中國冶金報社
記者 樊三彩
自1996年以來，寶山鋼鐵股份有限公司（下稱“寶鋼股份”）數(shù)智化發(fā)展歷程大致經(jīng)歷了3個階段。第一階段，信息化建設(shè)。1996年，寶鋼股份啟動“9672”工程，建設(shè)了一體化產(chǎn)銷管理系統(tǒng)；2001年—2004年，寶鋼股份實施企業(yè)系統(tǒng)創(chuàng)新工程，全力構(gòu)建一個對外充分適應(yīng)、快速響應(yīng)，對內(nèi)高效溝通、快速決策的企業(yè)經(jīng)營運作系統(tǒng)。第二階段，數(shù)字化建設(shè)。2015年，寶鋼股份提出智慧制造，開始數(shù)字化進(jìn)程，現(xiàn)在稱之為智慧制造1.0階段，通過自動化、數(shù)字化提升勞動效率、業(yè)務(wù)運營效率。
“目前，寶鋼股份已經(jīng)進(jìn)入到第3個階段——智能化階段，也就是智慧制造2.0階段，核心標(biāo)志是AI（人工智能）。我們期待能夠?qū)⑷斯ぶ悄艿认冗M(jìn)技術(shù)與鋼鐵進(jìn)行更深層次的融合。”寶鋼股份智能化負(fù)責(zé)人指出。
在全球工業(yè)4.0浪潮推動下，寶鋼股份正以人工智能技術(shù)為核心驅(qū)動力，加速傳統(tǒng)鋼鐵制造向智能化躍遷。作為粗鋼產(chǎn)量全球上市鋼企第二、汽車板與硅鋼產(chǎn)量雙料全球第一的行業(yè)巨頭，寶鋼股份通過“AI+”戰(zhàn)略打造“綠色智能、極致高效”的未來鋼鐵制造新模式，其探索實踐為長流程重工業(yè)轉(zhuǎn)型提供了示范樣本。
“AI元年”戰(zhàn)略落地：
2025年將推動300余個AI場景
在全業(yè)務(wù)鏈落地
2024年，寶鋼股份將其定位為“AI元年”，全面啟動以“三千”（千卡算力、千模能力、千人戰(zhàn)隊）能力建設(shè)為核心的數(shù)智化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，清晰勾勒出企業(yè)在AI時代的轉(zhuǎn)型藍(lán)圖。
寶鋼股份舉行AI轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略發(fā)布會
在算力基建領(lǐng)域，寶鋼股份與華為公司、科大訊飛等頭部科技企業(yè)合作，累計投入超2億元，建成國內(nèi)鋼鐵行業(yè)規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的國產(chǎn)化算力中心。“我們打造的不僅是算力中心，還是鋼鐵行業(yè)的智能大腦。”寶鋼股份相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，其建成標(biāo)志著鋼鐵制造從“經(jīng)驗驅(qū)動”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的根本性轉(zhuǎn)變。
在應(yīng)用場景拓展上，2024年寶鋼股份成功上線125個AI應(yīng)用場景，覆蓋生產(chǎn)、質(zhì)檢、物流、管理等環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)資產(chǎn)化率提升至近70%，企業(yè)核心運營數(shù)據(jù)基本實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化管理，為AI模型訓(xùn)練提供豐富“養(yǎng)料”。同時，400余名數(shù)智工程師通過認(rèn)證，成為鋼鐵制造與AI技術(shù)融合的“翻譯官”。
面對近8000萬噸年產(chǎn)銷規(guī)模的協(xié)同管理挑戰(zhàn)，寶鋼股份明確2025年算力與場景拓展目標(biāo)：計劃進(jìn)一步擴(kuò)大算力中心規(guī)模，建設(shè)10余個專業(yè)語料庫，開發(fā)100多個工業(yè)智能體，并推動300個以上AI應(yīng)用場景在全業(yè)務(wù)鏈落地。通過AI技術(shù)深度介入決策流程優(yōu)化，強(qiáng)化跨部門、跨專業(yè)實時協(xié)同能力，著力實現(xiàn)“管理架構(gòu)扁平化、決策響應(yīng)高效化、市場需求敏捷化”的現(xiàn)代化管理升級。
