近年來(lái)，中國(guó)鋁業(yè)鄭州有色金屬研究院有限公司（下稱“鄭州研究院”）認(rèn)真學(xué)習(xí)習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想,努力踐行“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的五大發(fā)展理念，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新用智能制造武裝電解鋁的生產(chǎn)一線，在改進(jìn)技術(shù)指標(biāo)的同時(shí)，讓更多的電解工從繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái),共享了新時(shí)代科技進(jìn)步帶來(lái)的獲得感、幸福感。

學(xué)做結(jié)合 開發(fā)智能打殼新技術(shù)

    2014年夏天的一個(gè)下午，鄭州研究院設(shè)備與自動(dòng)化研究所負(fù)責(zé)人張保偉接到了一個(gè)電話。電話中，河南某鋁企業(yè)的負(fù)責(zé)人反映，廠里的幾個(gè)電解工嫌活太累，竟不辭而別了，廠里一時(shí)招不到電解工人，向張保偉詢問有沒有能自動(dòng)清除錘頭包并科學(xué)下料的設(shè)備。原來(lái)，該廠的電解槽“火眼”部位經(jīng)常出現(xiàn)卡下料錘頭、長(zhǎng)錘頭包、堵料等下料不暢通的現(xiàn)象。當(dāng)班的電解工需要不斷用十幾斤重的“碓子”去打掉錘頭包、以此解決卡堵料的情況。但是往往這邊剛疏通，那邊又堵了，一個(gè)班下來(lái)，電解工人累得筋疲力盡，還會(huì)因?yàn)橛绊懥松a(chǎn)指標(biāo)而扣錢。許多電解工人受不了如此大的勞動(dòng)強(qiáng)度，不得已選擇離開。

了解到這一情況后，張保偉敏銳地感覺到了市場(chǎng)對(duì)技術(shù)的需求。說(shuō)干就干，開發(fā)智能打殼技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)成立后，張保偉馬上安排技術(shù)人員到國(guó)內(nèi)鋁電解企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。發(fā)現(xiàn)這種情況是普遍現(xiàn)象，原因是隨著鋁電解生產(chǎn)朝著大電流、低能耗方向發(fā)展，在實(shí)施低溫、低電壓生產(chǎn)過(guò)程中，由于原材料、工藝技術(shù)條件等原因，電解質(zhì)粘、氧化鋁溶解性差，就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)卡錘頭、長(zhǎng)錘頭包、堵料等下料不暢通的現(xiàn)象，造成陽(yáng)極效應(yīng)多、錘頭更換頻繁、原鋁品位下降、污染物排放不達(dá)標(biāo)等后果，大幅增加了電解工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

鄭州研究院黨委書記樊大林到自動(dòng)化研究所調(diào)研時(shí)指出，鄭州研究院在電解槽的控制上有很好的技術(shù)沉淀，開發(fā)的智能槽控技術(shù)曾經(jīng)“三分天下有其一”，鼓勵(lì)大家要對(duì)接中國(guó)制造2025，在電解槽智能化上干出新的業(yè)績(jī)。樊大林一席話，大大激發(fā)了研發(fā)團(tuán)隊(duì)干事創(chuàng)業(yè)的激情。自動(dòng)化研究所副所長(zhǎng)吳軍帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，冒著酷暑，深入到電解鋁廠進(jìn)行調(diào)研和技術(shù)交流。在長(zhǎng)年從事鋁電解智能控制研究的基礎(chǔ)上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)從鋁電解槽打殼監(jiān)控報(bào)警裝置的研發(fā)做起，經(jīng)過(guò)幾年的努力和奮斗，先后獲得了“一種鋁電解槽下料口防卡堵實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置”“一種預(yù)防鋁電解槽打殼錘頭結(jié)殼的裝置”“一種防止鋁電解槽火眼堵塞的裝置”“一種鋁電解槽用下料反饋和漏料監(jiān)測(cè)方法”等6項(xiàng)專利。2015年，他們對(duì)專利技術(shù)進(jìn)行集成創(chuàng)新，成功研發(fā)出了第一代鋁電解智能打殼管控系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于新疆某電解鋁企業(yè)。

