盛夏時節(jié)，走進中國寶武太鋼不銹冷軋廠的智能中央控制室，巨大的電子屏上數(shù)據(jù)流交織成網(wǎng)，操作員輕點鼠標，AI（人工智能）退火主操模型自動接管退火爐全流程——相比經(jīng)驗豐富的主操班組，整體溫度控制精度平均提升20%以上，跑偏頻次和相關質(zhì)量問題判廢率顯著下降。轉(zhuǎn)至數(shù)公里外的煉鋼廠智控中心，在將近50米長的大屏上，從鐵水成分到轉(zhuǎn)爐冶煉溫度再到精煉加料節(jié)奏，900多個參數(shù)被AI實時捕捉，單爐次最快出鋼時間僅3分55秒，全程無人干預。而在6號高爐，曾經(jīng)靠“手感”把脈的工長們?nèi)缃裰恍枳⒁暺聊?，爐熱閉環(huán)率穩(wěn)站93%以上……

從經(jīng)驗煉鋼到“一鍵煉鋼”，從人工巡檢到AI預警，從分散管控到集中智控，數(shù)智技術正在太鋼重塑每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也讓這家全球不銹鋼領軍企業(yè)找到了從單點突破到全流程貫通的躍遷之路——智能制造，正成為太鋼邁向“全球不銹鋼業(yè)引領者”的核心引擎。

“工業(yè)大腦”讓產(chǎn)線換新顏

煉鐵高爐，被公認為鋼鐵行業(yè)最難啃的“硬骨頭”。爐內(nèi)反應不可見，猶如“黑箱”，傳統(tǒng)操作全憑經(jīng)驗——工長觀察外圍參數(shù)，憑感覺調(diào)整。

“以前的高爐，純粹依賴人工經(jīng)驗，每個班組都有自己的操作習慣，標準難以統(tǒng)一。”太鋼煉鐵廠數(shù)模負責人李壯年坦言。4個班次各有“手感”，鐵水質(zhì)量波動問題難以解決，始終在被動響應，不易精準命中目標。

2024年，太鋼煉鐵廠與東北大學合作，在6號高爐上線爐熱閉環(huán)智能控制系統(tǒng)，融合工藝機理與AI算法，通過機器學習和深度學習模型，提前預判鐵水溫度和生鐵硅含量變化趨勢，實現(xiàn)自動調(diào)控。“系統(tǒng)投用后，爐溫穩(wěn)定性和鐵水質(zhì)量穩(wěn)步提升。”李壯年介紹，“現(xiàn)在爐熱閉環(huán)率穩(wěn)定保持在93%以上，正常運行時月度閉環(huán)率可達97%左右。這個系統(tǒng)基本可以一直使用，除非數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤、檢修或者爐況波動較大時才會退出。”目前，該系統(tǒng)年創(chuàng)造經(jīng)濟效益超過2400萬元，在中國寶武AI競賽中獲二等獎。
 

圖為太鋼廠區(qū)

在此基礎上，太鋼煉鐵廠持續(xù)拓展智能化版圖。高爐長壽診斷模型每天自動分析1500多個監(jiān)測點數(shù)據(jù)，生成智能診斷報告，精準提示參數(shù)異常與應對方案；高爐煉鐵輔助決策系統(tǒng)正在開發(fā)，將原料、燒結(jié)、焦化、高爐四大工序數(shù)據(jù)打通，為煉鐵全流程提供智能分析與決策支持；燒結(jié)智能控制、智能配煤等模型也在同步推進。

“我們設計開發(fā)的模型，多數(shù)采用大、小模型結(jié)合的思路，先通過工藝機理進行基礎建模，再加上數(shù)學模型模型進行精準預判與尋優(yōu)，最后通過大模型進行系統(tǒng)整合。這樣更系統(tǒng)、更智能，效果也更好。”太鋼裝備部副部長韓盾介紹，這一思路貫穿燒結(jié)、配煤、高爐等各環(huán)節(jié)的模型開發(fā)，是太鋼煉鐵智能化從“單點突破”走向“系統(tǒng)協(xié)同”的關鍵路徑。在圖像識別領域，燒結(jié)料面粒度識別、鐵水成分圖像識別等項目也在開發(fā)中，將AI的“眼睛”延伸到更多傳統(tǒng)依賴人眼判斷的場景。
 

圖為太鋼煉鐵廠智能管控中心

冷軋環(huán)節(jié)同樣經(jīng)歷了從“各管一段”到AI全局統(tǒng)籌的轉(zhuǎn)變。在全球不銹鋼行業(yè)，太鋼不銹冷軋廠擁有一個獨特身份——全球首條集成冷軋、退火、酸洗等六大工序的不銹鋼智能產(chǎn)線，2025年成功獲評為工信部卓越級智能工廠。