大模型首戰(zhàn)煉鐵核心環(huán)節(jié)：
預(yù)測命中率與控制采納率雙超90%
2024年8月，“高爐大模型”在寶鋼股份寶山基地4號高爐正式投運，標(biāo)志著大模型技術(shù)在鋼鐵長流程核心工藝環(huán)節(jié)的首次落地應(yīng)用，也意味著人工智能大模型技術(shù)首次用于解析高爐這一復(fù)雜黑箱工藝，推動智能算法在鋼鐵制造最復(fù)雜耦合場景中的實用化突破。
這一具有里程碑意義的落地實踐，背后曾面臨一系列技術(shù)挑戰(zhàn)：高爐內(nèi)涉及氣—固—液多相流轉(zhuǎn)化、高溫高壓反應(yīng)及數(shù)萬動態(tài)參數(shù)交互，傳統(tǒng)經(jīng)驗?zāi)Ｐ碗y以適應(yīng)工況變化，大模型技術(shù)能否實現(xiàn)高精度預(yù)測？實時調(diào)控是否能夠彌補(bǔ)煉鐵工藝的滯后性？預(yù)測輸出能否真正指導(dǎo)操作、提升質(zhì)量、降低能耗？
為破解這些行業(yè)難題，寶鋼股份依托大模型技術(shù)底座與寶鋼深厚的冶金訣竅（know-how），創(chuàng)新構(gòu)建“預(yù)測+控制”雙輪驅(qū)動架構(gòu)，打通數(shù)據(jù)感知、智能決策、閉環(huán)控制的關(guān)鍵路徑。
項目落地以來，該高爐大模型系統(tǒng)已在寶山基地4號高爐穩(wěn)定運行10個月，展現(xiàn)出卓越的實際效果：在工藝優(yōu)化方面，模型實現(xiàn)預(yù)測命中率與控制采納率均超過90%，爐熱控制精度顯著提升，鐵水溫度和硫磺合格率穩(wěn)定維持在90%以上；在能耗與減碳方面，高爐運行更順暢，實現(xiàn)了鐵水溫度、硅含量、燃料比等多項指標(biāo)的改善，每噸鐵水可節(jié)約燃料2千克。
據(jù)統(tǒng)計，全國現(xiàn)有高爐約900座，其中中大型高爐超500座。寶鋼股份自身運營22座高爐，母公司中國寶武集團(tuán)共計53座。此次高爐大模型系統(tǒng)的成功實踐，為整個鋼鐵行業(yè)的智能化升級提供了具象范本，具備在行業(yè)范圍內(nèi)廣泛復(fù)制推廣的現(xiàn)實基礎(chǔ)。
大模型賦能云表檢：
高附加值鋼材重點缺陷
識別準(zhǔn)確率高達(dá)96%
表面質(zhì)量是超高強(qiáng)汽車板、高牌號取向硅鋼等高附加值鋼鐵產(chǎn)品的生命線，也是其進(jìn)軍高端市場的主要制約因素。在面對鋼材表面復(fù)雜、細(xì)微、易混淆的缺陷（如微小劃痕、麻點、氧化鐵皮等）時，傳統(tǒng)小模型力不從心。其準(zhǔn)確性不足導(dǎo)致依賴人工二次復(fù)檢，漏檢率高難以滿足嚴(yán)苛的工業(yè)級穩(wěn)定性要求，且質(zhì)檢數(shù)據(jù)質(zhì)量差，無法有效支撐后續(xù)的分析與工藝改進(jìn)。
在高速、高精度的生產(chǎn)過程中，細(xì)小缺陷的精準(zhǔn)識別與分類成為行業(yè)亟待攻克的難題，亟須突破高精度表面質(zhì)檢技術(shù)，構(gòu)建從檢測、分類、判級到反饋優(yōu)化的質(zhì)量管控閉環(huán)，為產(chǎn)品高端化升級提供核心保障。
為破解高附加值鋼材表面質(zhì)檢難題，寶鋼股份創(chuàng)新打造了AI云表檢系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于大模型技術(shù)，在云端訓(xùn)練具備通用缺陷識別能力的領(lǐng)域模型，并通過針對性精調(diào)突破特定復(fù)雜缺陷的準(zhǔn)確性瓶頸。該系統(tǒng)將精準(zhǔn)的表檢結(jié)果數(shù)據(jù)實時反饋至全流程質(zhì)量管控平臺，與生產(chǎn)工藝參數(shù)、下游服役數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，精準(zhǔn)定位缺陷根源，驅(qū)動生產(chǎn)工藝持續(xù)優(yōu)化，形成“檢測—分析—改進(jìn)”的智能閉環(huán)。
