2020/08
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总策划第2126期
张世友安徽
匠心铸就钢铁“智能芯”
张世友,男,1974年7月出生,安徽马钢自动化信息技术有限公司工程一室经理。多年来,张世友致力于追踪科技前沿,在智能机器人、高附加值板带领域,带头走出了“从马钢制造到马钢智造”的技术创新之路,填补了国内技术空白。2019年2月,张世友入选“中国好人”。

        参加过安徽省马鞍山市“钢铁是怎样炼成的”马钢工业一日游的游客,无不惊叹这样的场面:车轮线上,通红透亮的圆坯,被铁筷轻夹,旋转、前行、加工,37秒成轮……冷轧总厂,光可鉴人的薄板,飞流直下,款款前行中,走向板带新生……这一条条由马钢自动化人自主研发,高效运转、释放产能的优质生产线,不仅填补相关技术的国内空白,而且创造世界一流的控制精度。

        问材哪得精如许?唯有创新活水来!这些举重若轻的奇迹,都源自工程技术分公司副总经理张世友和他的创新团队。

        在22年的自动化技术创新中,张世友荣获国家发明专利1项,国家级软件著作权11项、冶金科技进步二等奖1项。

      工作中的张世友。图片来源:安徽文明网

        辟攻坚奉献蹊径

        马钢人至今铭记,1964年7月29日,新中国第一个辗钢整体车轮在马钢轧制成功。中国火车从此穿上了自己的“跑鞋”,马钢的车轮产品从此彰显出共和国发展的力量。

        2006年,紧随国家发展战略,铁道部对马钢车轮的预定翻了一番。马钢2号线车轮扩能改造在即,原设计、制造商GLAMA公司对7台重载液压机械手,控制器报价最终接近300万欧元,折合当时人民币汇率计算,相当于3000万人民币。按照垄断商品的行业惯例,指定产品非订单生产不销售,没有18个月不下线。

        回溯历史,今日的尖端,恰是昨日的空白。技术交流时,当年顶尖的几家知名外企悉数到场,参观过后,基于技术要求,迫于交货周期,纷纷主动放弃。国内某企业的努力,也定格于2007年8月。

        沧海横流方显英雄本色。在时间、价格、核心技术面前,马钢领导层果断拍板:我们自主研发,给国人争气!2007年9月,马钢自动化部应邀对原控制系统进行“验证性调试”。新区热轧等马钢重点工程的出色业绩,推着张世友进项目组。全液压重载机械手的“中国芯”智造,就此开启追梦征程。

        一个全新的控制领域,没有国际先进经验援助,更没有国内成功经验借鉴。自2006年建设马钢新区冷轧板带起,在位置、精度等高精尖控制领域,合作的外方惯于技术封锁,隔靴搔痒之境令他终身难忘。马钢花钱引进的产品,怎样工作,性能如何?自己作为设备的电气大夫却说不清,调试大权操控于外方之手。今后的运维、抢修、快速恢复生产,岂不永远受制于人?这份“高冷”,深深地刺痛着他,也让敏锐的他捕捉到新方向。一个高技术、高投入、高收益的市场正向马钢开启一扇窗。

      张世友(中)审查新人车轮3#程序。图片来源:安徽文明网

        透过窗口窥见的新控制领域,马钢人何时登堂入室?对张世友而言,第一次零距离实践的机会,叫他怎能放弃!

        思路决定出路。依托“验证性调试”的便利,张世友连续跟班作业,收集下大量的一手数据,结合他长期追踪技术前沿积累的丰富经验,带领团队多番梳理,终于从众多的公司和设备中,筛选出美国泰道公司的UMAC多维运动控制器,开始用于重载液压系统的控制。基于机械手操作画面的特殊性,通用的HMI软件开发行不通,转为私人定制恰到好处。

        他带领研发组边学习边摸索,先模拟测试,再成熟应用。采用运动和逻辑控制,搭建起两级控制和三层通讯的自动控制系统;利用Visual C++ 自主开发了《马钢MCT机械手智能控制软V1.0》,特制机械手操作软件确保操作灵活、可靠;采用950公斤车轮,7个月的连续实验,精心比对上千组测试数据,成功调试出十几组关键控制参数。2008年6月,马钢自主研发的7套全液压“重载机械手”在国内率先使用,总体性能达到国际领先,而在“定位精度”(±1mm)、“反应速度”(40秒钟生产一个车轮)等指标上完美超越,完全替代进口。不仅通过了业主苛刻的评审,也震惊了国内外。该技术填补国内空白、跻身世界一流,取得国家软件著作权,标志着马钢智能制造的能力飞跃新天地。为公司节约投资2400多万元,2012年,荣获马钢技术创新成果“一等奖”。

