在今年全國(guó)“兩會(huì)”上，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中首次提出，“制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)相結(jié)合。至此，“互聯(lián)網(wǎng)+”概念在各行各業(yè)掀起了互聯(lián)網(wǎng)思想大討論。在鋁行業(yè)也不例外，有的企業(yè)積極組建企業(yè)微信平臺(tái)，有的企業(yè)理解為加入電商平臺(tái)....那么互聯(lián)網(wǎng)+鋁工業(yè)究竟是什么樣的一個(gè)形態(tài)呢?對(duì)鋁行業(yè)又意味著什么呢?
7月8日，第十一屆中國(guó)國(guó)際鋁工業(yè)展覽會(huì)在上海開(kāi)幕，中南大學(xué)教授、中大冶金設(shè)計(jì)研究院院長(zhǎng)梁學(xué)民應(yīng)邀出席展會(huì)，參加了展會(huì)期間舉辦的《氧化鋁電解鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展論壇》，并接受了本報(bào)記者的采訪。梁學(xué)民詳細(xì)闡述了“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)電解鋁生產(chǎn)工藝及裝備的影響。
互聯(lián)網(wǎng)+鋁工業(yè)是什么
什么是 “互聯(lián)網(wǎng)+”?通俗地說(shuō)就是互聯(lián)網(wǎng)+各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，但這并不是簡(jiǎn)單的兩者相加，而是利用信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行深度融合，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)。“互聯(lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進(jìn)一步實(shí)踐成果，它代表一種先進(jìn)的生產(chǎn)力，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)形態(tài)不斷的發(fā)生演變。
“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”即傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息通信技術(shù),改造原有產(chǎn)品及研發(fā)生產(chǎn)方式。
梁學(xué)民說(shuō)，“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)于我國(guó)鋁工業(yè)的影響，就如馬化騰所言“互聯(lián)網(wǎng)+”就像當(dāng)年電力對(duì)各行各業(yè)的影響一樣，“互聯(lián)網(wǎng)+”會(huì)帶給鋁工業(yè)革命性變化。
那么具體到“互聯(lián)網(wǎng)+”在鋁工業(yè)領(lǐng)域又是怎樣體現(xiàn)的呢?梁學(xué)民說(shuō)，“互聯(lián)網(wǎng)+鋁工業(yè)”就是要實(shí)現(xiàn)鋁工業(yè)生產(chǎn)的高度智能化，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化生產(chǎn)車間。說(shuō)白了，“互聯(lián)網(wǎng)+”鋁工業(yè)也是鋁工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
梁學(xué)民說(shuō)：“我國(guó)是一個(gè)鋁工業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，甚至在電解鋁技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)走在了世界鋁工業(yè)的前沿，但這并不說(shuō)明我們?cè)谏a(chǎn)指標(biāo)領(lǐng)域沒(méi)有文章可作，我們要在“互聯(lián)網(wǎng)+”概念引導(dǎo)下加快實(shí)現(xiàn)鋁工業(yè)的智能化，有效利用大量的信息和數(shù)據(jù)，更好地加快鋁工業(yè)的發(fā)展。但若想真正的在現(xiàn)有電解鋁技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)據(jù)化和智能化，可能需要在每一個(gè)角落，每一個(gè)小的技術(shù)領(lǐng)域，甚至是邊邊角角都面臨著全面的技術(shù)革新。”
梁學(xué)民也曾為此困惑過(guò)，在兩年前為其研究團(tuán)隊(duì)確定電解鋁生態(tài)和智能化的發(fā)展方向時(shí)就做了認(rèn)真的思考，兩年來(lái)，經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)的研究論證，梁學(xué)民堅(jiān)信“互聯(lián)網(wǎng)+”將會(huì)帶給鋁工業(yè)一場(chǎng)革命性的改變。
電解鋁行業(yè)更易與“互聯(lián)網(wǎng)+”相融合
“電解鋁行業(yè)作為模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的行業(yè)，更易于實(shí)現(xiàn)智能化操作，一個(gè)車間內(nèi)放置相同類型的電解槽數(shù)臺(tái)，每臺(tái)電解槽從事相同的生產(chǎn)工序，工作人員幾乎在重復(fù)相同的操作，同型號(hào)的設(shè)備，同質(zhì)化的生產(chǎn)，更利于智能化控制、信息化管理、大數(shù)據(jù)采集以及大數(shù)據(jù)分析。”所以梁學(xué)民認(rèn)為電解鋁行業(yè)更易于與“互聯(lián)網(wǎng)+”相融合。
