湛江鋼鐵的煉鋼廠轉(zhuǎn)爐北區(qū)中控室。
年的腳步越來越近，湛江鋼鐵各廠部的生產(chǎn)線也越來越忙碌。一輛輛無人駕駛的魚雷罐車在系統(tǒng)的牽引下，沿著軌道穩(wěn)穩(wěn)前行，將一爐爐熱辣滾燙的鐵水源源不斷送到煉鋼廠；一座座無人行車在空中自如滑動(dòng)，精準(zhǔn)地吊卸鋼卷；5G視頻監(jiān)控用“天空視角”守護(hù)廠區(qū)安全……
走進(jìn)湛江鋼鐵，仿佛置身于一個(gè)充滿科技感的“未來工廠”。傳統(tǒng)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)與數(shù)字化、智能化技術(shù)相互交融，這種碰撞正在為鋼鐵的生產(chǎn)帶來前所未有的變革。
近日，工業(yè)和信息化部公示了2024年實(shí)數(shù)融合典型案例、卓越級智能工廠（第一批）項(xiàng)目名單，印發(fā)了人工智能賦能新型工業(yè)化典型應(yīng)用案例名單。湛江鋼鐵一口氣捧回三個(gè)國家級獎(jiǎng)項(xiàng)。其中，湛江鋼鐵入圍“數(shù)字領(lǐng)航企業(yè)（大企業(yè)）”且居鋼鐵行業(yè)榜首，“超高強(qiáng)鋼精益柔性生產(chǎn)智能工廠”入圍首批卓越級智能工廠，“煉鋼KR智能渣識(shí)別應(yīng)用”入圍人工智能賦能新型工業(yè)化典型應(yīng)用案例。
湛江鋼鐵如何“玩轉(zhuǎn)”數(shù)智化？近日，記者走進(jìn)鋼城一探究竟——
點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)就能“一鍵煉鋼”？
轉(zhuǎn)爐鋼花四濺、生產(chǎn)火熱，但生產(chǎn)現(xiàn)場沒有忙碌的工人，只有在中控室電腦前點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)“一鍵煉鋼”的操作人員。
“鐵水脫硫時(shí)，攪拌槳狀態(tài)、渣狀態(tài)、表面渣含量、分布等，AI都可以精準(zhǔn)識(shí)別，我們叫它‘火眼金睛’。”煉鋼廠數(shù)值模型技術(shù)員羅俊斌指著大屏幕上的實(shí)時(shí)監(jiān)測視頻告訴記者，生產(chǎn)車間在這里一“幕”了然。
這是湛江鋼鐵自主開發(fā)的“煉鋼KR（脫硫）智能渣識(shí)別應(yīng)用”，也是鋼鐵與AI所擦出的“智慧火花”。
煉鋼的過程就是不斷去除雜質(zhì)和加入精華的過程。有經(jīng)驗(yàn)的老師傅會(huì)練就一項(xiàng)絕活——“看火”，通過看火的顏色、狀態(tài)來打造出一爐好鋼。
鐵水在進(jìn)入煉鋼爐之前要進(jìn)行預(yù)處理，也就是“脫硫”。脫硫時(shí)，鐵水表面會(huì)產(chǎn)生一層渣子，這時(shí)需要把渣子扒掉，相當(dāng)于喝湯時(shí)把浮在湯表面的油撇干凈。
以往，這一過程需要大量人工操作，工人需要在高溫、危險(xiǎn)的環(huán)境下，憑借經(jīng)驗(yàn)和肉眼觀察來判斷鐵水表面的渣層狀態(tài)，并手動(dòng)進(jìn)行扒渣操作。這不僅效率低下，而且容易因人為因素導(dǎo)致操作失誤，影響脫硫效果和生產(chǎn)安全。
現(xiàn)如今，這些高溫、危險(xiǎn)的工作都由AI來完成。它不僅可以替代人的眼睛，還實(shí)現(xiàn)了煉鋼脫硫前扒渣工序的智能識(shí)別、決策和自動(dòng)控制。以前需要多人協(xié)助完成的工作，現(xiàn)在一個(gè)人就可以“一鍵煉鋼”甚至“一鍵煉多爐鋼”。
“扒渣時(shí)必須把渣子扒干凈，但不能把鐵水扒掉，這對技術(shù)要求很高。以往人工扒渣存在一定的技術(shù)差異。但現(xiàn)在有了AI之后，生產(chǎn)一噸鋼的鐵耗就降低了2.8公斤，一年產(chǎn)生的效益達(dá)到9000多萬元。”湛江鋼鐵運(yùn)改部部長黃港明為記者細(xì)細(xì)算了一筆賬。
AI為傳統(tǒng)工業(yè)帶來的智能變化同樣體現(xiàn)在冷軋廠。走進(jìn)湛江鋼鐵的冷軋超高強(qiáng)機(jī)組，鋼卷的生產(chǎn)全自動(dòng)化。在這里，AI替代了人腦，倉庫的無人化行車自動(dòng)駕駛、自動(dòng)運(yùn)算路徑、精準(zhǔn)釋放在鞍座小車，生產(chǎn)過程中由AI根據(jù)不同鋼種的要求、現(xiàn)場的工藝、設(shè)備的狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整控制，完成了全自動(dòng)酸洗、一鍵軋鋼、一鍵退火。
