生产车间不仅拥有“多项技能”,还具备“强大智能”,工人无需面对复杂生产环境,这是企业推动传统产业与人工智能深度融合的创新实践,也为钢铁行业的数字化转型奠定基础。
行车智能调度系统整合大量数据,利用算法生成行车调度计划。生产计划临时变动时,系统不到 1 分钟就能制定新方案……在湖南钢铁集团旗下子公司湘潭钢铁集团有限公司,自去年 9 月启动人工智能钢铁大模型项目以来,已有 23 个智能化应用场景成功落地,应用于生产优化、质量控制等环节。
值得一提的是,湘钢与华为、湖南移动联合创建的全球首个钢铁行业盘古大模型应用,在瑞士日内瓦举办的 2024 年人工智能向善全球峰会中脱颖而出,荣获人工智能优秀创新案例奖。
实际上,随着新一代信息技术与制造业的融合,钢铁企业已实现钢铁生产过程的智能监控和优化,“火花四溅、高温逼人”的传统生产场景已不复存在。企业生产车间不仅拥有“多项技能”,还具备“强大智能”,这不仅是企业推动传统产业与人工智能深度融合的创新实践,也为整个钢铁行业的数字化转型提供有力支撑。
让设备“交流表达”
走进湘钢五米宽厚板厂生产车间,10 余米高的横梁上,“5G+智慧无人天车”的红色标牌醒目可见。智慧无人天车就像抓娃娃机一样,在空中运送废钢。
多年来,钢铁企业生产环境复杂、危险系数高的问题备受关注。湘钢的首要任务是解决如何将一线工人从复杂的生产环境中解放出来。湘钢携手华为、湖南移动打造的“5G+智慧天车”成为钢铁行业 5G 实景应用的首例。
湘钢设备工程部智能制造室工程师王博表示:“以前,天车司机需要徒手攀爬云梯到 10 余米高的驾驶台,长时间在高温嘈杂的环境下作业,一台天车需要‘四班三运转’,现在一人就能操控多台天车。”智慧无人天车只是湘钢智慧工厂建设的缩影之一。
与外界对钢铁工人的印象不同,王博最重要的“劳动工具”之一就是手机。这位 2020 年进厂的 95 后,采访时不时打开手机 App 查看设备故障情况。
记者了解到,湘钢通过全厂 5G 网络和终端设备,对近 2000 台生产设备进行在线监测,监测点超过万个。监测系统每隔 5 秒采集设备信息并实时传输到后台,在大数据分析处理后,设备可以随时“交流表达”。
在该企业的五米宽厚板厂智慧集控中心,挂满三面墙的 99 块屏幕,可以实时监控炼钢、轧制、成品、入库等各道工序。十几名工作人员盯着电脑,关注屏幕上数据的变化,工人喝着咖啡,动动手指,就能炼钢。
湘钢早在 2016 年就制定了智能制造计划,采用项目制管理,全面推进。王博表示:“智能制造提升了湘钢的生产效率 20%,产品不良率降低了 13%。”自 2016 年以来,湘钢已在智慧工厂领域立项 363 个项目。
5G+ 大模型
5G+AI 废钢智能分级,避免人工判断标准不一,每年节省采购成本 500 万元;5G+ 板坯自动转钢,解决转钢自动控制和表面瑕疵检测问题,每年增加产能 2.6 万吨;智慧棒材厂实现棒材 AI 表面检测,缺陷判断准确率高达 95%......
近年来,5G+ 应用场景的广泛部署,让湘钢尝到了智能制造的甜头,也坚定了进军人工智能的决心。去年 9 月,湘钢启动人工智能大模型项目建设,推动钢铁产业与人工智能深度融合。今年 4 月 28 日,三方联合打造的钢铁行业盘古大模型应用全球首发,现已完成首批模型开发上线,涵盖钢铁生产流程中的焦化、烧结、炼铁、质检等 23 个场景。
湘钢设备工程部部长郭理宏介绍:“大模型的优势在于模型泛化能力和低门槛流水线开发。如果说以前的智能制造是‘单点智慧化’,那么大模型就是要打造流程再造、环节重塑的创新生态。”
记者了解到,5G 技术实现了“让设备开口说话”,大模型则让数据指挥生产,使人工智能具有思想和决策能力。例如,AI 预测与优化系统可实时预测钢水温度和成分,智能化控制通电与加料,在规定时间内完成钢水冶炼;智慧配煤系统可深度挖掘原料煤之间的配比性,结合业界先进配煤理论进行科学配煤。
在湘钢高线厂轧钢车间,每分钟就有一盘线材生产出来,8 台工业相机同步检测每一盘产品的表面质量,线材盘卷质检系统实时检测,发现瑕疵后由工人在电脑端进行远程复核。
一边生产一边进行质检,背后依靠正是人工智能大模型的强大功效。这套线材盘卷质检系统由华为技术团队指导,湘钢技术团队进行软件开发。
郭理宏表示:“通过应用大模型,开发周期从以月为单位缩短至以天计,开发门槛和成本大大降低了。”
炼就“定海神钢”
在湘钢五米宽厚板厂轧钢生产车间,一块钢坯经过加热、轧制、精整、检验等工序,制成特厚齿条钢。此种钢材主要应用在风电安装船与自升式海洋平台桩腿。作为“定海神钢”,此种钢材不但要防止海水腐蚀,在整个生命周期都不能产生任何微小的缺陷。
智能制造是“定海神钢”的基石。通过数字化、网络化、智能化改造升级,湘钢打破了不同厂区信息壁垒,各个生产环节形成紧密衔接,形成产品研发、生产制造、协同管控、产销服务的全价值链体系。目前,湘钢年产能已达 1600 万吨,拥有全球规模最大的宽厚板生产基地。
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