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訂單排產(chǎn)從48小時(shí)壓縮到30分鐘，鋼水樣品2分40秒完成27種元素分析，“一鍵煉鋼”“無(wú)人煉鋼”成為常態(tài)……在河鋼集團(tuán)石鋼公司，數(shù)智賦能正重塑鋼鐵生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

作為國(guó)內(nèi)首家全廢鋼電爐短流程特鋼企業(yè)，石鋼以60個(gè)智能場(chǎng)景構(gòu)建起一個(gè)精準(zhǔn)高效的“數(shù)字工廠”。全流程數(shù)智協(xié)同，讓綠鋼生產(chǎn)的“含綠量”持續(xù)提升，一個(gè)有感知、會(huì)思考、能進(jìn)化的“綠色鋼鐵生命體”正在成長(zhǎng)。

全流程數(shù)智協(xié)同實(shí)現(xiàn)“全局最優(yōu)”

“有新樣品，請(qǐng)注意查收?！?0月27日13時(shí)，河鋼集團(tuán)石鋼公司化學(xué)分析中心，煉鋼全自動(dòng)分析系統(tǒng)響起提示音。隨后，取自煉鋼廠的鋼水樣品經(jīng)由壓縮空氣管道傳至中心，機(jī)器人精準(zhǔn)取樣，儀器自動(dòng)快速分析，2分40秒后，樣品中27種元素的含量數(shù)據(jù)便上傳至系統(tǒng)。

“這些數(shù)據(jù)將實(shí)時(shí)反饋給煉鋼廠，煉鋼過(guò)程會(huì)據(jù)此進(jìn)行精準(zhǔn)成分調(diào)控?！被瘜W(xué)分析中心站長(zhǎng)李昊天說(shuō)。

依托河鋼數(shù)字WeShyper（威賽博）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，石鋼采集各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了一個(gè)高效運(yùn)作的“數(shù)字工廠”。數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和互聯(lián)互通，讓煉鋼變得更加智能。

10月27日15時(shí)，石鋼煉鋼廠電爐車(chē)間，兩臺(tái)電爐發(fā)出低沉的轟鳴聲，不同形狀的廢鋼正在爐內(nèi)經(jīng)過(guò)高溫熔化成火紅的鋼水。主控室內(nèi)，煉鋼工段副段長(zhǎng)范瑞軒面前的電腦屏幕上顯示著多組數(shù)據(jù)。

“這些是1號(hào)爐中正在冶煉鋼水的終點(diǎn)成分?jǐn)?shù)值，是由我們的電爐智能冶煉終點(diǎn)控制模型計(jì)算出來(lái)的?！狈度疖幷f(shuō)，根據(jù)這些數(shù)值，無(wú)需等到這爐鋼煉完，就能提前預(yù)測(cè)鋼水品質(zhì)是否達(dá)到要求。而以前，只能等出鋼后才知道鋼水的各種成分含量，如達(dá)不到要求，要給電爐再次充電重新冶煉。這就好比做飯沒(méi)嘗味道直接端上桌，發(fā)現(xiàn)淡了又回鍋重炒。

智能冶煉模型，使企業(yè)告別了傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)煉鋼模式，結(jié)束了煉鋼過(guò)程開(kāi)“盲盒”。

“原來(lái)全靠經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅。他們從鋼水里取出一勺，將其傾倒到平臺(tái)上，根據(jù)四濺的鋼花形態(tài)、鋼水凝固后的氣泡情況等，就能估算鋼水的主要成分含量?！苯衲?9歲的范瑞軒在煉鋼廠已工作7年，這位年輕的副段長(zhǎng)有些不好意思地說(shuō)，這種“火眼金睛”的本領(lǐng)，他至今仍未掌握。

不過(guò)，智能冶煉模型開(kāi)始讓煉鋼變得簡(jiǎn)單。年輕的操作工只需要讀懂?dāng)?shù)據(jù)模型，就能擁有老師傅十余年才能練就的“火眼金睛”?！艾F(xiàn)在生產(chǎn)時(shí)，車(chē)間爐前沒(méi)有一個(gè)人，我們只需要在主控室點(diǎn)擊鼠標(biāo)?！狈度疖幷f(shuō)。

從廢鋼入廠到產(chǎn)品交付，石鋼打造的60個(gè)智能場(chǎng)景，不僅讓“一鍵煉鋼”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，更構(gòu)建了一個(gè)一體化數(shù)智系統(tǒng)，令整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程更協(xié)調(diào)更順暢。

