燒結(jié)是現(xiàn)代鋼廠生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。為了能讓鐵礦石充分反應(yīng)盡可能多地?zé)挸鲣撹F,入廠后要進(jìn)行粉碎篩選,而粉碎后的礦粉不容易裝爐冶煉,因此需要燒結(jié)成塊狀、球狀。燒結(jié)生產(chǎn)的過程就是把鐵礦粉燒結(jié)成塊狀或球狀,便于高爐煉鐵。
燒結(jié)過程中需要用到抽風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制抽風(fēng)產(chǎn)生負(fù)壓。整個(gè)抽風(fēng)系統(tǒng)的核心是主抽風(fēng)機(jī),它直接影響燒結(jié)機(jī)的產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗,是燒結(jié)生產(chǎn)的“心臟”。主要作用是通過煙道進(jìn)行抽風(fēng),產(chǎn)生負(fù)壓,使燒結(jié)料中的固體燃料點(diǎn)火并充分燃燒,為燒結(jié)提供能量,同時(shí)將燒結(jié)過程中產(chǎn)生的各種氣體通過煙道,經(jīng)過電除塵器凈化后由煙囪排出。
作為燒結(jié)過程中的重要設(shè)備,主抽風(fēng)機(jī)的日常維護(hù)和安全生產(chǎn)尤為重要。主抽風(fēng)機(jī)作為典型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,對(duì)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)是設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要組成部分。其中驅(qū)動(dòng)軸與軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部件。主抽風(fēng)機(jī)能否可靠地工作主要取決于驅(qū)動(dòng)軸及軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好。
△西人馬傳感器部署圖
其次是數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng),將原始信號(hào)進(jìn)行放大、濾波后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào),從而為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷等提供數(shù)據(jù)支持。
△西人馬邊緣計(jì)算模組
然后是中控服務(wù)器,接收由數(shù)據(jù)采集器預(yù)處理之后的敏感數(shù)據(jù)信息,通過運(yùn)行專業(yè)軟件進(jìn)一步處理和分析被測(cè)結(jié)構(gòu)的信息,根據(jù)不同算法判斷出設(shè)備運(yùn)行情況,如出現(xiàn)異常將及時(shí)反饋至設(shè)備維保人員。
接下來是云端數(shù)據(jù)中心,主要用來接收各個(gè)子系統(tǒng)上傳的工況數(shù)據(jù),建立設(shè)備狀態(tài)故障數(shù)據(jù)庫(kù),指導(dǎo)本地工控機(jī)進(jìn)行故障診斷。
△西人馬現(xiàn)代化數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用使能平臺(tái)-塔斯云
最后是手機(jī)APP,利用APP連接到云端數(shù)據(jù)中心,可實(shí)現(xiàn)多人遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)主抽風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和工作狀況。
西人馬的這套系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)軸溫、軸轉(zhuǎn)速、軸的軸向/徑向/豎向振動(dòng)、風(fēng)機(jī)的滑油品質(zhì),可對(duì)軸質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)軸的彎曲或熱變形、軸線不對(duì)中、油膜渦動(dòng)及振蕩、潤(rùn)滑油中斷、推力軸承損壞、軸裂紋或葉片斷裂、徑向軸承磨損、部件脫落、動(dòng)靜部件接觸、不均勻氣隙、軸向竄動(dòng)、軸溫過高、轉(zhuǎn)速異常、滑油鐵屑流量過高等故障進(jìn)監(jiān)測(cè)。
除了在燒結(jié)機(jī)主抽風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用,這套系統(tǒng)還能應(yīng)用在水泵機(jī)組的監(jiān)控當(dāng)中。通過監(jiān)測(cè)軸溫、軸位移、水泵前/后軸、電機(jī)前軸軸向和徑向振動(dòng)、電機(jī)的輸入電壓和輸出電流,系統(tǒng)可對(duì)軸質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)軸的彎曲或熱變形、軸線不對(duì)中、油膜渦動(dòng)及振蕩、潤(rùn)滑油中斷、推力軸承損壞、軸裂紋或葉片斷裂、徑向軸承磨損、部件脫落、動(dòng)靜部件接觸、不均勻氣隙、軸向竄動(dòng)、軸溫過高、電機(jī)功耗異常等故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
△西人馬旋轉(zhuǎn)機(jī)械類智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-低壓水泵機(jī)組監(jiān)控
△西人馬旋轉(zhuǎn)機(jī)械類智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)-高壓水泵機(jī)組監(jiān)控
目前系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)客戶現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了成功安裝并正常運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)行24小時(shí)全天候智能監(jiān)管,實(shí)現(xiàn)故障早期預(yù)警,提前制定維修決策并做好維修準(zhǔn)備,減少停機(jī)損失和多次維修帶來的費(fèi)用。通過精確定位故障,提高維修效率、減少維修損失。另外,基于傳感器端邊緣計(jì)算以及云端大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析,為故障模式判定與管理過程優(yōu)化提供量化決策依據(jù),實(shí)現(xiàn)真正意義上的智慧機(jī)組。
西人馬“端-邊-管-云-用”
一體化解決方案
西人馬是一家依托于IDM(芯片設(shè)計(jì)與制造和封測(cè))模式的芯片公司。眾所周知,當(dāng)前我國(guó)芯片因?yàn)榉N種原因有著大量國(guó)產(chǎn)化替代的機(jī)會(huì),西人馬除了關(guān)注存量市場(chǎng)外,更關(guān)注增量市場(chǎng)。
