“瀟湘江頭三月春，柳條弄日搖黃金。”
湘江之畔，一座擁有一千五百余年建成史的城市——湘潭，憑借著長株潭經(jīng)濟(jì)圈的地理和政策優(yōu)勢(shì)，正迎來百年一遇的發(fā)展生機(jī)，書寫著數(shù)字時(shí)代下的“百舸爭流”新畫卷。這其中，湘潭鋼鐵集團(tuán)有限公司(簡稱“湘鋼”)作為湘潭首屈一指的大型工業(yè)企業(yè)，近年來開啟了一系列鋼鐵行業(yè)數(shù)智化改革先行先試，逐步推動(dòng)湘潭市產(chǎn)業(yè)向高端制造業(yè)邁進(jìn)，向世界展現(xiàn)中國鋼鐵的新力量——港珠澳大橋、深中通道、亞馬爾液化天然氣項(xiàng)目、?；?hào)······這些“超級(jí)工程”均使用了湘鋼的母材，在中國乃至世界各地發(fā)揮重要作用。
人工智能+鋼鐵，首個(gè)全球鋼鐵行業(yè)大模型落地
2024年上半年，湘鋼攜手華為及其他企業(yè)，發(fā)布了全球首個(gè)鋼鐵行業(yè)人工智能大模型——鋼鐵行業(yè)盤古大模型，旨在瞄準(zhǔn)湘鋼降本、增效、安全、環(huán)保、提質(zhì)、創(chuàng)新的核心訴求，用人工智能賦能湘鋼，建設(shè)覆蓋鋼鐵制造全流程的智能平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)體系。截至目前，湘鋼已基于華為云Stack大模型混合云完成首批模型開發(fā)上線，涵蓋鋼鐵流程中的焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等32個(gè)場(chǎng)景，超100個(gè)創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景調(diào)研孵化中。
大模型在生產(chǎn)場(chǎng)景中如何發(fā)揮作用?成效如何?在湘鋼車間，我們將一同見證數(shù)智技術(shù)與鋼鐵制造深度融合所產(chǎn)生的神奇“化學(xué)反應(yīng)”。
云上智變：大模型深入鋼鐵核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)
完整的鋼鐵冶煉要經(jīng)過焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、連鑄、軋制6大專業(yè)，環(huán)節(jié)眾多，工藝復(fù)雜。傳統(tǒng)的生產(chǎn)活動(dòng)要在高溫、高危、高強(qiáng)度的工作環(huán)境中進(jìn)行，人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率受限。與此同時(shí)，依靠傳統(tǒng)技術(shù)鋼鐵在質(zhì)量提升上已難以突破。這一切正在人工智能大模型的幫助下發(fā)生改變。
智慧配煤
煉焦是鋼鐵生產(chǎn)中重要的環(huán)節(jié)之一，產(chǎn)品質(zhì)量直接影響煉鋼煉鐵的結(jié)果。全國各地的煤從千里之外運(yùn)送到這里，但成分和質(zhì)量卻頗有不同，在焦化配煤環(huán)節(jié)，以前想要調(diào)配出符合生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要的高質(zhì)量焦炭，就需要配煤師通過日常經(jīng)驗(yàn)來選擇用哪種“配方”。“過去我們實(shí)驗(yàn)配煤方案的可行性，需結(jié)合小焦?fàn)t對(duì)比實(shí)驗(yàn)及工業(yè)實(shí)驗(yàn)，最快要3-4天才能得出結(jié)論。”這是焦化廠生產(chǎn)技術(shù)室綜合主管李春珍從前的日?！，F(xiàn)在借助預(yù)測(cè)大模型，省去了實(shí)際的配煤實(shí)驗(yàn)，只需要1-2分鐘就能得出高性價(jià)比的原料煤配比方案，既跑贏了時(shí)間、也降低了試錯(cuò)成本，焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率能達(dá)到90%以上。
皮帶智能監(jiān)測(cè)
檢驗(yàn)合格的焦炭，將與鐵礦石、石灰石等原料一起通過皮帶運(yùn)送，進(jìn)入高爐冶煉環(huán)節(jié)。而這些運(yùn)輸?shù)钠?，堪比一條條“動(dòng)脈”，一旦“動(dòng)脈”出現(xiàn)“阻斷”或者“破裂”，就會(huì)對(duì)后段工序的生產(chǎn)構(gòu)成直接影響，嚴(yán)重時(shí)整條產(chǎn)線被迫停產(chǎn)檢修，對(duì)生產(chǎn)帶來不可估量的損失。過去工人三班倒地肉眼盯著皮帶看，也難以保證監(jiān)測(cè)的及時(shí)準(zhǔn)確。