在石鋼生產(chǎn)管理部，計(jì)劃科科長(zhǎng)習(xí)國(guó)輝正利用特鋼排產(chǎn)智能體，為國(guó)外客戶的汽車(chē)鋼訂單排產(chǎn)。

“利用智能體，可以一鍵查詢訂單要求和歷史排產(chǎn)方案，快速制定排產(chǎn)計(jì)劃。而原來(lái)我們要和銷(xiāo)售人員面對(duì)面梳理訂單細(xì)節(jié)，再查詢各種表格資料，十分繁瑣?！绷?xí)國(guó)輝說(shuō)，現(xiàn)在訂單排產(chǎn)時(shí)間從48小時(shí)縮短到30分鐘。

排產(chǎn)是生產(chǎn)鏈條的第一環(huán)，需考慮生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)周期、交期、庫(kù)存等多種因素。尤其是石鋼的特鋼生產(chǎn)，批量小、品種多、個(gè)性化，有的訂單量只有三五噸，傳統(tǒng)人工排產(chǎn)耗時(shí)費(fèi)力。

石鋼研發(fā)的特鋼排產(chǎn)智能體以“大模型+求解器”為核心，能把煉鋼、軋鋼、后部處理等環(huán)節(jié)統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)一體化排產(chǎn)。

“可以說(shuō)，人工排產(chǎn)只是給出一個(gè)答案，但利用AI大模型強(qiáng)大的算力，智能體能在無(wú)數(shù)答案中找到最優(yōu)解。”石鋼信息物流中心主任紀(jì)樹(shù)梅說(shuō)，在石鋼一體化數(shù)智系統(tǒng)中，努力為每臺(tái)設(shè)備、每條生產(chǎn)線都裝上“智慧大腦”，各層級(jí)系統(tǒng)相互連通、全面融合，實(shí)現(xiàn)了研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、物流、質(zhì)量、能源等全流程協(xié)同，推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型從“局部?jī)?yōu)化”升級(jí)為“全局最優(yōu)”。

10月27日，河鋼集團(tuán)石鋼公司化學(xué)分析中心，工作人員查看煉鋼全自動(dòng)分析系統(tǒng)運(yùn)行情況。 河北日?qǐng)?bào)記者常方圓攝

“人機(jī)共生”構(gòu)建能成長(zhǎng)進(jìn)化的智能工廠

成捆棒材進(jìn)入作業(yè)區(qū)，機(jī)械臂將其輕松抬起，經(jīng)鏈床輸送至特定位置，并精確識(shí)別捆帶帶頭位置等關(guān)鍵信息，自動(dòng)完成捆帶拆解。隨后，棒材又經(jīng)修磨、打捆、貼標(biāo)等工序，最終入庫(kù)。在石鋼棒材生產(chǎn)線上，38臺(tái)不同類型的智能機(jī)器人協(xié)同作業(yè)，不見(jiàn)一名工人。

“原來(lái)我們這條產(chǎn)線需要10多個(gè)工人同時(shí)作業(yè)，智能機(jī)器人投用后，工人崗位減少到了3個(gè)，而且不用再到產(chǎn)線上手動(dòng)作業(yè)，只需要盯著操作臺(tái)的電腦屏幕，按動(dòng)鼠標(biāo)。”中棒2號(hào)探傷工線段長(zhǎng)于佳星介紹。

機(jī)器人集群作業(yè)，是石鋼探索鋼鐵行業(yè)工藝變革新路徑的積極嘗試，不僅降低了員工工作強(qiáng)度，也大幅提高了勞動(dòng)效率。然而，以智能制造重塑生產(chǎn)流程，石鋼的目標(biāo)不只是停留在“機(jī)器代人”。

“我們希望通過(guò)‘人機(jī)共生’，讓石鋼的智能工廠成長(zhǎng)為一個(gè)有思考力、有學(xué)習(xí)力、有自我優(yōu)化能力的‘生命體’，而不僅僅是設(shè)備、程序和人員的簡(jiǎn)單拼接?！奔o(jì)樹(shù)梅說(shuō)。

10月27日14時(shí)，石鋼軋鋼廠集控室，大屏幕上實(shí)時(shí)顯示著加熱爐內(nèi)的監(jiān)控畫(huà)面。爐嘴處持續(xù)噴出火焰，正通過(guò)燃燒天然氣對(duì)加熱爐進(jìn)行加熱。

“鋼坯在爐內(nèi)被加熱到適宜軋制的溫度，這是軋鋼生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。溫度低了，可能導(dǎo)致鋼坯斷裂；溫度高了，則會(huì)影響鋼材性能?！避堜搹S智能化室副主任宋劍介紹。

