探索鋼鐵生產(chǎn)的AI新路徑
東北大學王國棟院士團隊助力鋼鐵生產(chǎn)駛?cè)胫窃炜燔嚨?/b>
走進鞍鋼集團有限公司寬厚板車間，由中國工程院院士、東北大學教授王國棟領(lǐng)銜研發(fā)的數(shù)字化全流程生產(chǎn)線正在調(diào)試。“在這條生產(chǎn)線上，可以實現(xiàn)在相同成分體系下不同鋼種和規(guī)格的柔性化生產(chǎn)。未來5年，我們將圍繞全國鋼鐵企業(yè)實際需求，建成約20條全流程一體化數(shù)字化樣板線，樹立鋼鐵行業(yè)的‘人工智能+’標桿。”王國棟說。
王國棟領(lǐng)導(dǎo)的鋼鐵共性技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，深耕鋼鐵行業(yè)30余年，貢獻了“超級鋼”“新一代控軋控冷技術(shù)”等高水平成果。而今，年過八旬的他轉(zhuǎn)身研究鋼鐵行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，“把我們的鋼鐵行業(yè)打造成世界領(lǐng)先的鋼鐵行業(yè)集群，必須要進行技術(shù)創(chuàng)新，靠‘人工智能+鋼鐵’破解產(chǎn)品性能一致性、質(zhì)量穩(wěn)定性差等行業(yè)難題。”在王國棟看來，數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是鋼鐵行業(yè)發(fā)展的必由之路。
在東北大學鋼鐵共性技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，研究人員緊盯大屏幕上的數(shù)據(jù)流，指尖在觸控屏上根據(jù)遠程輸送過來的實際生產(chǎn)工況，穩(wěn)健切換、優(yōu)化參數(shù)模型……這里正基于鋼鐵行業(yè)豐富的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用場景，構(gòu)建起具有強大預(yù)測能力的數(shù)字孿生模型，以實現(xiàn)對鋼鐵生產(chǎn)全流程中不可見的“黑箱”精準刻畫，讓鋼鐵生產(chǎn)核心流程駛?cè)搿吧疃葘W習”的快車道。
由此轉(zhuǎn)化形成的高爐煉鐵智能化系統(tǒng)已在撫順新鋼鐵有限責任公司煉鐵廠810立方米高爐上進行應(yīng)用。“與過去相比，我們能實時‘看到’高爐內(nèi)的狀態(tài)，并能給出最優(yōu)工藝操作。”煉鐵廠主任工程師劉建剛說，使用研發(fā)的智能系統(tǒng)后，爐溫穩(wěn)定率提升30%，噸鐵二氧化碳排放降低5%，年創(chuàng)效益1.2億元。
“近年來，創(chuàng)新中心錨定顛覆性和前沿技術(shù)，積極探索‘人工智能+鋼鐵’新范式，取得數(shù)字化煉鐵、智慧高爐、生成式人工智能熱軋產(chǎn)線等進展。”團隊成員孫杰介紹說。
隨著相關(guān)技術(shù)成果紛紛落地到本鋼、山鋼、河鋼、首鋼等國內(nèi)大型企業(yè)，圍繞鋼鐵制造全流程，團隊還組建了“科學家+工程師”研發(fā)隊伍，采用駐廠協(xié)同辦公模式，科研人員與企業(yè)技術(shù)人員共同發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)試優(yōu)化技術(shù)方案，實現(xiàn)了技術(shù)升級與生產(chǎn)運營的無縫銜接。這樣的合作模式，讓科研成果落地成金，讓企業(yè)生產(chǎn)線“脫胎換骨”。
“未來，我們將繼續(xù)聚焦產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過數(shù)字換腦、模型換代和‘AI+工業(yè)控制’等，助力鋼鐵企業(yè)系統(tǒng)升級基礎(chǔ)設(shè)施、提高產(chǎn)品質(zhì)量，以‘鋼鐵智造’為科技強國建設(shè)提供有力支撐。”展望未來，這位鋼廠車間里走出來的中國工程院院士將和他的團隊一起，秉持著科研報國的初心，繼續(xù)勇毅向前。
