寶鋼讓算力融入鐵流，高爐裝上“智腦”｜“AI＋製造”撞出創新火花
寶鋼股份寶山基地2號高爐，高爐大模型應用場景之一。劉繼鳴攝
在寶鋼股份俗稱“金字塔”的辦公樓內，數據AI部今年新招聘了一批大學畢業生，專門從事AI模型開發，將爲公司在2027年建成1200個以上AI場景、25條以上AI標杆產線而努力。
寶鋼股份是全球上市鋼企粗鋼產量第二、汽車板與硅鋼產量雙料第一的行業巨頭，從去年起，它決心全力擁抱AI，全面啓動以“三千”（千卡算力、千模能力、千人戰隊）能力建設爲核心的數智化轉型戰略。公司在去年梳理100個AI操作場景的基礎上，今年又推動300個AI應用場景在全業務鏈落地，涵蓋熔鍊高爐、鐵水運輸、連鑄連軋等重點領域。
這是一場沒有硝煙的智能革命，數據飛輪將越轉越快。以連續退火工序爲例，AI的加入讓工人的平均操作間隔從3.2分鐘提升到19分鐘，單次跑偏持續時長縮短約17%，退火工藝符合率提升約22%。寶鋼股份正將冷靜的算力融入灼熱的鐵流，用AI重新定義鋼鐵製造。
高爐心臟
高爐是鍊鐵的“心臟”，佔據鋼鐵廠70%的能耗和成本。寶山基地鍊鐵廠現有4座現代化大型高爐，年產鐵水1500萬噸。去年8月，備受業界關注、由寶鋼股份與華爲合作開發的“高爐大模型”在4號高爐投運，這是大模型技術在鋼鐵長流程核心工藝環節的首次落地應用。
寶鋼股份鍊鐵控制中心。
4號高爐爐內淨高約35米、直徑16米、容積近5000立方米，內部時刻進行着複雜的物理化學反應。基於密閉、高溫、高壓特性，高爐就是一個難以窺探的“黑箱”。爐溫的穩定與否，直接關係到鐵水質量、能耗成本乃至整個生產的穩定。
“以前，老師傅們需要憑經驗觀察風口和鐵水狀態，以此來判斷爐溫，就像老中醫‘望聞問切’。”鍊鐵廠大數據應用首席工程師王士彬說。而現在，這一切被全球首個高爐大模型所改變。
這個由寶鋼股份與華爲共同開發的模型，相當於爲高爐裝上了能夠預見未來的“智慧大腦”。它採集高爐近一兩年來8個系統、1500多個維度的歷史數據，通過複雜算法，能夠精準預測未來兩小時的爐溫趨勢，並自動給出調整指令。
攻克這一難題絕非易事。高爐內部參數超過2萬個且相互關聯，如同蛛網；一個操作指令的反饋需要若干小時的滯後時間；數據粒度不一，時空特徵複雜。項目團隊花費大半年時間，重點進行數據治理，並首創多模態統一編碼技術，將圖片、聲音、事件等不同結構數據“翻譯”成模型能理解的語言，並構建起任意兩個數據之間的關係。
模型投入運行後，每10分鐘進行一次預測，實現預測命中率與控制採納率均超過90%，硅含量、燃料比等多項指標改善，每噸鐵水可節約燃料2千克。據瞭解，這套採用“雲-邊-端”架構的系統，年內將在寶山基地3號、2號高爐和梅山基地4號高爐實現模型上線。
AI主操
在冷軋廠1730工廠六合一控制室，年輕的工程師付龍飛正與“AI主操”一起監控整條產線的生產情況。以往他這個崗位，需要有10年甚至更長時間工作經驗的人方可勝任。
寶鋼股份”黑燈工廠“，冷軋AI主操應用場景之一。劉繼鳴攝
據寶鋼股份冷軋廠數模首席工程師俞鴻毅介紹，退火控制是冷軋環節中技術含量較高、人工干預頻繁、產品過渡環節多的關鍵工序。“AI主操”通過學習優秀操作工的操作經驗，具備優秀員工的操作水準，其上線相當於爲員工配備優秀的“輔助駕駛”，有效彌補年輕員工實踐經驗不足的短板，同時，徹底改變鋼鐵生產“傻大黑粗”的傳統認知。
在技術要求極高的硅鋼車間，“AI主操”的價值更加凸顯。硅鋼脆如玻璃，要將其軋至A4紙般薄，還要保證形狀完美，對操作工是極大考驗。現在，AI能夠提前記憶並識別異常點，如“輔助駕駛”般給出提示，投入使用後，操作工按鍵次數下降40%，誤操作率也大幅降低。
爲了防止帶鋼在生產過程中發生“跑偏”“卡鋼”等異常，原來需要各操作室操作人員24小時不間斷盯住監控屏幕，以便及時發現異常並採取措施。如今，在熱軋工廠的“AI標杆產線”上，關鍵環節由AI監控並進行連鎖控制，無需操作人員時刻盯着，勞動效率提升50%以上。寶鋼的策略是，將“AI主操”從一個點推廣到一條線，再編織成一張網。去年起，公司還推出“數智工程師”項目，計劃到2027年培養700名以上數智工程師。
智能運輸
鐵水煉成後，將被灌入魚雷罐車運到鋼廠進行冶煉。這是一場安全與溫度的博弈，溫降越少，後續鍊鋼越節能。
寶鋼股份寶山基地鍊鋼廠5號連鑄機，連鑄機作業機器人主要應用場景之一。李利攝
寶鋼股份在兩點上做了大膽創新：一是將原本由火車頭牽引的魚雷罐車改爲自帶動力自行駛的移動機器人，這樣的好處是提升運輸效率，節省物流運輸時間，實現點對點運輸；二是從鐵水分割信息開始，整個系統便進入全自動狀態，指令自動分配，車輛自動行駛，信號自動開路，道口自動開閉，車輛自動充電，形成一套完整的智能物流運輸鏈。
這一由AI調度的高效物流網絡上，高峯時間會同時運行幾十輛魚雷罐車，確保鐵水在最短時間內送達。爲了最大限度保持鐵水溫度，寶鋼還爲魚雷罐車加上“蓋子”，這一系列舉措爲後端工序節約了大量能源。
