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　　在南鋼，人工智能、5G、數(shù)字孿生等先進數(shù)字技術(shù)與鋼鐵制造的深度融合，正在顛覆傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)與服務方式，重構(gòu)鋼鐵數(shù)字系統(tǒng)與生態(tài)。近日，工業(yè)和信息化部公示首批卓越級智能工廠項目，南鋼旗下的鋼鐵個性化定制智能工廠榜上有名。

　　南鋼以數(shù)智化生產(chǎn)撬動效率變革的同時，也以科技創(chuàng)新的持續(xù)投入解決行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難題，并帶動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，促進科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合。目前，南鋼擁有有效專利3600件以上，為300多個大國重器和國家重大工程提供關(guān)鍵鋼材料……

　　新型鋼鐵“夢工廠”是如何煉成的?南鋼黨委副書記王芳近日接受科技日報記者采訪時給出了答案：“我們按照‘生產(chǎn)一代、儲備一代、研發(fā)一代’的戰(zhàn)略，營造創(chuàng)新文化，建立創(chuàng)新機制，激發(fā)創(chuàng)新活力。”

　　數(shù)字孿生支撐“工業(yè)大腦”

　　實現(xiàn)鋼產(chǎn)品個性化定制

　　在南鋼，數(shù)字化建模、工業(yè)機器人、黑燈工廠已成為鋼鐵生產(chǎn)全流程的標配。

　　進入特鋼事業(yè)部第二煉鋼廠的數(shù)字工廠，屏幕上車間頂部的10臺天車以及轉(zhuǎn)爐、連鑄機等關(guān)鍵生產(chǎn)設備與車間現(xiàn)場實時同步。通過數(shù)字工廠，工作人員不僅能監(jiān)測生產(chǎn)設備的實時狀態(tài)，還能追蹤鋼水的實時動向。如果發(fā)現(xiàn)有異常，系統(tǒng)會及時報警。

　　在這里，虛擬與現(xiàn)實僅有“一屏之隔”，數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化技術(shù)再現(xiàn)了諸多生產(chǎn)場景。

　　“我們匯聚了26條產(chǎn)線、210套系統(tǒng)、百萬個數(shù)據(jù)點位、上千個業(yè)務模型的數(shù)據(jù)，將虛擬和現(xiàn)實一一對應，實現(xiàn)了從原料進廠到成品出庫的全流程管控，以及產(chǎn)供銷、購儲運的數(shù)字化、一體化管控。”南鋼數(shù)字應用研究院技術(shù)專家榮慰介紹，這套智慧管理系統(tǒng)是行業(yè)首個跨空間、跨邊界、跨組織的“鋼鐵工業(yè)大腦”。

　　“十二五”以來，南鋼全面推進“智改數(shù)轉(zhuǎn)網(wǎng)聯(lián)”工作，已累計投資超40億元。通過智能生產(chǎn)、智慧運營、智慧互聯(lián)和數(shù)字服務等領(lǐng)域建設，南鋼初步實現(xiàn)一切業(yè)務數(shù)字化，關(guān)鍵生產(chǎn)設備和工序數(shù)字化。過去5年，南鋼噸鋼質(zhì)量成本下降10%、研發(fā)成本降低20%，高端品種成材率提升5%。同時，通過產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化協(xié)同，產(chǎn)業(yè)鏈整體成本下降3%。

　　數(shù)字化生產(chǎn)提質(zhì)增效的同時，也讓個性化定制成為可能。王芳介紹，南鋼聯(lián)合國內(nèi)42家智能裝備廠商，自主設計建成了世界首座專業(yè)加工高等級耐磨鋼配件的“JIT(準時制生產(chǎn)方式)+C2M(用戶驅(qū)動制造)”智能工廠，實現(xiàn)了像生產(chǎn)消費品一樣生產(chǎn)鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品。

　　“客戶將部件的生產(chǎn)圖紙發(fā)給我們，我們能在線設計部件的規(guī)格、尺寸、開洞孔徑等參數(shù)，然后借助產(chǎn)線上的機器人生產(chǎn)部件。”榮慰解釋。

　　人工智能重塑生產(chǎn)流程

　　推進“百景千模”場景落地

　　鋼材在正式出廠前，需要經(jīng)過質(zhì)量檢測。記者看到，在南鋼的智能金相實驗室，一臺工業(yè)機器人夾起一塊切好的鋼片，精準地放到顯微鏡下，屏幕上很快出現(xiàn)鋼片的各種參數(shù)。