云表檢系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，重點缺陷識別準(zhǔn)確率高達(dá)96%，缺陷漏檢率降低35%，顯著降低缺陷流入下道工序的比率，有效避免了由此引發(fā)的停機(jī)、切換損失，保障生產(chǎn)順行。人工二次檢判率大幅下降，現(xiàn)場質(zhì)檢勞動強(qiáng)度降低50%，釋放出寶貴的人力資源。該系統(tǒng)具備強(qiáng)大的跨產(chǎn)線、跨基地復(fù)制能力，已覆蓋該公司內(nèi)主要熱軋線，并展現(xiàn)出向冷軋、硅鋼等產(chǎn)線拓展的巨大潛力。
冷軋“AI主操”：
退火工藝符合率提升約22%
連續(xù)退火工序作為冷軋生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，其工藝復(fù)雜度直接影響產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。寶鋼冷軋1730產(chǎn)線連續(xù)退火機(jī)組自投產(chǎn)以來，承擔(dān)著超150種鋼種、6倍厚度跨度、2倍寬度跨度以及50余種退火曲線的復(fù)雜生產(chǎn)任務(wù)。傳統(tǒng)操作模式下，退火爐控制嚴(yán)重依賴人工經(jīng)驗，當(dāng)工藝變化或異常跑偏發(fā)生時，需要操作人員對溫度、速度、張力等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實時調(diào)整。這種依賴經(jīng)驗的操作模式不僅讓員工負(fù)荷大，且易因人為疏忽導(dǎo)致生產(chǎn)事故或產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。
寶鋼股份“黑燈工廠”
為破解這一行業(yè)共性難題，寶鋼股份以C512機(jī)組為試點，深度整合1000余條產(chǎn)線實時數(shù)據(jù)，創(chuàng)造性開發(fā)可聯(lián)動調(diào)控速度、溫度、張力的智能化模型組，對海量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取與擇優(yōu)學(xué)習(xí)。通過應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)算法，該系統(tǒng)可精準(zhǔn)篩選最優(yōu)控制模型，并基于目標(biāo)參數(shù)動態(tài)生成每卷鋼的控制設(shè)定值及下發(fā)時序，最終實現(xiàn)退火爐全流程自主智能控制。
該系統(tǒng)核心技術(shù)架構(gòu)包含四大智能控制模塊：溫度—速度智控模塊通過AI模型實現(xiàn)速度與溫度的智能聯(lián)動控制，替代人工設(shè)定，根據(jù)生產(chǎn)計劃動態(tài)調(diào)整，確保溫度控制精度；張力智控模塊以模型輸出替代人工操作，結(jié)合關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)實時調(diào)整張力設(shè)定，有效減少跑偏等異常問題；糾偏智控模塊融合視覺AI技術(shù)，實現(xiàn)跑偏的智能識別與自動糾正；平整智能控制模型組通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法實現(xiàn)工藝參數(shù)的智能預(yù)設(shè)定與自學(xué)習(xí)，確保軋制力和張力的精準(zhǔn)控制。四大模塊協(xié)同作業(yè)，形成從溫度、速度到張力、糾偏的全流程智能控制閉環(huán)。
