數據鑄魂、AI革新,興澄特鋼這樣煉鋼!
2026-04-16 04:37:13
代賢德 徐銓
特鋼之所以“特”,在於其高強度、高純淨度、高精度、高穩定性4個方麵極致的質量要求。麵對客戶定製化、快速響應的需求,特鋼企業也存在敏捷研發協同難、工藝協同生產管控難、檢驗與交付協同難的問題。
為此,興澄特鋼始終秉承“特鋼是科技煉成的”技術理念,製訂了“數據鑄魂 AI革新特殊鋼工藝協同管理和創新”的整體方案。該方案於2024年底榮獲“第四屆智能製造創新大賽——原材料(鋼鐵)賽道”二等獎,還被評為江蘇省數據要素X二等獎、中信集團第二屆“綻放杯”數字化應用大賽“數據要素X”專題賽銀獎。該方案目前已在興澄特鋼落地應用。
據了解,該項目運用雲計算、物聯網、邊緣計算、AI(人工智能)、5G、大數據、區塊鏈等先進技術,構建數據治理與安全體係,打造特鋼行業首個數智管控中心;自主研發100多個融合行業數據與工業機理的領域垂直模型,覆蓋全部核心生產工序;深度應用數據要素與AI,打造“鐵、鋼、軋、能、環、研”六位一體智能製造體係,完成敏捷研發協同體係、工藝協同管理、質量精準追溯等場景應用,共同推進特殊鋼工藝協同管理和創新。
應用場景一:基於AI賦能的敏捷研發。為滿足定製化、快速響應的需求,興澄特鋼構建了基於人工智能驅動的敏捷研發協同體係;基於30年110萬條特鋼產品工藝數據形成高質量數據集,通過AI+建模分析與預測,整合形成產品知識庫,以關鍵指標搜索,智能推薦設計方案,滿足客戶定製化個性化需求,實現將新品研發周期縮短56.6%。
應用場景二:基於數字孿生的全周期、全工藝、quanyewuduobumenxietongguankong。xingchengtegangtongguoquanmianjinxingshujucaiji,goujianyanfashujubiaozhunheshujuzhilitixi,ronghequangongxushengchanshuju,guantongquanyewuliucheng,goujiangongchang、工序、設備、產品4級數字孿生體係,實現煉軋車間10餘個部門的工藝協同管控與一體化調度。
應用場景三:基於AI賦能的特鋼生產全麵應用。依托工藝流程及工藝標準,興澄特鋼將機理模型、數據模型和視覺模型進行全麵融合,實現全流程、全要素智能建模和多維度訓練優化,並在全工序進行了模型應用。
合金智能投料模型。特鋼之所以“特”,在於煉鋼過程中加入了合金成分,如何精確控製合金成分和成本是關鍵。為此,興澄特鋼自主研發“合金智能投料模型”,利用冶煉鋼液、合金成分等867條數據項,在4000多個鋼種中選取計算規則,實現配料加料一鍵完成,鋼液成分不合格率降低34.4%,累計年降本總量超4400萬元。
鋼包吹氬模型。在煉鋼中,精準的鋼包吹氬過程決定了特種鋼的純淨度。興澄特鋼自主研發鋼包吹氬模型,建立10多個工藝機理模型,采用AI視覺識別技術實時精準分析吹氬效果,實現秒級響應、調整吹氬參數,使鋼液純淨度提升0.2%。
lianzhuquanyaosufangzhenfenximoxing。zailianzhuguochengzhong,xingchengtegangzizhuyanfalejiyugongyishuziluanshengdelianzhuquanyaosufangzhenfenximoxing,monigangshuicongyetainingguchenggutaidezhenggeguocheng,shininggudianjingzhundingwei,tongshikeyibuduantiaozhenglasu、壓下量、水冷流量,使鋼坯均勻成型、內部無疏鬆,提高了產品質量的合格率。
特鋼產品關鍵性能實時預測。興澄特鋼整合產銷、MES(製造執行係統)、工控係統等數據,融合彙聚形成工藝知識庫;建立特鋼研發數據標準,提升數據質量;結合客戶指標需求和產品特性,從上千個變量因子中鎖定145個過程變量因子,識別出21個關鍵因子;建立30多個性能預測模型,實現指標特性與生產工藝的雙向匹配、雙向預測。借助這一係統的有力支撐,興澄特鋼生產出超純淨軸承鋼,疲勞壽命達到7500萬次,提升幅度達到241%。
特(te)鋼(gang)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)精(jing)準(zhun)管(guan)控(kong)。興(xing)澄(cheng)特(te)鋼(gang)建(jian)立(li)質(zhi)量(liang)大(da)數(shu)據(ju)平(ping)台(tai),將(jiang)大(da)數(shu)據(ju)相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)與(yu)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)融(rong)合(he),結(jie)合(he)現(xian)場(chang)質(zhi)量(liang)管(guan)理(li)理(li)念(nian),構(gou)建(jian)鋼(gang)軋(zha)一(yi)體(ti)化(hua)質(zhi)量(liang)跨(kua)工(gong)序(xu)管(guan)控(kong)係(xi)統(tong);實現了廢品率降低47.3%,質量分析時間縮短至秒級。
【新知】
提效益需有全流程思維
戚建國
該項目通過建立以數據驅動、以AI賦能的工業互聯網平台,融合數據中台、AI中台、技術中台、低代碼開發、大模型應用等技術,構建鋼鐵行業全流程智能化解決方案,實現全要素數據采集與融合、敏捷研發體係建設、大數據質量精準分析、能效平衡及優化、全工藝數字孿生和大模型知識體係建設等應用,形成全流程數字化轉型一體化解決方案。2024年,興澄特鋼實現產量提升14.4%,利潤提升22.2%,交貨周期縮短20.3%,質量損失減少46.7%。
該項目最大的亮點是構建了“鐵、鋼、軋、能、環、研”六位一體智能製造體係,大規模部署超過100個先進人工智能應用模型,成功攻克了鐵鋼軋流程長、黑箱製造環節多、複雜物理化學變化多、高保真數據難、模型開發驗證難等五大行業核心難題,實現了“高定製、高品質、高效率、綠色低碳、低成本”的智慧運營模式,取得了顯著的經濟效益和社會效益。其中,定製化訂單數量增長35.3%,產品檢驗不合格率降低47.3%,噸鋼能耗降低10.46%,充分展現了數據驅動和AI革新在推動製造業轉型升級中的重要作用。
《中國冶金報》(2025年02月27日 02版二版)
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:宋玉錚
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