中國鋁業鄭州有色金屬研究院有限公司（簡稱鄭州研究院）認真學習習近平新時代中國特色社會主義思想,努力踐行“創新、協調、綠色、開放、共享”的五大發展理念，通過技術創新用智能制造武裝電解鋁的生產一線，在改進技術指標的同時，讓更多的電解工從繁重的勞動中解脫出來,共享了新時代科技進步帶來的獲得感、幸福感。
學做結合，開發智能打殼新技術
2014年夏天的一個下午，鄭州研究院設備與自動化研究所負責人張保偉接到了一個電話，河南某鋁企業的負責人反映，自己的幾個電解工因嫌活太累太受罪，竟不辭而別不幹了，廠裏一時招不到幹電解的工人，並詢問有沒有能自動清除錘頭包並科學下料的設備。原來，他們的電解槽“火眼”部位經常出現卡下料錘頭、長錘頭包、堵料等下料不暢通的現象。當班的電解工需要不斷的用十幾斤重的“碓子”去打掉錘頭包、解決卡堵料情況，往往這邊剛疏通，那邊又堵了，一個班下來累的筋疲力盡，不僅勞動強度很大，而且嚴重影響了各項生產指標，還要被扣錢。許多電解工人受不了如此大的勞動強度，不得已選擇離開。
了解到這一情況後，張保偉敏銳的感覺到市場對技術的需求。經研究，決定成立研發團隊，開發智能打殼技術。說幹就幹，他馬上安排技術人員到國內鋁電解企業進行現場調研。發現這種情況在國內是普遍現象，原因是隨着鋁電解生產朝着大電流、低能耗方向發展，在實施低溫、低電壓生產過程中，由於原材料、工藝技術條件等原因，電解質粘、氧化鋁溶解性差，就會經常出現卡錘頭、長錘頭包、堵料等下料不暢通的現象，造成陽極效應多、錘頭更換頻繁、原鋁品位下降、污染物排放不達標等後果，大幅增加了電解工人的勞動強度。
鄭州研究院黨委書記樊大林在到自動化研究所調研時指出，我們在電解槽的控制上有很好的技術沉澱，開發的智能槽控技術曾經三分天下有其一，大家要對接中國制造2025，在電解槽智能化上幹出新的業績。領導的要求和鼓勵，大大激發了研發團隊幹事創業的激情。副所長吳軍帶領研發團隊，冒着酷暑，深入到電解鋁廠進行調研和技術交流。在長年從事鋁電解智能控制研究的基礎上，研發團隊從鋁電解槽打殼監控報警裝置的研發做起，經過幾年的努力和奮鬥，先後取得了“一種鋁電解槽下料口防卡堵實時檢測裝置”、“一種預防鋁電解槽打殼錘頭結殼的裝置”、“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測方法”等6項專利。他們對專利技術進行集成創新，於2015年成功研發出了第一代鋁電解智能打殼管控系統，並成功用於新疆某電解鋁企業。
2016年8月，中國有色金屬工業協會組織由中國工程院院士何季麟、桂衛華領銜的專家組對“鋁電解槽智能打殼管控系統” 進行了成果評價，一致認爲該技術解決了無法直接檢測下料口狀態、無法智能打殼通孔的難題，提升了槽況穩定性，降低能耗及工人勞動強度，減少溫室氣體排放等，整體技術達到國際先進水平，建議加快在鋁電解行業推廣應用。該成果當年還榮獲省部級二等獎。
在獲得實際應用經驗的基礎上，他們不斷進行多項改進完善，2017年又研發出了鋁電解智能打殼管控系統2.0版。
談起該項原創技術研發的艱辛，想到幾年來的奮鬥和付出，吳軍眼含熱淚：“爲了實現對錘頭卡堵料的智能探測與控制，我們先後設計修改了二十餘種方案，光編程代碼就有五萬多條，打印在A4紙上有50米長，渡過了無數個不眠之夜，但我們感覺到值。”
再苦再難，也要讓技術轉化爲生產力
技術的價值在於應用。技術研發成功後，研發人員立馬轉換角色，由研發者變成了推廣人員。鄭州研究院總經理史志榮不但親自幫他們聯系推廣單位，還特意向團隊介紹了“低溫鋁電解綜合節能技術”的成功推廣經驗，並指出，研究院以前是大型鋁電解槽的開拓者，現在我們要做智能鋁電解槽的實現者。無論到哪家企業，我們以技術支撐鋁工業發展的信念不能丟，攻堅克難的精神不能丟，質量第一、客戶至上的理念不能丟。