視覺大模型給皮帶運(yùn)行監(jiān)測(cè)安上了火眼金睛。“滴滴滴滴滴”，一陣急促的警報(bào)聲在燒結(jié)智慧中心響起，檢測(cè)到三號(hào)皮帶有異物報(bào)警。煉鐵廠一燒車間主任史磊熟練地處理著智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)告警，操起對(duì)講機(jī)通知同事前往現(xiàn)場(chǎng)處理。“皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)搭載AI機(jī)器視覺模型，就像裝上了不知疲倦的智慧眼，自己就可以自動(dòng)7x24小時(shí)實(shí)時(shí)地智能檢測(cè)異常，把我們從重復(fù)作業(yè)中解放出來，只需要做好適當(dāng)?shù)娜斯づ袛嗪蜎Q策”，史磊說。這些皮帶借助AI視覺大模型，就能智能識(shí)別皮帶跑偏、鼓包、異物、撕裂，及時(shí)發(fā)現(xiàn)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的異常，每年可節(jié)約因皮帶異常停機(jī)導(dǎo)致的損失約600多萬元。
精煉優(yōu)化
煉鋼，是鋼鐵生產(chǎn)的核心，技術(shù)復(fù)雜環(huán)節(jié)眾多，靠傳統(tǒng)人工操作產(chǎn)能上很難突破。寬厚板廠精煉車間主任黃林華大學(xué)畢業(yè)后就一直扎根在湘鋼生產(chǎn)一線，看著鋼包爐不斷擴(kuò)建到如今的4號(hào)，他感慨：“過去都是憑借崗位人員經(jīng)驗(yàn)判斷來控制送電、吹氬、投料等冶煉工藝操作。需要多次檢驗(yàn)，不斷調(diào)整鋼水成分、溫度，稍有偏差就可能會(huì)導(dǎo)致鋼水在下游工序無法澆鑄、或者降級(jí)改判，造成損失，而且鋼水的溫度能達(dá)到1600度，靠近會(huì)非常危險(xiǎn)。”如今，湘鋼正在和華為一起聯(lián)合孵化精煉AI預(yù)測(cè)與優(yōu)化系統(tǒng)，能減少傳統(tǒng)人工操作差異導(dǎo)致控制精度低的問題，爐次開始后自動(dòng)導(dǎo)入當(dāng)爐鋼水的性能指標(biāo)要求，快速精準(zhǔn)控制煉鋼合金成分和溫度，預(yù)期讓鋼水溫度和成分控制命中率達(dá)到95%以上。“項(xiàng)目投入后預(yù)計(jì)進(jìn)一步降低人工投料和溫度、成分檢測(cè)頻率，大部分時(shí)間只需要在監(jiān)控室操作和觀測(cè)就行，給大家創(chuàng)造一個(gè)安全舒適的工作環(huán)境”，黃主任笑道。
冶煉過程智能化控制，能有效減少能源消耗，預(yù)計(jì)能讓精煉原輔材料及能耗成本降低每年200萬元以上，也將生產(chǎn)人員從高溫生產(chǎn)環(huán)境中得以解放。
物料跟蹤
PF鏈用于將鋼板或鋼帶進(jìn)行定位，對(duì)PF鏈C型鉤的精準(zhǔn)識(shí)別和高效管理，使得物料全流程高效準(zhǔn)確運(yùn)輸、不混號(hào)、不亂批。傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程中，出廠前工人需要手抄跟蹤上百個(gè)PF鏈勾號(hào)，以進(jìn)行盤卷的質(zhì)量回溯等物料跟蹤管控。剛軋制出來的線材通紅，在上卷的區(qū)域，能明顯看到幾百度高溫的線材上方升騰的蒸汽扭曲了空間。“以前要想準(zhǔn)確的記錄這些鉤號(hào)就像跑馬拉松，得往返于不同空間，頻繁大量地記錄鉤號(hào)的位置和軌跡，還容易發(fā)生混質(zhì)混號(hào)等錯(cuò)貨情況。”高線廠高四線黨支部書記熊中蘭介紹說。
現(xiàn)在，這樣的高溫、高危、高強(qiáng)度的工作環(huán)境正在借助AI人工智能的力量，得到根本改善。視覺大模型自動(dòng)識(shí)別掛鉤數(shù)量、位置、故障，代替人工跑腿，識(shí)別率高達(dá)99.99%，每年能減少因混質(zhì)混號(hào)、發(fā)錯(cuò)貨物造成的損失約30萬元。
華為云Stack大模型混合云X鋼鐵
淬煉中國鋼鐵新力量
在華為云Stack專家的幫助下，湘鋼10多個(gè)二級(jí)廠的一線技術(shù)人員已經(jīng)能基于湘鋼大模型自行開發(fā)鋼鐵模型應(yīng)用。接下來，湘鋼將把這些創(chuàng)新成果在湖南鋼鐵集團(tuán)內(nèi)大規(guī)模復(fù)制和應(yīng)用，未來還將賦能下游產(chǎn)業(yè)甚至整個(gè)工業(yè)。
人工智能如一輪新生的晨曦，為百年鋼鐵業(yè)的振興注入了嶄新的生機(jī)與活力，在以云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)的強(qiáng)勁引擎推動(dòng)下，更多如湘鋼一樣的中國鋼鐵新力量必將重塑世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)格局。東方鋼鐵巨龍將以磅礴之勢(shì)，翱翔于世界工業(yè)的萬里長空，鑄就云上萬象中國。
（來源：華為企業(yè)業(yè)務(wù)）