此時(shí)，加熱爐班班長(zhǎng)薛敬文正通過(guò)電腦，檢測(cè)加熱爐運(yùn)行情況。屏幕上，加熱爐內(nèi)部被劃分為21個(gè)分區(qū)，各分區(qū)內(nèi)的目標(biāo)溫度、檢測(cè)溫度等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。

“爐內(nèi)共有40多個(gè)爐嘴，以往若想調(diào)整爐內(nèi)溫度，需要我們手動(dòng)更改相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，而現(xiàn)在智能燃燒模型可實(shí)現(xiàn)爐溫自動(dòng)控制?！毖次恼f(shuō)。

智能燃燒模型根據(jù)不同鋼種的不同工藝進(jìn)行爐內(nèi)物料追蹤，自動(dòng)計(jì)算出加熱方案，且實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整爐內(nèi)設(shè)定，做到精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。這個(gè)“智慧大腦”將操作工從手動(dòng)工作中解放出來(lái)，但這并不意味著操作工的作用被弱化，反而對(duì)他們的專業(yè)能力提出了新要求。

“操作工對(duì)數(shù)據(jù)的理解和思考，能讓模型變得越來(lái)越聰明?！彼蝿φf(shuō)。

今年以來(lái)，根據(jù)一線工人的建議，智能燃燒模型已經(jīng)進(jìn)行了兩次迭代更新。

“比如，模型最初對(duì)上下?tīng)t膛的加熱過(guò)程未做區(qū)分。但我們?cè)趯?shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，如果把下?tīng)t膛的目標(biāo)溫度設(shè)定更高一些，反而能令整個(gè)爐膛提溫更快、熱度更均勻。這不僅節(jié)能，還有利于提升產(chǎn)品品質(zhì)。”宋劍說(shuō)，智能燃燒模型升級(jí)后，噸鋼天然氣能耗同比下降了1.17立方米。

石鋼“人機(jī)共生”的理念，在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有體現(xiàn)。

定尺剪切環(huán)節(jié)，熱縮尺寸模型可通過(guò)AI視覺(jué)識(shí)別棒材長(zhǎng)度和溫度，自學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)調(diào)整剪切長(zhǎng)度，提升定尺率和成材率。但技術(shù)人員在其中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)標(biāo)注、質(zhì)量驗(yàn)證，防止模型“學(xué)偏”，確保模型持續(xù)成長(zhǎng)。

精整環(huán)節(jié)，大棒矯直機(jī)模型可智能推薦矯直參數(shù)，自動(dòng)對(duì)棒材進(jìn)行磨損修復(fù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化作業(yè)。但技術(shù)人員依然是關(guān)鍵，他們校準(zhǔn)模型輸出、驗(yàn)證適應(yīng)性，并根據(jù)實(shí)際工況反饋優(yōu)化建議，讓模型更懂現(xiàn)場(chǎng)。

“在‘室內(nèi)AI操作工+室外機(jī)器人’的智能新范式中，操作工和技管人員不再受空間和系統(tǒng)的限制，可以洞察趨勢(shì)、自由創(chuàng)新，而機(jī)器人和智能體也能根據(jù)生產(chǎn)需要自主迭代。這樣一來(lái)，我們的智能工廠能感知、能決策、能進(jìn)化，人機(jī)在最合適的生態(tài)位上協(xié)同共生，讓效率和效益邁上新臺(tái)階。”紀(jì)樹(shù)梅說(shuō)。

10月27日，河鋼集團(tuán)石鋼公司軋鋼廠小棒生產(chǎn)線，工人檢查棒材質(zhì)量。河北日?qǐng)?bào)記者常方圓攝

大數(shù)據(jù)煉鋼提升綠鋼“含綠量”

10月23日，TüV南德意志集團(tuán)碳足跡認(rèn)證團(tuán)隊(duì)再次來(lái)到石鋼，對(duì)3款產(chǎn)品的碳足跡展開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)核查。

TüV南德意志集團(tuán)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）認(rèn)可的溫室氣體排放與減排標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證機(jī)構(gòu)，也是歐盟授權(quán)的溫室氣體排放審核機(jī)構(gòu)。此次認(rèn)證通過(guò)后，石鋼獲得碳足跡認(rèn)證的產(chǎn)品將達(dá)10余款。

石鋼是國(guó)內(nèi)首家全廢鋼電爐短流程特鋼企業(yè)。與長(zhǎng)流程煉鋼相比，噸鋼綜合能耗降低了62%，同口徑碳排放減少了75%。打造綠鋼品牌，成為石鋼邁向世界“頂級(jí)圈”的重要抓手。