西人馬擁有MEMS芯片及其ASIC設(shè)計(jì)能力,西人馬芯片制造和先進(jìn)封測(cè)中心有著完整的芯片流片、先進(jìn)感知封裝、材料生產(chǎn)以及可靠性測(cè)試等一系列能力。本著建立生態(tài)和給客戶提供交鑰匙服務(wù)的態(tài)度,西人馬打通了邊緣計(jì)算端、以及基于感知芯片和場(chǎng)景應(yīng)用的云(塔斯云),這種垂直整合可以為客戶提供一站式智能化解決方案服務(wù),因此更加容易構(gòu)建生態(tài)。
為了創(chuàng)建自己的芯片生態(tài),西人馬為客戶提供從感知層的芯片、傳感器,到邊緣計(jì)算和云的解決方案,并以解決客戶痛點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)。這些解決方案更加關(guān)注如何利用芯片驅(qū)動(dòng)IoT、AI、大數(shù)據(jù)等的落地,因此西人馬打造了“端-邊-管-云-用”一體化解決方案,為民用航空、能源、醫(yī)療、交通及工業(yè)領(lǐng)域提供服務(wù)。
△西人馬“端-邊-管-云-用”一體化解決方案
目前,西人馬“端-邊-管-云-用”一體化解決方案已在多個(gè)行業(yè)成功應(yīng)用,上文中提到的西人馬旋轉(zhuǎn)機(jī)械類智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只是這套方案在鋼鐵行業(yè)中的一個(gè)應(yīng)用,西人馬還提出了鋼包紅外測(cè)溫解決方案、高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫方案和AR智能監(jiān)控系統(tǒng)解決方案,以解決鋼包溫度和高壓開關(guān)柜溫度的智能化監(jiān)測(cè),并進(jìn)行AR智能監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的全周期智能管理。
在國(guó)家大力提倡產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重大機(jī)遇面前,西人馬提出“端-邊-管-云-用”一體化解決方案,該方案利用西人馬的芯片、傳感器、邊緣計(jì)算和塔斯云,不斷開發(fā)新的應(yīng)用場(chǎng)景,賦能各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè),推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
鋼鐵行業(yè)推動(dòng)智能制造勢(shì)在必行
近兩年來,鋼鐵行業(yè)在供給側(cè)改革持續(xù)推進(jìn)、去產(chǎn)能和防范“地條鋼”死灰復(fù)燃、嚴(yán)防已化解的過剩產(chǎn)能復(fù)產(chǎn)以及取暖季限產(chǎn)不搞“一刀切”等因素的影響下,整體市場(chǎng)呈現(xiàn)震蕩運(yùn)行格局。
2019年,受國(guó)內(nèi)需求拉動(dòng),鋼鐵產(chǎn)量增長(zhǎng)較快。而價(jià)格方面整體呈現(xiàn)回落趨勢(shì),且下跌幅度較大。2019年以來,國(guó)內(nèi)鋼材價(jià)格長(zhǎng)期低于上年同期。從中國(guó)鋼材價(jià)格指數(shù)(CSPI)走勢(shì)看,2019年平均108點(diǎn),同比下降6.8點(diǎn),降幅達(dá)5.9%。
△CSPI中國(guó)鋼材價(jià)格指數(shù)變化,數(shù)據(jù)來源:中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)
受鋼材價(jià)格回落和原材料價(jià)格上漲的影響,鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益自2019年以來大幅下滑。2019年全年,中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入42663.1億元,同比增長(zhǎng)10.1%,實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)1889.9億元,同比下降30.9%;平均銷售利潤(rùn)率僅為4.4%,同比下降2.6個(gè)百分點(diǎn)。
△會(huì)員鋼鐵企業(yè)銷售利潤(rùn)率,數(shù)據(jù)來源:中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)
經(jīng)濟(jì)效益的不斷下降促使鋼鐵企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)改革,由之前資源和人員密集型的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式逐漸轉(zhuǎn)向智能化生產(chǎn)。
作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底層技術(shù),芯片及傳感器在智能制造方面起著至關(guān)重要的作用。以芯片為基礎(chǔ)的“端-邊-管-云-用”是鋼鐵行業(yè)智能化道路上的關(guān)鍵鑰匙。
2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議將強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略科技力量置于八大任務(wù)之首。會(huì)議同時(shí)提出實(shí)施好關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)工程,盡快解決一批“卡脖子”問題,在產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域精耕細(xì)作,搞出更多獨(dú)門絕技。
芯片產(chǎn)業(yè)是被國(guó)外嚴(yán)重“卡脖子”的產(chǎn)業(yè),芯片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破關(guān)系著眾多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的智能化革新之路。以鋼鐵產(chǎn)業(yè)為代表的傳統(tǒng)工業(yè),智能制造勢(shì)在必行。如果堅(jiān)守傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,必將在未來被科技淘汰、被效益拋棄,被時(shí)代遺忘。
“我消滅你,與你無關(guān)。”《三體》里闡述的宇宙定律,在現(xiàn)今這個(gè)快速發(fā)展的時(shí)代同樣適用。“時(shí)代拋棄你時(shí),連一聲再見都不會(huì)說”道盡了這個(gè)科技高速發(fā)展時(shí)代下殘酷的生存規(guī)律。
當(dāng)智能化成為時(shí)代主流,如果傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)再不升級(jí)和變革,等待自己的只有潰不成軍的命運(yùn)。
畢竟,“時(shí)代淘汰你,與你無關(guān)。”
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