2016年8月，中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)組織由中國(guó)工程院院士何季麟、桂衛(wèi)華領(lǐng)銜的專家組對(duì)“鋁電解槽智能打殼管控系統(tǒng)”進(jìn)行成果評(píng)價(jià)。專家組一致認(rèn)為，該技術(shù)解決了無(wú)法直接檢測(cè)下料口狀態(tài)、無(wú)法智能打殼通孔的難題，提升了槽況穩(wěn)定性，降低能耗及工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少溫室氣體排放等，整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，建議加快在鋁電解行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。當(dāng)年，該項(xiàng)成果榮獲了省部級(jí)二等獎(jiǎng)。

2017年，在獲得的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，該院不斷進(jìn)行改進(jìn)完善，又研發(fā)出了鋁電解智能打殼管控系統(tǒng)2.0版。

談起該項(xiàng)原創(chuàng)技術(shù)研發(fā)的艱辛，想到幾年來(lái)的奮斗和付出，吳軍感慨地說(shuō)：“為了實(shí)現(xiàn)對(duì)錘頭卡堵料的智能探測(cè)與控制，我們先后設(shè)計(jì)修改了20余種方案，光編程代碼就有5萬(wàn)多條，打印在A4紙上有50米長(zhǎng)，度過(guò)了無(wú)數(shù)個(gè)不眠之夜，但我們覺得值！”

再苦再難 也要讓技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力

    技術(shù)的價(jià)值在于應(yīng)用。技術(shù)研發(fā)成功后，研發(fā)人員立馬轉(zhuǎn)換角色，由研發(fā)者變成了推廣人員。鄭州研究院總經(jīng)理史志榮不僅親自幫他們聯(lián)系推廣單位，還特意向團(tuán)隊(duì)介紹了“低溫鋁電解綜合節(jié)能技術(shù)”的成功推廣經(jīng)驗(yàn)。他指出：“研究院以前是大型鋁電解槽的開拓者，現(xiàn)在我們要做智能鋁電解槽的實(shí)現(xiàn)者。無(wú)論到哪家企業(yè)，我們以技術(shù)支撐鋁工業(yè)發(fā)展的信念不能丟，攻堅(jiān)克難的精神不能丟，質(zhì)量第一、客戶至上的理念不能丟。”

萬(wàn)事開頭難。推廣之初，對(duì)新技術(shù)的質(zhì)疑是常態(tài)。相關(guān)企業(yè)紛紛表示：“你們這套技術(shù)和裝備真的行嗎？萬(wàn)一不行的話，錢花的就太冤枉了。”為了讓企業(yè)充分了解該項(xiàng)技術(shù)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)召開了由企業(yè)管理人員、技術(shù)人員和一線操作人員參加的溝通交流會(huì)，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行全方位講解，面對(duì)面地解答問題。讓大家了解到，該系統(tǒng)主要由測(cè)控設(shè)備（下位機(jī)）和管理軟件（上位機(jī)）兩部分組成，上位機(jī)在安裝工區(qū)值班室或車間辦公室，并接入語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)，下位機(jī)安裝在電解槽旁。通過(guò)該系統(tǒng)，電解工人坐在休息室通過(guò)電腦就可以觀察到每臺(tái)槽、每個(gè)下料口的實(shí)時(shí)狀況，有異常情況就會(huì)語(yǔ)音報(bào)警。不僅降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，也對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)有極大助推作用。

百聞不如一見，千講不如一試。為了讓推廣更具說(shuō)服力，研發(fā)人員決定先在幾臺(tái)電解槽上進(jìn)行試用，以真實(shí)數(shù)據(jù)說(shuō)話。由于不是大規(guī)模的施工，他們需要自己上電解槽逐臺(tái)進(jìn)行安裝調(diào)試。在不停槽的情況下，槽上部溫度夏天高達(dá)70度，加上全套勞保服裝，人站在上面幾分鐘都會(huì)渾身濕透。談起這些經(jīng)歷，年輕的研發(fā)工程師魏青無(wú)限感慨：“那時(shí)，我一上午能喝5升水，上下槽子幾十次。衣服始終都是濕的，都被汗堿浸成了白色。”同樣負(fù)責(zé)研發(fā)推廣的高級(jí)工程師高鴻光補(bǔ)充說(shuō)：“不僅如此，調(diào)試的時(shí)候，為了防止卡堵，我們需要拿起十幾斤重的‘碓子’幫著清理錘頭長(zhǎng)的包。每清理一個(gè)，就累得不行，深深感受到了電解工人的不易。”吳軍回憶道：“最艱苦的還是調(diào)試期間的夜里，擔(dān)心設(shè)備出問題，每個(gè)人的精神都高度緊張。為了得到最真實(shí)的數(shù)據(jù)，我們凌晨三四點(diǎn)就到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)控制效果全部觀察一遍，并做詳細(xì)記錄，幾天下來(lái)就有可能得失眠癥。”對(duì)于常年待在實(shí)驗(yàn)室的科研人員來(lái)說(shuō)，在這樣的環(huán)境里進(jìn)行精確安裝和追蹤記錄，確實(shí)是一種挑戰(zhàn)，但他們克服了種種困難，堅(jiān)持了下來(lái)。