梁學(xué)民說(shuō)，電解鋁企業(yè)實(shí)力不同，發(fā)揮電解槽的效力也不盡相同。對(duì)于不同的企業(yè)，同一類型電解槽在內(nèi)部設(shè)計(jì)方面也是千差萬(wàn)別的，這種差別作為同行以及專家也往往搞不清楚差在哪兒。有些問(wèn)題很嚴(yán)重，比如說(shuō)電解槽使用壽命問(wèn)題，有的企業(yè)電解槽使用很多年，有的則不然。更重要的是電解槽使用重大事故問(wèn)題，同一類型的電解槽為什么會(huì)在一些企業(yè)安全運(yùn)行，而在另外一些企業(yè)就會(huì)發(fā)生事故?甚至是在同一個(gè)企業(yè)不同的車間事故也不一樣。對(duì)于這些常見(jiàn)的問(wèn)題一直得不到解決，但假若是換作在“互聯(lián)網(wǎng)+”概念下再去思考解決辦法似乎就變得可行了。比如說(shuō)，有一套專業(yè)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集匯總，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，找出問(wèn)題的關(guān)鍵所在，再進(jìn)行解決。如此一來(lái)，困擾產(chǎn)業(yè)多年的問(wèn)題也就迎刃而解了，所以說(shuō)平時(shí)生產(chǎn)工藝上各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集工作也是非常關(guān)鍵重要的，這就是“互聯(lián)網(wǎng)+”領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析在鋁行業(yè)的應(yīng)用。
近來(lái)，梁學(xué)民一直在思考應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+” 概念去解決電解鋁行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的安全問(wèn)題。梁學(xué)民說(shuō)，如果用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維來(lái)解決電解鋁生產(chǎn)安全問(wèn)題或許會(huì)有新的突破。梁學(xué)民例舉了四個(gè)方面的情況。
首先，問(wèn)題定位。過(guò)去一個(gè)電解槽出現(xiàn)事故，表面上看來(lái)，可能是由于一個(gè)偶然因素造成的，如對(duì)電解槽的誤操作或者是風(fēng)險(xiǎn)控制不夠等等，但實(shí)際上造成電解鋁事故可能的原因很多，比如說(shuō)在設(shè)計(jì)階段，由于槽體材料微差別或是電解槽設(shè)計(jì)的先天不合理性，可能已經(jīng)為安全事故埋下隱患，具體原因很難準(zhǔn)確的去下結(jié)論。甚至有多少套設(shè)備或是工廠存在類似或是相同的問(wèn)題也難以知曉，究其原因十分復(fù)雜，單純地通過(guò)人工去找原因難以實(shí)現(xiàn)。如果采用數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘的辦法，問(wèn)題就很容易定位。第二，運(yùn)行控制。生產(chǎn)過(guò)程中的操作管理、運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)化控制，在什么操作情況下容易發(fā)生事故，比如常見(jiàn)的漏槽或是短路口爆炸等等這些事故如何去避免。第三，事故預(yù)防。就是電解槽出事故之先的預(yù)防措施還不夠，什么時(shí)候出事故不知道，這就涉及到我們的信息采集系統(tǒng)不完善，在生產(chǎn)過(guò)程中掌握的數(shù)據(jù)信息不夠，也就是我們的傳感器系統(tǒng)需待升級(jí)，需引入“互聯(lián)網(wǎng)+”概念之后，這些問(wèn)題就迎刃而解了。第四，就是為保證安全性，企業(yè)必須要有一套系統(tǒng)性的保障，當(dāng)然這跟我們規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的進(jìn)步是分不開(kāi)的。
梁學(xué)民說(shuō)在以上四個(gè)方面，若結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，電解鋁廠的安全性將會(huì)得到一個(gè)很好的控制。這也是近期梁學(xué)民團(tuán)隊(duì)研究工作的重點(diǎn)。
打造電解鋁智能化工廠
“互聯(lián)網(wǎng)+”在電解鋁安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用只是其中的一部分，對(duì)整個(gè)電解鋁工業(yè)來(lái)說(shuō)，“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用的意義就是要實(shí)現(xiàn)電解鋁智能化技術(shù)和電解鋁智能化裝備，最終打造電解鋁智能化工廠。
日前，由梁學(xué)民帶頭的由中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院和信息科學(xué)與工程學(xué)院組成的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得了初步的研究成果。在“氧化鋁 電解鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展論壇”上，梁學(xué)民作了《生態(tài)智能化鋁電解技術(shù)》研究報(bào)告，并提出了未來(lái)，鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的兩大趨勢(shì)：即生態(tài)化和智能化。