這樣的智能機(jī)組全廠就有80多條，其中3條機(jī)組被寶鋼股份評為燈塔級產(chǎn)線，28條機(jī)組被評為優(yōu)智級，產(chǎn)線達(dá)智達(dá)到64.2%。“以往生產(chǎn)哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，要人力查找，現(xiàn)在智能產(chǎn)線可以通過AI自動(dòng)溯源、預(yù)測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)冶煉過程中的潛在問題并采取改進(jìn)措施。”黃港明說。
湛江鋼鐵的煉鋼廠轉(zhuǎn)爐北區(qū)中控室。
“智慧投入”加大，帶來了什么？
在厚板檢化驗(yàn)區(qū)域，全自動(dòng)激光切割機(jī)+全自動(dòng)高速圓盤鋸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，厚板試樣加工領(lǐng)域從上料、分揀、制樣、搬樣，全過程無人化作業(yè)。
鋼制品出廠，從出庫列隊(duì)到車輛調(diào)度，再到車位分配，通過智慧調(diào)度，全程實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)高效“滴滴打車”。
面對小訂單、多樣化定制需求，可通過用戶合同分析模型，分析用戶使用偏好進(jìn)行個(gè)性化定制，提升用戶滿意度，實(shí)現(xiàn)“柔性制造”模式。
在湛江鋼鐵，這樣的無人化、少人化生產(chǎn)場景俯拾皆是。
其實(shí)，早在湛江鋼鐵基地工程建設(shè)之前，數(shù)字化藍(lán)圖就已繪好。該公司開創(chuàng)性實(shí)現(xiàn)了信息系統(tǒng)與工程項(xiàng)目的同步投運(yùn)，成為一家“數(shù)字原生”的現(xiàn)代化企業(yè)。
經(jīng)過十余年打磨，這座“數(shù)智鋼城”被裝上了更加聰明的“大腦”，完成60座5G基站建設(shè)，做到12.58平方公里廠區(qū)面積內(nèi)5G信號(hào)全覆蓋，建立了專網(wǎng)管理平臺(tái)，上線40多個(gè)5G應(yīng)用場景，業(yè)務(wù)智能化率、產(chǎn)線自動(dòng)化率大幅提升。
走馬湛江鋼鐵各生產(chǎn)車間，都能看到這樣一批“新員工”——“寶羅”機(jī)器人。它們的上崗，讓以往從事一些危險(xiǎn)、重復(fù)崗位的工人們解放雙手，工作更舒適、更安全、更有效率。
眼下，全廠有200多臺(tái)套“寶羅”機(jī)器人，機(jī)器人密度高達(dá)400多臺(tái)套/萬人，處于國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平。通過“機(jī)器代人”數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能，湛江鋼鐵每年人均可以煉2600多噸鋼，人均噸鋼產(chǎn)量為國內(nèi)第一、全球第二。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型也創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。三號(hào)高爐點(diǎn)火投產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)能增加了將近50%，卻不增一人；近年來公司對智慧制造的投入不斷增加，卻不減一員。
湛江鋼鐵的產(chǎn)品出廠以海運(yùn)為主，在數(shù)據(jù)和模型的賦能下，計(jì)劃動(dòng)態(tài)優(yōu)化和資源協(xié)調(diào)配載技術(shù)被應(yīng)用于鋼制品物流相關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)，物流效率提升50%以上，大幅度降低了廠內(nèi)的物流成本。
同樣邁入“智能時(shí)代”的，還有能源管理。探索構(gòu)建了集成質(zhì)量、效率、成本等451個(gè)功能模塊的全流程智慧能源管控系統(tǒng)，將原有的15個(gè)獨(dú)立水系統(tǒng)操作室整合成1個(gè)水控中心，用水效率提升40%……能源管理效率實(shí)現(xiàn)了從結(jié)果到過程、從指標(biāo)到成本、從定性到定量、從業(yè)務(wù)到全員的高質(zhì)量、高水平轉(zhuǎn)化。