功夫不負(fù)有心人。他們艱苦的勞動(dòng)取得了很好的成效。幾臺(tái)安裝了智能打殼管控設(shè)備的槽子，不僅提高了“火眼”開孔率，降低了效應(yīng)系數(shù)，而且，直徑大于170mm的錘頭長(zhǎng)包率不高于5%，大幅降低了電解工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)，節(jié)約了壓縮空氣用量，延長(zhǎng)了錘頭使用周期，結(jié)束了人工翻槽蓋板查看“火眼”的歷史。

推廣技術(shù) 提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能水平

    看到智能打殼管控系統(tǒng)應(yīng)用后所取得的效果，相關(guān)企業(yè)終于打消了疑慮，接連簽約進(jìn)行大面積推廣。他們?cè)诮o出好評(píng)的同時(shí)，還向上級(jí)或兄弟單位推薦。中鋁股份山西華圣鋁業(yè)公司在感受到該技術(shù)的好處后，直接向中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司打報(bào)告建議在全公司進(jìn)行推廣。“鄭州研究院的鋁電解智能打殼（下料）管控系統(tǒng)不僅技術(shù)可靠、效果好，服務(wù)還是一流的。這么好的技術(shù)，當(dāng)然是應(yīng)用得越多越好。”華圣鋁業(yè)電解廠廠長(zhǎng)許國(guó)有高興地說(shuō)。

在多方推動(dòng)下，鋁電解智能打殼（下料）管控系統(tǒng)引起了中鋁集團(tuán)公司的高度重視。2017年6月，由中鋁集團(tuán)下發(fā)專門文件在全公司予以推廣，2018年更是直接將其列入推廣項(xiàng)目技術(shù)手冊(cè)。

3年多來(lái)，該技術(shù)已經(jīng)在中鋁集團(tuán)內(nèi)外8家企業(yè)推廣應(yīng)用，都取得了顯著效果：“火眼”開孔率達(dá)到95%以上，下料暢通；工人勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低80%，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高50%~80%。“所有使用過(guò)該技術(shù)的電解工人見到我之后，都對(duì)我表示感謝。說(shuō)智能打殼設(shè)備就像是孫悟空的火眼金睛，看槽省勁多了，巡槽時(shí)間節(jié)省一半以上。”吳軍欣慰地說(shuō)。經(jīng)濟(jì)效益方面，以某鋁企業(yè)400kA系列一個(gè)工區(qū)45臺(tái)槽的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為例，從減少錘頭用量、節(jié)氣量、降低效應(yīng)系數(shù)、提高電流效率、節(jié)約人工成本五個(gè)方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算，一個(gè)工區(qū)每年可降本增效57.5萬(wàn)元，投資回報(bào)率高。

為方便管理人員集中查看安裝智能打殼管控系統(tǒng)的狀態(tài)，他們還開發(fā)了WEB版和手機(jī)APP版軟件，并提供支持其它MIS的軟件接口。使企業(yè)技術(shù)人員和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)隨時(shí)隨地可以查看電解槽下料情況。

目前，該項(xiàng)技術(shù)已在1200臺(tái)鋁電解槽上進(jìn)行推廣使用。投入應(yīng)用4年來(lái)，該設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠，對(duì)提質(zhì)降本、節(jié)約人工成本起到了積極影響，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益顯著，受到了使用廠家的一致好評(píng)。

創(chuàng)新無(wú)止境，技術(shù)開發(fā)永遠(yuǎn)在路上。鄭州研究院廣大技術(shù)人員將在習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的指導(dǎo)下，乘中國(guó)制造2025國(guó)家戰(zhàn)略的東風(fēng)，著力開發(fā)更多關(guān)鍵技術(shù)，讓中國(guó)的鋁工業(yè)更智能、更環(huán)保、更具競(jìng)爭(zhēng)力。