步實現“安全、生產、技術、質量、能源、設備”等各系統、各要素的管控一體化，有效縮短產品的研制周期、降低各種資源和能源消耗、降低運營成本、提高產品和服務質量、提高生產運營效率,現僅舉兩例予以說明：

（1）自動物料儲運系統

自動物料儲運系統中的一種搬運技術是小型無人駕駛卡車（AGV）。它在工序間移動，由中心計算機控制。以往AGV在裝好的軌道上行駛，但現在更高級的AGV，可在較光滑的無障礙物的工廠通道內自由行駛。AGV首先可以解決關鍵工序中，運輸量大、頻繁的工序，由于運送跟不上而中斷的生產問題。還可以實現只在需要的時候運送必要物料。

（2）物體識別分析系統

物體識別是計算機視覺領域中的一項基礎研究，它的任務是識別出圖像中有什么物體，并報告出這個物體在圖像表示的場景中的位置和方向。隨著人工智能、大數據和深度學習技術的不斷發展，以及3D傳感器、深度攝像頭等硬件的不斷升級，利用深度信息進行三維物體識別的技術，逐漸可以應用到智能生產中。

2.2 智能點檢系統

隨著智能手機的發展，人們的工作已經越來越離不開手機。通過智能手機進行設備智能點檢工作，可以保證點檢過程、記錄和報告的及時、規范，而且由崗位操作人員即可進行點檢，節省了系統和人工成本。具體表現：

（1）運作成本降低。由于使用手機進行點檢可以大幅簡化點檢過程與點檢記錄過程，進而減少人員數量和減少中間管理層級來提高效益。

（2）點檢管理水平與效率提高。由于采用手機GPS定位、照片數據分析等統一的點檢標準，點檢效果更及時、準確，以往崗位未發現的異常也可以通過大數據進行分析；另一方面，專業人員相對集中，公司較易提供相關培訓，培訓費用也大為節省，招聘資深專業人員也變得可以承受；設備管理室人員的總體專業技能提高，提供的服務更專業。

2.3 智能地下采礦系統

隨著無人駕駛技術的發展，“未來礦山”概念已經完全改變礦山生產格局。新時代下的礦山生產已經逐步走向無人化開采。在無人駕駛技術和計算機集成技術的基礎上，通過數字平臺控制自動化設備，實現礦山工人不用下井，不再需要承受繁重的體力勞動和安全風險，在遠程就可以實現全部的開采工作。

3 未來信息化、智能化技術的應用策略

新技術可能增強企業的競爭能力，給企業帶來效益，但是由于未來市場的不確定因素太多，變化太快，新技術投資也伴隨很大風險。對于企業來說，技術管理不僅意味著選擇、評價，還意味著技術的實施管理和技術引進過程中的各種支持性工作。因此需注意以下幾個要點：

3.1 技術評價

人力資源的節約仍是評價大多數智能技術的一個重要因數，但是，一個值得注意的傾向是：人力在整個生產成本中所占的比重正在減少，只占10%～15%。在資本集約型的工廠里，固定成本大約占70%。因此有時引進新技術的目的并不在于節省人力，甚至引進后人員不僅沒有減少，反而增加。但是它縮短了交貨時間、降低了庫存、增加了系統的柔性，提高了質量等，也就是提升了直接成本以外的其他影響。這些因素可能不太容易用明確的數據來評價，但卻是非常重要的。

3.2 人的因素

人的工作方式與所使用的技術有很大關系。當技術改變時，人的工作方式也會相應改變。新技術可以給人的工作帶來各種影響：有的工作被廢除了，有的工作變容易了，有的工作難度增大了。因此，企業必須預見這些情況并做好準備，必須考慮好如何處理多余的人員，如何進行早期教育與再培訓，新技術下的工作方式如何設計等一系列企業管理中的問題，并將它們貫徹一種系統、集成的觀點。

3.3 避免技術孤島

當今環境下技術進步日新月異，市場需求日趨多變。自動化技術、計算機技術、材料技術等的迅猛發展給制造技術和制造方式的改變提供了強有力的工具。傳統制造方式概念下的專業車間的概念正逐步被以各種自動化技術為中心的加工中心、計算機輔助制造系統等代替，使得以往各自獨立的加工過程連成一體。

而局部的技術突破或高技術應用往往只能形成自動化孤島，而這種孤島對系統整體的貢獻往往是不足的。同時該孤島的造價卻比其他可替代設備高出很多，因此會產生巨大的浪費。

4 結語

企業要不斷適應技術進步、經濟發展和社會需求的變更，不但要更新自己的產品，采用先進的技術，更重要的是要使新技術與企業的整個生產系統、管理模式相匹配，否則就無法發揮新技術所擁有的巨大威力。近30年發展起來的精益生產、準時生產制、制造資源計劃等，都是新型管理模式與新型系統的重要發展。