熱軋精整無人化行車自動(dòng)作業(yè)。
AI+鋼鐵=？
2024年被譽(yù)為AI元年。湛江鋼鐵也將這一年定義為“AI轉(zhuǎn)型元年”，積極擁抱AI技術(shù)浪潮，全鏈條提升鋼鐵制造智能化水平，消除生產(chǎn)過程中的斷點(diǎn)、痛點(diǎn)和堵點(diǎn)，從智慧制造1.0時(shí)代邁向2.0時(shí)代。
智慧制造2.0時(shí)代最明顯的特征就是“數(shù)據(jù)賦能、機(jī)器學(xué)習(xí)”。湛江鋼鐵從“業(yè)務(wù)管理AI助手、生產(chǎn)控制AI主操”兩個(gè)維度，全面賦能各業(yè)務(wù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)、產(chǎn)線關(guān)鍵控制點(diǎn)。
“未來，我們希望讓AI成為質(zhì)量、生產(chǎn)、設(shè)備、能源環(huán)保、安全、財(cái)務(wù)六大業(yè)務(wù)管理的助手，同時(shí)形成五大工序由AI主操，也就是讓大模型替代人工操作，把操作臺(tái)上的按鈕一個(gè)一個(gè)取消掉，人不用再去調(diào)一堆按鈕，干活就輕松了。”黃港明舉了個(gè)例子。
為實(shí)現(xiàn)“AI代人”這個(gè)大目標(biāo)，湛江鋼鐵2024年設(shè)立了一個(gè)“小目標(biāo)”——未來幾年內(nèi)要完成67個(gè)AI項(xiàng)目、76個(gè)應(yīng)用場景。去年年底已投運(yùn)了28個(gè)應(yīng)用場景。
AI轉(zhuǎn)型呈現(xiàn)出“點(diǎn)多面散”的特點(diǎn)，需要自上而下聚力推動(dòng)。湛江鋼鐵通過組織機(jī)構(gòu)變革，增設(shè)了數(shù)智規(guī)劃與AI使能組織機(jī)構(gòu)、設(shè)立了數(shù)字化崗位系列，強(qiáng)化AI組織優(yōu)勢。以運(yùn)改部為例，目前設(shè)有數(shù)智平臺(tái)室和數(shù)據(jù)智能室，分別負(fù)責(zé)保證平臺(tái)運(yùn)行和推進(jìn)AI項(xiàng)目。
近年來，湛江鋼鐵通過教、學(xué)、賽、練等多種方式，鼓勵(lì)員工自主創(chuàng)新研發(fā)，營造濃厚的數(shù)字文化氛圍，激發(fā)員工們對數(shù)智化轉(zhuǎn)型的熱情和動(dòng)力，培養(yǎng)出一支特色鮮明的數(shù)字人才隊(duì)伍。目前，許多數(shù)智“門外漢”成為精于業(yè)務(wù)的行家里手，湛江鋼鐵數(shù)智工程師比例在寶武集團(tuán)中名列前茅。
在數(shù)字化時(shí)代，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為企業(yè)的重要資源之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，湛江鋼鐵一年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)相當(dāng)于1200多萬本紅樓夢的體量。面對這樣一筆巨大的“財(cái)富”，怎樣從大數(shù)據(jù)里面挖掘價(jià)值，是湛江鋼鐵正在思考的一個(gè)課題。
為此，湛江鋼鐵建立了大數(shù)據(jù)中心平臺(tái)，建成數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄400多個(gè)，以“數(shù)據(jù)+知識(shí)+AI”方式放大、疊加、倍增數(shù)據(jù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范治理，推動(dòng)公司數(shù)據(jù)從資源到資產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)管理能力達(dá)到DCMM4級。
“未來，我們還將繼續(xù)探索和實(shí)踐數(shù)智轉(zhuǎn)型的新形態(tài)、新路徑、新模式，以期帶來更多‘智’變，培育形成新質(zhì)生產(chǎn)力，為鋼鐵行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級貢獻(xiàn)更多的‘湛鋼智慧’和‘湛鋼力量’。”黃港明說。