電爐是短流程煉鋼生產(chǎn)中最硬核的“武器”，但也是耗能大戶，能源消耗占整體的80%以上。如今，石鋼將30余年特鋼冶煉經(jīng)驗(yàn)與人工智能、模型技術(shù)結(jié)合起來(lái)，電爐3000多個(gè)點(diǎn)位全上云，形成了供電、供氧、自動(dòng)出鋼等8個(gè)核心模型，電爐數(shù)智化水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

10月27日15時(shí)，石鋼煉鋼廠電爐車(chē)間，范瑞軒在主控室監(jiān)控一爐高碳鉻軸承鋼配料過(guò)程，系統(tǒng)顯示，配料中的含碳廢鋼為18噸。

“這一數(shù)值比以往增加了2噸。”范瑞軒說(shuō)，入爐廢鋼的種類和比例由“2+13”配料模型根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃自動(dòng)匹配，模型還可根據(jù)廢鋼量、預(yù)熱溫度、電流電壓等實(shí)時(shí)變化，自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，實(shí)現(xiàn)廢鋼的精準(zhǔn)利用和極致成本控制。

就在10月，石鋼“2+13”配料模型完成了一次優(yōu)化升級(jí)，生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼的入爐含碳廢鋼量比以往有所增加?！皬U鋼熔化成鋼水的能量來(lái)源包括電能和化學(xué)能。含碳廢鋼適當(dāng)調(diào)整，可增加碳氧反應(yīng)，減少外部電能輸入?！狈度疖幷f(shuō)。

除了“2+13”配料模型，石鋼構(gòu)建的56個(gè)智能模型可精準(zhǔn)管控能耗，優(yōu)化生產(chǎn)全流程。數(shù)智賦能，讓石鋼在低碳賽道上持續(xù)進(jìn)階，綠鋼“含綠量”不斷提升。

“智能模型應(yīng)用前，各班組操作不統(tǒng)一，冶煉周期就有差距，原來(lái)不同班組間可以差出5分鐘。”范瑞軒說(shuō)，現(xiàn)在，不僅車(chē)間整體的冶煉過(guò)程更加穩(wěn)定，智能模型越來(lái)越聰明，也讓煉鋼節(jié)奏越來(lái)越快，平均冶煉周期比以往快了2至3分鐘。

2至3分鐘看似微不足道，卻是節(jié)能降耗的寶貴變量。冶煉周期縮短意味著電爐通電加熱、供氧等核心耗能環(huán)節(jié)時(shí)間減少，不僅減排，還能為企業(yè)降成本、擴(kuò)產(chǎn)能。

除了節(jié)能降耗，智能模型還可通過(guò)對(duì)冶煉過(guò)程的精準(zhǔn)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定管控。

降低鋼水氧化性可有效減少夾雜物，提升鋼水純凈度，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。“以前不同班組煉出的鋼水，含氧量會(huì)有100ppm（氣體體積濃度單位，表示百萬(wàn)分之一）到150ppm的偏差?，F(xiàn)在，我們的鋼水含氧量均可穩(wěn)定在300ppm之下?！狈度疖幷f(shuō)。

前不久，石鋼生產(chǎn)的高碳鉻軸承鋼產(chǎn)品獲得日本某國(guó)際知名軸承企業(yè)認(rèn)證。在世界八大軸承制造企業(yè)中，石鋼已連續(xù)通過(guò)七家的認(rèn)證，穩(wěn)居全球軸承鋼供應(yīng)商第一梯隊(duì)。同時(shí)，自省工業(yè)和信息化廳推動(dòng)全省鋼鐵企業(yè)打造“拳頭產(chǎn)品”以來(lái)，其高碳鉻軸承鋼還入選了河北省十大“拳頭產(chǎn)品”。

智能制造提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。目前，石鋼打造出以齒輪鋼、軸承鋼、彈簧鋼、易切非調(diào)質(zhì)鋼等為代表的高精尖綠鋼產(chǎn)品集群，長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)奔馳、寶馬、一汽、斯凱孚、卡特彼勒等國(guó)內(nèi)外高端客戶。過(guò)硬的綠鋼產(chǎn)品，成為石鋼打入全球高端供應(yīng)鏈的綠色通行證。（河北日?qǐng)?bào)記者 常方圓 姜 艷）

10月27日，河鋼集團(tuán)石鋼公司軋鋼廠小棒生產(chǎn)線，智能設(shè)備對(duì)棒材進(jìn)行定尺剪切。河北日?qǐng)?bào)記者常方圓攝

記者觀察

一場(chǎng)“智變”正在重塑鋼鐵產(chǎn)業(yè)

