向“新”逐“绿”,跑出法兰智造“加速度”
短短二十分钟,一块粗糙的钢坯就变成一片毫米级高强度环形部件,这就是山西天宝集团打造山西绿色能源矩阵“隐形骨骼”的见证———
向“新”逐“绿”,跑出法兰智造“加速度”
山西工人报全媒体记者 宋铭轩 李庆峰
广袤的黄土高原和连绵山脉间,一座座百米高的风电机组迎风而立,巨大的白色叶片划破天际。每个风电机组间,一组组直径超过8米的银灰色法兰盘,犹如钢铁巨人的关节,紧紧串联起风电机塔筒、机舱和叶片的生命线。在几百公里外的定襄县山西天宝集团有限公司,只需短短20分钟,一块块粗糙的钢坯经过淬炼、加工、打磨,就被加工成一片片毫米级别的高强度钢锻造环形部件,变成了山西绿色能源矩阵的“隐形骨骼”。
作为我省风电产业链链核企业,山西天宝一改人们对法兰生产高污染、高强度和人员密集的印象,将智能化生产引入车间,以雄厚的人才队伍为支撑,走出了一条高产能、低排放、数智化的发展道路。“以往,工人用锤子一天只能敲出两片法兰。现在的智能车间一天能生产200多片符合美国、欧盟标准的风电法兰,年产量达10万吨,在满足国内需求的情况下还能远销国外。”该公司副总经理刘阳介绍说。
生产线装上“神经元”
远程控制室内,操作员轻点鼠标,每个法兰的生产数据便显示在智慧数字大屏上。搬运钢锭、调整火炉温度、锻造钢坯等高危操作,在操作员指间几秒钟便轻松完成。
“现在,加热炉、碾环机等重型生产设备上都有了红外探头、激光探头。我们与华为合作的5G网络全面覆盖各个车间,打造的‘数字之翼5G+智能云’平台基本实现了生产全流程监控和远程操控。”该公司技术负责人张雁玲介绍说。“数字之翼”的加持让数万吨的重型机械有了“眼睛”,加工过程的所有细节都被集成到智慧大屏上,毫米级别的误差也难逃这双“眼睛”的监控。
风电法兰大多是非标准件,要按照订单需求生产出误差精确到毫米级别的法兰,关键是对各生产设备的控制。智慧大屏前,操作员根据订单需求输入相关参数,10000毫米数控碾环机的两个锥棍和两个芯棍如同手臂般,对50余吨的圆形钢锭进行抻拉、辗形。随着钢材形状和温度的变化,两个大锥棍和两个芯棍不断调整频率和角度,几分钟后,一个直径8米的圆环便初具雏形。
“数字之翼”仿佛生产线的 “神经元”,重型设备如同操作人员的臂膀一般灵活自如,精准控制法兰加工的各个环节。“过去,制造法兰需要技术过硬的老师傅,凭经验用参数固定设备生产标准件。现在,新上岗的操作员也能在电脑前轻松操作所有生产设备,只需根据订单需求对下料量、加热炉温度、法兰环直径、车削等精度环节进行调整,就可实现法兰环‘个性订制’。”张雁玲介绍道。
法兰披上“绿铠甲”
厂区内绿植随处可见,鸟鸣声不绝于耳。人们对法兰企业浓烟滚滚、热浪滔天的传统印象全部消失不见,取而代之的是整洁的生产车间和清新的空气。这一切都是山西天宝集团的绿色生产系统带来的。
加热炉是碳排放大户。2008年开始,山西天宝便以节能减排、提高热效率为目标,走上加热炉升级改造之路。从煤炭加热炉到煤气化加热炉,再到天然气加热炉,每次改造都是一次产业升级,不仅将热效率提升15%—20%,还将碳排放率有效降低15%—25%。
2024年,为了早日实现碳排放量的目标,山西天宝在试点车间率先开始了电加热炉的实验与应用,同时加快风电、光伏等绿色电力的建设和应用。“每次升级都要投入数百万元的资金,但我们从不吝惜在绿色生产方面的投资,利用监测系统详细追踪碳足迹,力争将碳排放量降到最低。”张雁玲说。
为了对碳足迹进行实时监控,山西天宝在全厂94台重点用能设备上加装探测仪器,将法兰生产各环节的碳排放量和设备能耗量实时显示在智慧数字大屏上,准确识别生产过程中的碳排放热点,不断调整生产流程和节拍;同时还加入了定襄县能源管理平台,将企业碳排放量上传至云端,生成碳足迹报告。
“经过多年的努力,我们的碳排放量已远低于国家标准。拿着碳足迹报告,法兰便可以在西班牙、美国、德国等国家畅通无阻地销售,如同披上了一件‘绿铠甲’。”刘阳自豪地说。
车间里建起实验室
“作为国家级专精特新‘小巨人’企业,公司目前已取得国内专利证书133项、南非发明专利证书1项、西班牙发明专利证书1项、丹麦发明专利证书1项和德国实用新型专利证书1项。这些成就离不开我们建在车间里的科研攻关团队的努力。”张雁玲说。
“张雁玲创新工作室”就建在车间旁边。她和科研团队整日扎在车间里,细致观察生产过程中的每一处细节,与一线生产工人探讨工艺流程上的不足,对设备进行升级。随着日积月累的改造,生产设备早已脱离了原本的面貌,变成了独具“天宝”特色的设备。
10000毫米碾环机作为法兰生产的核心设备,自然成为张雁玲创新团队的“重点关照对象”。为了减少钢材的损耗和后期加工的强度,张雁玲创新团队对其进行“魔改”,发明出“L、T型”自由碾。它能根据法兰形状需求,自行将钢坯碾制成L型或T型圆环,有效节省了后期车床加工时间,极大地提高了法兰的精度。
设备好不好,工人最清楚。为了掌握生产设备的真实情况,张雁玲将众多一线工人吸纳进自己的团队,定期召开研讨会,汇总生产中遇到的问题,提出创新思路和解决办法。在一次次头脑风暴中,一项项“五小”发明成果、技术专利喷涌而出。
向“新”而行,逐“绿”而生。十余年的坚守与创新,山西天宝逐渐走出了一条以科技为驱动、以人才为支撑、以绿色为方向的可持续发展之路。“下一步,我们将继续以发展新质生产力为目标,利用现有技术和生产水平,持续壮大人才队伍,不断探索新领域、新赛道,在航空航天、精密仪器等领域开展科研攻关,提升企业的创新能力和造血能力。”刘阳说。