梁學(xué)民說(shuō)，電解鋁智能化包括智能化裝備制造和智能化技術(shù)，電解鋁智能化具有重要意義：電解鋁智能化是優(yōu)化工藝操作、提升技術(shù)指標(biāo)的需要;電解鋁智能化是減員增效、降低成本的需要;電解鋁智能化是提高企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程系統(tǒng)安全保障的需要;電解鋁智能化是提高電解鋁管理水平的需要。所以要運(yùn)用工業(yè)流程“互聯(lián)網(wǎng)+”打造電解鋁智能化工廠。
既然建設(shè)鋁電解智能工廠如此重要，那理想中的鋁電解智能工廠又是什么樣子的呢?在梁學(xué)民的研究中，鋁電解智能工廠已經(jīng)有了大致的規(guī)劃。
梁學(xué)民說(shuō)，基于云架構(gòu)的智能鋁電解廠的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為集團(tuán)級(jí)和分廠級(jí)。其最顯著特點(diǎn)就是大數(shù)據(jù)、無(wú)人值守、移動(dòng)操控、遠(yuǎn)程監(jiān)控。
梁學(xué)民總結(jié)說(shuō)，未來(lái)擬具體開(kāi)展工作主要包括以下四個(gè)內(nèi)容。
第一、大數(shù)據(jù)條件下的數(shù)據(jù)深加工：針對(duì)兩化融合網(wǎng)絡(luò)所采集的海量數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)智能數(shù)據(jù)融合方法，從而消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾，并構(gòu)建各類型鋁電解數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。
第二、基于知識(shí)自動(dòng)化的決策與控制：研究各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的可控操作參數(shù)為優(yōu)化變量的智能集成優(yōu)化模型。
第三、基于知識(shí)的機(jī)器人：基于鋁電解工藝與特性，開(kāi)發(fā)出交互式自動(dòng)換極機(jī)器人與出鋁機(jī)器人。
第四、智能鋁電解工廠的全面實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)電解鋁廠的全部管、控、決策、物流等全面智能化。
推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+鋁工業(yè)”前行
聽(tīng)著梁學(xué)民院長(zhǎng)的描述，眼前似乎已經(jīng)出現(xiàn)了一幅未來(lái)電解鋁智能化工廠車間的生產(chǎn)畫面：車間安靜、見(jiàn)不到工人、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)井然有序……
然而理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。事實(shí)上，“互聯(lián)網(wǎng)+”理念在鋁行業(yè)推行并不十分順利。
在當(dāng)前，更多人根本沒(méi)有理解“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的意義，相比之下，企業(yè)更愿意相信硬件的改變能對(duì)提升企業(yè)效益和產(chǎn)品質(zhì)量的效果，一套設(shè)備或是一些能看得到的東西就覺(jué)得很有價(jià)值，若是一些軟件系統(tǒng)或是一些分析方法等就很難受到企業(yè)認(rèn)同和重視，其價(jià)值也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能體現(xiàn)。這些問(wèn)題是讓梁學(xué)民及其團(tuán)隊(duì)在開(kāi)展工作的時(shí)候感覺(jué)到困難。
但梁學(xué)民并沒(méi)有泄氣，他說(shuō)，在電解鋁行業(yè)，電解槽很重要，但是真正伺候電解槽的設(shè)備很少，真正自動(dòng)化程度很低，這是很極端的一種情況，在電解鋁廠，電解槽幾乎占用了一個(gè)鋁廠投資60%多的成本，這么高的資產(chǎn)密集度，其重要性可想而知，其裝備智能化豈容忽視，在過(guò)去我們主要用人工去管理，確確實(shí)實(shí)很難達(dá)到高效率，若換作配套的自動(dòng)化系統(tǒng)操作，則更能發(fā)揮其功效。
另一方面電解鋁行業(yè)中一些崗位工作條件相當(dāng)艱苦，也很危險(xiǎn)，而對(duì)這些問(wèn)題若是實(shí)現(xiàn)智能化，就完全由機(jī)器人替代，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，則是實(shí)現(xiàn)革命性的進(jìn)步。當(dāng)然要真正得以實(shí)現(xiàn)，不可能一蹴而就，還任重道遠(yuǎn)，需要行業(yè)同仁的共同努力。
梁學(xué)民深信，生態(tài)化和智能化是未來(lái)電解鋁企業(yè)生存發(fā)展的大勢(shì)所趨。電解鋁生態(tài)化技術(shù)的發(fā)展，使得實(shí)現(xiàn)電解鋁廢棄物資源化、無(wú)害化生產(chǎn)指日可待。而“互聯(lián)網(wǎng)+”將深入電解鋁生產(chǎn)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)各個(gè)環(huán)節(jié)，帶來(lái)電解鋁一場(chǎng)革命。在電解鋁設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)管理智能化基礎(chǔ)上，建立電解鋁智能化工廠將大大提高電解鋁廠的運(yùn)營(yíng)效率和電解鋁企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
