在傳統礦山企業向智能化轉型的浪潮中,首鋼礦業通過建設“黑燈工廠”,構建了一個由數據驅動的“數智世界”,實現了生產全流程的無人化、智能化和高效化。這一變革不僅重塑了礦山的生產模式,更成為我國礦業領域高質量發展的標桿案例。
首鋼礦業的“黑燈工廠”以無人駕駛礦車和智能選礦系統為核心,打通了從礦石開采到精礦生產的全鏈條。在露天采場,無人駕駛礦車依托5G通信網絡和AI視覺感知技術,實現精準導航與協同調度,其轉向精度達厘米級,可適應-30℃的極端環境,相比傳統人工駕駛效率提升30%以上。礦石進入選礦環節后,智能分選系統通過高精度傳感器和AI算法,實時分析礦石成分,自動調節破碎、磨礦、磁選等參數,使鐵精礦品位穩定率從80%提升至98%。
工廠內部署的數字孿生系統,通過三維建模與實時數據映射,打造了與物理世界同步的虛擬礦山。在控制中心的大屏上,設備運行狀態、能耗數據、生產進度等信息以可視化形式呈現。例如,球磨機的振動頻率、軸承溫度等參數一旦異常,系統將自動觸發預知維修指令,故障響應時間從小時級縮短至分鐘級,設備綜合效率(OEE)提升15%。這套系統還支持“一鍵啟動”模式,操作人員只需輸入生產目標,智能算法即可自動生成最優生產計劃并分配資源。
首鋼礦業將工業大數據與機器學習深度結合,挖掘生產數據的潛在價值。在磨磁車間,智能巡檢機器人每日采集超10萬組設備狀態數據,結合歷史維護記錄訓練出的預測模型,可提前7天識別90%以上的設備故障風險,維修成本降低40%。在能耗管理方面,AI系統通過分析礦石硬度、設備負載等變量,動態調整破碎機功率和球磨機轉速,使噸礦電耗下降8%,年節約電費超千萬元。
智能化改造帶來生產關系的根本性變革。在傳統選礦廠房中,每個班組需15-20人進行現場操作,而“黑燈工廠”通過遠程集控和自動化設備,將單班人員縮減至4-5人,且工作內容從體力勞動轉向數據分析與應急管理。與此同時,企業建立數字化人才培養體系,通過虛擬現實(VR)培訓系統,使員工在3個月內掌握智能設備的運維技能,人才結構向“復合型技術工程師”轉型。
首鋼礦業正推動“黑燈工廠”向更高階的工業元宇宙演進。計劃通過5G+邊緣計算實現毫秒級控制延遲,并引入數字孿生機器人進行高危作業;與科研機構合作開發礦山專用大模型,實現地質勘探、生產調度等場景的自主決策。預計到2027年,企業勞動生產率將再提升50%,碳排放強度下降30%,成為全球礦業智能化的領跑者。
首鋼礦業的實踐證明,“黑燈工廠”不僅是技術升級的載體,更是礦業價值鏈重構的起點。通過數智化轉型,傳統礦山正突破資源與環境約束,開辟出一條安全、高效、可持續的發展新路徑。
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