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    高質量還需智能化——“5G+工業互聯網”打造水泥行業智慧礦山

    2022/05/19 16:42 來源:中國工業報 手機看文章 閱讀量:216

    “5G+工業互聯網”和水泥行業的融合發展,讓首批智慧礦山在水泥行業率先落地,助力水泥行業實現降本增效,提升安全生產水平。......

    當前,水泥行業發展由高速增長期進入高質量發展階段,生產工藝、設備運行、安全與環境管理等數字化轉型成為企業創新發展的新趨勢,然而企業也面臨著信息技術和標準不統一、網絡安全保障力度不足等信息化應用的新問題。

    與此同時,制造業轉型升級浪潮正在釋放巨大勢能,5G、工業互聯網、人工智能等新技術的快速發展正在加快推進數字產業化和產業數字化。水泥行業作為國民經濟發展的重要支柱,是傳統行業向數字化轉型的重中之重,利用5G、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術,加快推動水泥企業智能化轉型升級已成為國家、行業和企業共同的目標。

    4月26日,工業和信息化部辦公廳印發的《關于做好2022年工業質量提升和品牌建設工作的通知》(以下簡稱《通知》)要求,地方工業和信息化主管部門、行業協會和專業機構實施制造業質量管理數字化行動,貫徹落實《制造業質量管理數字化實施指南(試行)》,引導企業在制造業數字化、智能化和綠色化趨勢下,推動5G、人工智能、大數據等新一代信息技術與質量管理融合。此外,為推動重點行業質量提升,針對原材料制造行業,《通知》強調,要加快水泥等強制性標準制修訂,推動行業智能化和綠色化改造。

    實際上,從政策層面分析,水泥產業向智能制造和綠色發展轉型,水泥行業企業智能發展、綠色發展的趨勢早已成為共識。2020年,工信部印發的《建材工業智能制造數字轉型行動計劃(2021-2023年)》就提出,到2023年修訂30項以上建材行業智能制造相關標準,并明確指出要促進水泥行業生產方式的自動化、智能化、無人化變革。

    近年來,我國大型水泥企業積極順應數字化、智能化發展趨勢,紛紛開始利用5G、大數據、云計算、人工智能等新技術手段,賦能數字轉型,提升資源綜合利用效率,實現提質、降本、增效?!?G+工業互聯網”和水泥行業的融合發展,讓首批智慧礦山在水泥行業率先落地,助力水泥行業實現降本增效,提升安全生產水平。

    運輸環節取得突破進展

    采礦行業是“5G+工業互聯網”探索最早、應用最為廣泛的領域之一,與大數據、云計算、人工智能等新技術融合應用正加速釋放技術潛能,助力礦山“自動化減人、智能化換人”。運輸無人化作為智慧礦山以及礦山無人化的第一步,近年來,隨著5G專網、5G/V2X、自動駕駛等技術的發展,已在不少礦山實現落地。

    和露天煤礦相比,卸料時有破碎站是水泥礦山突出特點之一,一方面車輛需要排隊進出破碎站,另一方面衛星信號會受到遮擋而無法精準定位。目前,在陽泉冀東水泥(000401)有限責任公司(以下簡稱“陽泉冀東水泥“)已突破了這一技術難題。

    陽泉冀東水泥5G智能礦山無人駕駛項目是國內水泥行業首家實現純電動、數字化、綠色智慧礦山的編組示范工程項目,該項目首創性地建設了協同智能卸料系統。項目組通過采用IMU、輪速里程計、激光雷達等多種不同特性的傳感器,研制多源數據融合與協同定位算法,最終解決了無GNSS和弱GNSS環境下的精確導航定位難題?!?G智能車路協同系統”采用AI的融合感知算法,通過充分掌握、研判破碎站里外情況,選擇車輛進入破碎站的時機,完成起斗卸料和駛離,真正實現礦車無人干預的自主卸料作業。這一突破性的成果將為項目在國內率先實現全礦無人化運輸運營奠定堅實的基礎。

    公開資料顯示,陽泉冀東水泥5G智能礦山經過改造后,目前已實現無人駕駛。

    前沿技術助力智能開采

    在完成運輸智能化的基礎上,如何實現采掘設備與無人礦車的智能協同,是水泥行業建設智慧礦山過程中的又一道關卡,讓挖掘機“更智能”才能真正實現水泥礦“采、運、排”環節整體智能化水平的提升。

    陽泉冀東水泥5G智能礦山的挖掘機接入了協同作業系統,盡管挖掘機在作業時會不斷地變換位置,無人礦車仍舊可以精準地找到挖掘機鏟臂的位置,自動規劃路徑倒車入位。通過平行礦山操作系統,項目團隊克服了因時空變化出現的自動規劃路徑響應速度問題,創新運用時空分離方法動態規劃路徑,有效縮短礦車找鏟時間。

    與此同時,華潤百色田陽水泥生產園區現已落地了5G智能遙控裝載機,操作人員坐在控制座艙里,即可通過操作臺對礦山上的裝載機實時進行控制,完成前進、鏟裝、運轉、卸料、轉向等一系列操作,“在千里之外的室內”也能順利開展“戶外作業”。

    華潤百色田陽水泥生產園區于2020年5月啟動建設,是華潤水泥生產自動化級別最高的6A級園區。立足產業數字化轉型,華潤百色田陽水泥生產園區構建了全方位智能的現代水泥產業制造體系,在建設5G專網的基礎上,結合定制化的數據中臺和工業互聯網平臺,實現生產過程視覺分析、數據采集、人員管理、設備管理、計劃管理、運行管理、安全管理、危險區域巡檢和AR遠程維護等,降低勞動力成本,減少人為的安全隱患,打造生態智能化水泥制造企業。

    華潤水泥的公開信息顯示,華潤百色田陽水泥生產園區計劃投用無人駕駛純電動寬體礦車,進一步促進園區綠色化、智能化水平的提升,通過配套的智能化系統,實現礦區生產場景維護、無人駕駛運輸智能調度和運行管理,極大優化礦山資源配置,提高采礦效率。

    自2019年5G技術實現商用落地以來,水泥行業企業結合“5G+工業互聯網”趨勢開展的礦山智能化建設案例還有很多:蕪湖海螺水泥(600585)公司在箬帽山礦區試運行無人駕駛礦車,基于算法開發、車隊運管平臺及5G等技術,實現了車輛的智能網聯;鎮江句容臺泥水泥有限公司也聯合鎮江移動打造了5G遠程駕駛項目;河南能源焦煤公司千業水泥采用5G無人開采系統,職工可在5G礦山信息中心遠程進行挖掘機作業。

    水泥行業智能化標桿企業的智慧礦山建設成果,讓行業智能化建設的經濟、環境和社會價值得到實實在在體現。隨著“5G+工業互聯網”在垂直行業的推進,越來越多的水泥企業將意識到智能制造是水泥工業由大變強的必由之路,是水泥企業適應經濟新常態的必走之路,傳統水泥行業對智能化升級的需求越發迫切,針對水泥行業的智能化技術和服務也將迎來更為廣闊的發展前景和市場空間。

    編輯:余丹丹

    監督:0571-85871667

    投稿:0571-85871513 news@ccement.com

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