　　“金相智能識別技術(shù)將機器視覺技術(shù)與機器人系統(tǒng)相結(jié)合。在分析過程中，機器人按照預設程序自動完成樣品的制備、腐蝕、拍照等操作，然后利用算法分析和識別金相圖像，自動判斷金相組織的類型、等級等參數(shù)。”榮慰介紹，與傳統(tǒng)人工金相檢測相比，智能識別技術(shù)的檢驗效率可提升50%。

　　作為行業(yè)內(nèi)最早開展人工智能應用探索的企業(yè)之一，南鋼近年來積極開展冶金行業(yè)全場景人工智能應用探索：利用工業(yè)視覺技術(shù)，鋼板全板面相控陣超聲波自動探傷系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對鋼板邊部的無盲區(qū)檢測和鋼板厚度檢測，從而精準定位、定量找出缺陷所在;利用時序預測技術(shù)，鐵水含硅預測模型系統(tǒng)可以預測未來2小時鐵水含硅的數(shù)量和趨勢，趨勢命中率達96%;利用運籌優(yōu)化技術(shù)，板材余坯余材自動替代模型系統(tǒng)可以綜合分析余坯余材的性能、規(guī)格等多種要素，目前該系統(tǒng)可使工作效率提高90%以上。

　　“當前南鋼的‘智改數(shù)轉(zhuǎn)網(wǎng)聯(lián)’已邁入第二階段，人工智能和數(shù)據(jù)資產(chǎn)化是南鋼未來幾年兩大著力點和主攻方向。”王芳介紹，南鋼正著重挖掘并放大“數(shù)據(jù)要素×”的倍增效應，深入落實國家“人工智能+”行動。2024年初，南鋼啟動“人工智能百景千模”三年專項行動計劃，希望未來能將大模型作為“智改數(shù)轉(zhuǎn)網(wǎng)聯(lián)”的新底座和數(shù)字交互新入口，通過“自建算力平臺+公共智算中心”模式，支撐“百景千模”場景落地。

　　制度文化涵養(yǎng)良好生態(tài)

　　帶動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新

　　從世界第二大水電站白鶴灘水電站、我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”全球首堆示范工程，到免涂裝耐候鋼橋——川藏鐵路藏木雅魯藏布江特大橋、我國首艘國產(chǎn)大型郵輪“愛達·魔都號”，它們都采用了南鋼鋼材。

　　“目前南鋼每年研發(fā)投入保持在3%以上，建立了國際級、國家級高端研發(fā)平臺45個，與全球12個國家的82個科研院所開展產(chǎn)學研項目500余項，承擔國家重大項目40余項。”南鋼科技質(zhì)量部聯(lián)席部長李翔介紹，南鋼著眼于鋼材領(lǐng)域的核心工藝、共性技術(shù)、前沿數(shù)字技術(shù)跟蹤與應用探索等問題，成立了新材料研究院、數(shù)字應用研究院、人工智能研究院、產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院等機構(gòu)。

　　南鋼的創(chuàng)新文化和鼓勵創(chuàng)新的體制機制是企業(yè)保持創(chuàng)新活力的源泉。李翔說，南鋼每年會支出3000萬元用于獎勵各項科技創(chuàng)新成果。南鋼還推出“技術(shù)合伙人”制度，對于具有顛覆性、符合國家戰(zhàn)略的創(chuàng)新項目，給予至少5年的項目效益分成，激勵團隊持續(xù)創(chuàng)新、優(yōu)化工藝、挖掘用戶潛在需求。

　　人才是第一資源，南鋼為科技人才開辟多元化成長通道。王芳介紹：“集團內(nèi)設立了‘訪問工程師’項目，用于資助科研人員赴國外高校院所開展3個月至半年的研究。同時，南鋼也鼓勵基層員工進行微創(chuàng)新，每年還會對優(yōu)秀成果進行評獎。”

　　作為行業(yè)龍頭企業(yè)，南鋼積極帶動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，共同解決制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)難題。“我們一邊密切關(guān)注市場需求，一邊聚焦國家重大發(fā)展需求和行業(yè)發(fā)展趨勢。”南鋼新材料研究院院長陳林恒說，“隨著‘雙碳’目標的提出，我們聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)和高校院所，探索水電，核電，風電，儲氫，碳捕集、利用與封存等領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的可行性。”

　　聚焦關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，激發(fā)全員創(chuàng)新活力，涵養(yǎng)創(chuàng)新生態(tài)，讓南鋼在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)煥新中迸發(fā)勃勃生機。