        2018年,硬件十年更新的大限。张世友团队融最新的控制器和PLC组合于一体,重新开发系统控制软件,抓住车轮公司新上2#、3#加热炉,机械手暂停间隙,无扰动升级至新系统,有效规避老备件停产的生产隐患。并申报发明专利“智能机械手动作自由定制的一种方法”。

        十年来,张世友有求必应,消除生产中的机械、备件、电气、介质等不确定因素,把准检修间隙修改接口、优化程序、减小误差,再提产品精度,再提生产节奏。十年来,没有张世友团队品质如一的呵护,就没有马钢车轮在火车一路提速中领军奔跑的英姿。

        研尖端控制精华

        热轧车轮生产线上,张世友团队的持续技改升级,让车轮加工指标精益求精。冷轧板带精品线上,张世友团队的持续创新突破,让冷轧深加工线的控制系统,在自己的指尖敲击出大文章。

        2010年底,为打造马钢精品板材基地,马钢(合肥)公司急需新建两条连续退火线。马钢高层果断拍板:自主创新能力需要自己培育,交马钢自动化电气总包、自主集成!张世友再次被钦点,负责连退线的物料跟踪控制。

        工艺复杂、技术含量高、设计难度大,大型连退线控制自主开发周期漫长,国内尚无成功先例,自主集成的高难度和高风险不言自明。“带钢实时跟踪”贯穿处理线控制的各个环节,被誉为冷板深加工的“神经中枢”,其核心机密,始终为德、日少数公司垄断。难题接踵而来,张世友感觉压力如山。但他深知,马钢人只有独立翻越这座大山,才有资格在冷板控制领域登堂入室。要实现由马钢引进到马钢创造的转变,困难再大、风险再大、压力再大,也要集结马钢智慧背水一战。

        在哪里跌倒,就在哪里爬起。2011年的下半年,还是那个新区板带生产线,那个曾经在2006年,不让他接近、深深刺痛心扉的地方,如今,成为张世友随时学艺的好场所。

        “技近乎道”源于实践的千锤百炼。2012年的消化吸收,融汇综合。先编制跟踪系统的总体控制方案,再设计出跟踪模型,采用分段实施、逐次逼近法,为现场实施创造条件。2013年的连续奋战,边生产边调试。先不断优化程序,再并入同步功能,完善各段通讯,测试整体功能,保证机组冷负荷、热负荷试车一次通关。小于0.1%钢带长的跟踪精度,完美提升板带控制精度、成材率和产品质量。远超出马钢(合肥)公司的工艺设计预期值,达到国际先进水平,彻底颠覆垄断之神话。该项目获得专家组一致认可,2013年取得国家技术专利一项。2015年,捧回马钢公司技术创新成果一等奖、冶金科学技术二等奖。

      张世友搭接从站型触屏硬件。图片来源:安徽文明网

        核心技术取得零的系列突破之后,追求工作极致理念始终驱使着他。张世友和团队彻底解决了3#镀锌线,炉内近7个月“失张”的老大难问题。从此,1#重卷线数据丢失等突发性求助,自有了回春妙着。冷板的质量,马钢的市场形象全线稳步回升。

        跳动的是“马钢芯”,追逐的是“中国梦”。马钢从南到北的冷轧深加工处理线上,每一次修改,每一次升级,无不体现张世友及其团队,对自动化控制的精雕细琢,对完善技术指标的孜孜求索。2017年,凝结团队7年集团攻关智慧的,“冷轧薄板精整处理线自动化系统关键控制技术研发”获得马钢公司技术创新二等奖。

        工欲善其事,必先利其器。每年,他至少带队做一项科研课题。2017年公司级科研《从站型工业触屏的研发》,以轻巧的平板,点菜式操作替代笨重、繁琐的操作台箱,在马钢冷轧、热轧产线上,参与生产、过程控制,为后继数据实时分析创造条件。其稳定的性能,完全替代进口,可用于自控各领域。2018年《西门子传动装置参数自动化配置软件研发》,在团队多年项目建设数据积累的基础上,归集共性,分批验证,让基础参数,从一个个手动到批量自动。以标准化流程提升工效,增厚企业效益。

        培植奋斗土壤,熏陶追梦情怀。张世友这种融科研、项目、维保、技改系列联合攻关、创新于一体的平台,让团队成员在反复深层次实践中领域:专业书上固话的理论、公式,令设计鲜活起来,是调试中为我所用的魔法棒。

        今天,人工智能迎来新一轮热潮,“物料跟踪”又纳入他的智能研发系列。很快,我们将看到:冷轧线上,跳动起火热的“智能芯”,智能化的“中国芯”。

      (中国文明网综合安徽文明网报道 责任编辑 陶恒)

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