萬事開頭難。推廣之初，對新技術的質疑是常態。每到一家企業談推廣，面臨的情況是企業很需要，但呈一片質疑聲。“你們這套技術和裝備真的行嗎？萬一不行的話，錢花的就太冤枉了”。爲了讓企業充分了解該技術，他們召開了由企業管理人員、技術人員和一線操作人員參加的溝通交流會，對技術進行全方位的講解。使其了解該系統主要由測控設備（下位機）和管理軟件（上位機）兩部分組成，上位機在安裝工區值班室或車間辦公室，並接入語音報警系統，下位機安裝在電解槽旁。通過該系統，電解工人坐在休息室通過電腦就可以觀察到每臺槽每個下料口的實時狀況，有難以處理的異常情況就會語音報警。同時，他們還認真解答了企業提出的各種疑惑。
百聞不如一見，千講不如一試。研發人員先在幾臺電解槽上安裝試用。由於不是大規模的施工，他們此時需要自己上電解槽逐臺安裝調試。在不停槽的情況下，槽上部溫度夏天高達70度，加上穿戴整齊的勞保服裝，人站在上面幾分鍾都會渾身溼透。“那時我一上午能喝五升水，上下槽子幾十次，衣服始終都是溼的，顏色被汗鹼浸成了白色。”談起這些經歷，年輕的研發工程師魏青無限感慨。“不僅如此，調試的時候，爲了防止卡堵，我們需要拿起十幾斤重的‘碓子’幫着清理錘頭長的包。每清理一個，就累得不行，才深感電解工人的不易。”同樣負責研發推廣的高級工程師高鴻光補充說。“最讓人受不了的是調試期間的夜裏，擔心設備出問題，精神高度緊張。爲了得到最真實的數據，需要每天凌晨三四點就到現場對控制效果全部觀察一遍，並做詳細記錄。幾天下來就有可能得失眠症。”吳軍回憶到。對於常年待在實驗室的科技人員來說，在這樣的環境下進行精確安裝，確實是一種挑戰，但他們都克服了種種困難，堅持了下來。
功夫不負有心人。他們艱苦的勞動取得了很好的成效。幾臺安裝了智能打殼管控設備的槽子，不僅提高了“火眼”開孔率，降低了效應系數，而且，直徑大於170mm的錘頭長包率不高於5%，大幅降低了電解工人的勞動強度，同時，節約了壓縮空氣用量，延長了錘頭使用周期。結束了人工翻槽蓋板查看火眼的歷史。
推廣技術，提升傳統產業智能水平
看到智能打殼管控系統應用後所取得的效果，企業紛紛打消了疑慮，接連籤約進行大面積推廣。他們在給出好評的同時，還向上級或兄弟單位推薦推廣。中鋁股份山西華聖鋁業在感受到應用該技術的好處後，直接向中國鋁業股份有限公司打報告建議在全公司推廣。“鄭州研究院的鋁電解智能打殼（下料）管控系統不僅技術可靠、效果好，服務還是一流的。這麼好的技術，當然是推廣應用得越多越好。”華聖鋁業電解廠廠長許國有高興的說。
在多方推動下，鋁電解智能打殼（下料）管控系統引起了中鋁集團公司的高度重視，2017年6月，由中鋁集團下發專門文件在全公司予以推廣，2018年更是直接將其列入公司推廣項目技術手冊。
三年多來，該技術已經在中鋁集團公司內外8家企業推廣應用，都取得了明顯的效果：“火眼”開孔率達到95%以上，下料暢通，工人勞動強度大幅降低80%，勞動生產率提高50-80%。“所有使用過該技術的電解工人見到我都表示感謝，說裝了智能打殼設備後，好像孫悟空的“‘火眼’金睛”，看槽省勁多了，巡槽時間節省一半以上。”吳軍欣慰地說。經濟效益方面，以某鋁企業400kA系列一個工區45臺槽的經濟指標爲例，從減少錘頭用量、節氣量、降低效應系數、提高電流效率、節約人工成本五個方面進行經濟效益測算，一個工區每年可降本增效57.5萬元，投資回報率高。
爲方便管理人員集中查看安裝智能打殼管控系統的狀態，他們還開發了WEB版和手機APP版軟件，並提供支持其它MIS的軟件接口。 使企業技術和領導人員隨時隨地可以查看到電解槽的下料情況。
技術目前已在1200臺鋁電解槽上推廣使用，設備使用四年來運行穩定、安全可靠，對企業提質降本、節約人工成本做出了積極的貢獻，經濟效益、環保和社會效益顯著，受到了所有使用廠家的好評。
創新無止境，技術開發永遠在路上。鄭州研究院廣大技術人員將在習近平新時代中國特色社會主義思想的指導下，乘中國制造2025國家戰略的東風，着力開發更多關鍵技術，讓中國的鋁工業更智能、更環保、更具競爭力。（鄭州研究院 楊建民）