該系統(tǒng)投運后取得顯著成效，模型投入率已超過90%，退火工藝符合率提升約22%，爐內(nèi)帶鋼跑偏頻率較原先降低約42%，單次跑偏持續(xù)時長縮短約17%，機(jī)組生產(chǎn)效率平均提高4%以上。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用為鋼鐵行業(yè)冷軋工序智能化升級提供了可復(fù)制的技術(shù)范本，目前已開展同類產(chǎn)線的推廣復(fù)制，推動行業(yè)從傳統(tǒng)制造向智能制造發(fā)展。
寶鋼智慧營銷項目落地：
營銷工作效率平均提升20%
在營銷這一企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)場，寶鋼股份同樣展現(xiàn)出了卓越的前瞻性與行動力。寶鋼股份營銷中心深度探索AI技術(shù)與營銷“五橫八縱”核心業(yè)務(wù)的融合，成功實施了“數(shù)智營銷”AI項目，首批實現(xiàn)11個試點場景的落地應(yīng)用，為寶鋼股份智慧營銷注入強(qiáng)勁動力。
寶鋼股份營銷中心大樓
寶鋼營銷通過積累海量行業(yè)信息和營銷專業(yè)知識，搭建了營銷領(lǐng)域知識庫，并依托NLP大語言模型強(qiáng)大底座能力及智能體平臺，成功打造智能員工助理。智能員工助理作為營銷人員的助手，集成了市場情報、智能報價、智能訂貨、智能數(shù)據(jù)查詢等多項場景能力，實現(xiàn)營銷市場情報的及時捕獲及日常事務(wù)處理顯著提速。
在訂單交付、兩金庫存、價格等關(guān)鍵應(yīng)用場景，寶鋼營銷構(gòu)建了精準(zhǔn)的預(yù)測模型。該模型綜合訂單、物流、生產(chǎn)、庫存、市場價格、政策等公司內(nèi)外部多來源數(shù)據(jù)，深入剖析影響因素，并可結(jié)合生產(chǎn)進(jìn)度實時更新訂單交付時間、月末兩金庫存，為營銷決策提供了科學(xué)、精準(zhǔn)的依據(jù)，助力企業(yè)在復(fù)雜多變的市場環(huán)境中運籌帷幄。
智慧營銷AI項目自上線以來，營銷工作效率平均提升20%。值得一提的是，當(dāng)前已落地的11個應(yīng)用場景在行業(yè)內(nèi)具有較高的普適性和擴(kuò)展性，為后續(xù)的橫向推廣和縱向深入積累了寶貴的實踐經(jīng)驗。
據(jù)悉，寶鋼股份營銷體系全面推廣策略已提上日程。隨著這一項目的逐步推廣實施，智慧營銷有望在更廣泛的范圍內(nèi)落地生根，為寶鋼股份實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐，引領(lǐng)行業(yè)邁向更加智能、高效的未來。
作為長流程重工業(yè)代表，寶鋼股份通過自主創(chuàng)新與數(shù)智化轉(zhuǎn)型，不僅重塑了企業(yè)自身的競爭力，還為中國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供“鋼鐵樣本”。在建設(shè)世界一流企業(yè)征程中，寶鋼股份正以AI重新定義鋼鐵，為中國式現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)更強(qiáng)鋼鐵力量。
【編·語】
讓AI在高價值場景“綻放”
自2024年國資委部署央企“AI+”專項行動以來，鋼鐵行業(yè)第一大央企中國寶武率先擁抱這場“AI+”浪潮。這兩年，國資委在談到“人工智能”時多次強(qiáng)調(diào)“高價值場景”，還在今年2月正式啟動戰(zhàn)略性高價值場景建設(shè)專項工作。
誠然，人工智能技術(shù)的價值，最終需通過場景落地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，特別是那些高價值場景的落地應(yīng)用。正致力于從“鋼鐵+AI”轉(zhuǎn)向“AI+鋼鐵”的中國寶武，通過深入挖掘高爐大模型等高價值應(yīng)用場景，實現(xiàn)以AI技術(shù)重新定義鋼鐵的目標(biāo)。這一做法，使AI逐步超越技術(shù)工具層面的應(yīng)用，驅(qū)動鋼鐵制造從“流程優(yōu)化”向“范式重構(gòu)”進(jìn)化，為中國鋼鐵工業(yè)提供了“AI+”的可行性路徑。