在很多人的印象中，鋼鐵產(chǎn)業(yè)總是與“傻大黑粗”聯(lián)系在一起。然而，當(dāng)河北鋼鐵遇上人工智能，一場(chǎng)深刻的“智變”正在悄然發(fā)生。

傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)中，能源消耗是一大痛點(diǎn)。而在河鋼集團(tuán)邯鋼公司，一個(gè)全鏈條智能大模型，正在以“智慧大腦”的角色，全面優(yōu)化生產(chǎn)流程，帶來(lái)極致的能效提升。

在傳統(tǒng)煉鋼車(chē)間，老師傅的經(jīng)驗(yàn)至關(guān)重要。而在永洋特鋼，大小模型的疊加應(yīng)用打造出“超級(jí)煉鋼工”，不僅降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，還提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

天柱鋼鐵的鐵水智慧運(yùn)輸，則解決了高溫高危環(huán)境下的安全生產(chǎn)難題，杜絕了相關(guān)環(huán)節(jié)的安全隱患。

河鋼集團(tuán)石鋼公司“人機(jī)共生”的創(chuàng)新模式，讓綠鋼更綠，也讓其不斷邁向全球高端供應(yīng)鏈。

…………

這場(chǎng)“智變”，并非偶然。

河北作為鋼鐵大省，在環(huán)保壓力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的雙重倒逼下，一直在積極尋求產(chǎn)業(yè)升級(jí)的發(fā)展路徑。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，恰逢其時(shí)地為河北鋼鐵產(chǎn)業(yè)提供了轉(zhuǎn)型利器。通過(guò)AI賦能，鋼鐵企業(yè)開(kāi)始在生產(chǎn)效率、質(zhì)量控制、安全環(huán)保等多方面實(shí)現(xiàn)提升。

這場(chǎng)“智變”，不僅改變著生產(chǎn)方式，更在深度重塑整個(gè)產(chǎn)業(yè)。

AI賦能下，河北鋼鐵產(chǎn)業(yè)的高端化轉(zhuǎn)型找到了新的突破口。智能大模型通過(guò)對(duì)生產(chǎn)流程的優(yōu)化，顯著提升了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，為開(kāi)發(fā)高端鋼材提供了技術(shù)保障。這種轉(zhuǎn)變，使河北鋼鐵不再僅僅依靠規(guī)模優(yōu)勢(shì)，而是通過(guò)提升產(chǎn)品科技含量和附加值增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

AI技術(shù)的應(yīng)用還極大地加速了研發(fā)創(chuàng)新周期。傳統(tǒng)鋼材研發(fā)依賴大量試驗(yàn)，而今通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)和預(yù)測(cè)性分析，技術(shù)人員能夠在虛擬環(huán)境中模擬材料性能和工藝參數(shù)，大幅縮短研發(fā)時(shí)間，降低試錯(cuò)成本。這種研發(fā)模式的變革，為河北鋼鐵企業(yè)進(jìn)軍高端市場(chǎng)提供了有力支撐。

此外，作為能源消耗大戶，鋼鐵產(chǎn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型一直面臨技術(shù)、成本等制約，AI技術(shù)則為這些難題提供了全新的解決方案。人工智能通過(guò)優(yōu)化煉鋼的能源分配和工藝參數(shù)，在提升產(chǎn)效的同時(shí)使能耗下降，真正實(shí)現(xiàn)了綠色發(fā)展與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同并進(jìn)。

河北鋼鐵產(chǎn)業(yè)的這場(chǎng)“智變”，折射出傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的內(nèi)在規(guī)律。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，智能化不再是選擇題，而是必答題。AI技術(shù)之所以能成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要推動(dòng)力，正是因?yàn)樗赏瑫r(shí)滿足提質(zhì)、增效、降本、綠色等多重目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)發(fā)展的多贏。

因此，這場(chǎng)變革的深遠(yuǎn)意義已經(jīng)超越產(chǎn)業(yè)本身。它證明，即使是最傳統(tǒng)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)，也能夠通過(guò)擁抱新技術(shù)煥發(fā)新生，打破路徑依賴的桎梏，讓“鐵疙瘩”變成“金娃娃”。

展望未來(lái)，隨著AI技術(shù)與鋼鐵行業(yè)的深度融合，河北鋼鐵產(chǎn)業(yè)必將加快向高端化、智能化、綠色化躍升。這場(chǎng)“智變”才剛剛開(kāi)始，它的終點(diǎn)，遠(yuǎn)未到來(lái)。（河北日?qǐng)?bào)記者 姜 艷 常方圓）

來(lái)源：河北日?qǐng)?bào)