智能冷軋工業(yè)大腦集成了作業(yè)優(yōu)化、質(zhì)量預測、智慧排程等核心AI模型。其中，AI退火主操模型尤為典型——傳統(tǒng)退火爐控制依賴固定參數(shù)的工藝模型，每班生產(chǎn)人員都有各自的操作手法，按照工藝設定參數(shù)操作生產(chǎn)出的產(chǎn)品難有統(tǒng)一的質(zhì)量效果。韓盾打了一個比方：傳統(tǒng)人工控溫模式好比手工窯爐燒制工件，全靠操作人員臨場憑經(jīng)驗調(diào)節(jié)火候，不同人操作尺度不一，爐溫波動難以避免。而冷軋廠使用AI退火主操模型之后，AI會學習海量歷史操作數(shù)據(jù)，精準預測下一卷帶鋼對應的爐內(nèi)各區(qū)域溫度設定值，在帶鋼切換階段提前下發(fā)溫控預設參數(shù)，以此保證帶鋼入爐全程溫度穩(wěn)定；模型通過自學習找到最優(yōu)工藝路徑，不需要人工實時上手操作。AI退火主操模型上線后，產(chǎn)品合格率提升了2.1個百分點，人工操作干預頻次減少了80%。操作員的角色也從“操作者”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;監(jiān)督者”。
 

圖為太鋼不銹冷軋廠生產(chǎn)現(xiàn)場

186個智能體串起全鏈條

一個又一個“點”上的突破，如何從“點上開花”走向“滿園春色”？太鋼的答案是一條清晰的遞進之路。

2021年融入中國寶武體系后，太鋼啟動了智慧制造1.0建設，圍繞“1+6”集控模式推進，即1個管控中心對應6個集控區(qū)域，覆蓋煉鐵、煉鋼、熱連軋、冷軋、硅鋼及能動區(qū)域，實現(xiàn)了主工序的集中管控。“那時候我們和寶鋼股份對標，先把各工序的‘眼睛’和‘手’集中起來。”韓盾回憶道。

進入2.0階段，太鋼在集控基礎上實現(xiàn)“三跨”，即跨時間、跨空間、跨工序。鐵鋼界面之間，鐵水運輸與成分匹配實現(xiàn)協(xié)同聯(lián)動；煉鋼到熱連軋之間，坯料周轉(zhuǎn)效率、熱裝熱送與紅送能效等關鍵指標的管控被打通。太鋼開始以太原基地為核心，聯(lián)動托管區(qū)域的寧波寶新和寶鋼德盛等基地，通過信息聯(lián)通實現(xiàn)跨基地、跨業(yè)務單元的數(shù)據(jù)互通。

真正的躍升發(fā)生在2025年。中國寶武開啟“2526工程”，圍繞智能體應用全面布局，太鋼數(shù)智化轉(zhuǎn)型邁入3.0階段。2025年初，太鋼裝備部專門成立數(shù)模室，以工藝為驅(qū)動，圍繞煉鐵、煉鋼、冷軋三大核心工序展開“AI+”應用攻關。“目前，太鋼的大數(shù)據(jù)分析能力已達到行業(yè)領先水平，該能力的提升可實現(xiàn)通過數(shù)據(jù)對全工藝流程重新定義。今年太鋼提出打造AI2.0的概念，包括‘AI+’研發(fā)、‘AI+’制造、‘AI+’服務、‘AI+’環(huán)保治理等方面，未來將持續(xù)升級改造。”韓盾介紹道。

圖為太鋼技術中心大樓

截至目前，太鋼85%主流程工序?qū)崿F(xiàn)智能集控，關鍵工序數(shù)控化率超過86%，工業(yè)機器人達324臺，智能制造水平走在全國前列。太鋼已構(gòu)建186個智能體，搭建知識庫368個，其中高活躍智能體達15個，覆蓋全業(yè)務鏈條。

“寶武以DeepSeek（深度求索）大模型為核心引擎的智能體基座，根據(jù)生產(chǎn)與工作中的具體場景，協(xié)助太鋼各個生產(chǎn)廠和部門開發(fā)自己所需的智能體，實現(xiàn)了對日常工作的提質(zhì)增效。”寶信軟件 （山西）有限公司副總經(jīng)理魏敏介紹道。

“數(shù)字秘方”讓技藝永不失傳

筆尖鋼——這個曾讓太鋼享譽全國的產(chǎn)品，承載著中國不銹鋼自主化的特殊意義。2017年太鋼攻克筆尖鋼核心技術，打破了該領域長期依賴進口的困局。如今，這條產(chǎn)線也在智能化改造中蛻變。2019年后，太鋼對筆尖鋼熱軋盤條產(chǎn)線進行系統(tǒng)升級，從軋制精度到在線檢測全面改造。“整體質(zhì)量有明顯提升，穩(wěn)定性也有提升。”筆尖鋼產(chǎn)品研發(fā)工程師車德會介紹，“升級后軋制造成的廢品基本為零，成材率達到95%。以前人工操作干擾因素多；現(xiàn)在圓度、尺寸精度控制都比以前好，產(chǎn)品最終狀態(tài)和溫度都更好了，成材率和質(zhì)量提升了一個臺階。”與此同時，在檢測環(huán)節(jié)，AI圖像識別技術正逐步替代人工判斷，實驗室直讀光譜儀等設備搬到了生產(chǎn)現(xiàn)場，檢測從“事后驗證”變?yōu)?ldquo;在線實時”。

圖為筆尖鋼

筆尖鋼產(chǎn)線的蛻變是太鋼數(shù)智化向深水區(qū)挺進的一個縮影。面向“十五五”，太鋼明確了四大方向：夯實數(shù)據(jù)基礎、聚焦高價值場景、轉(zhuǎn)化隱性知識、推動治理模式變革。其中，最引人注目的是“特殊鋼材料基因智能體”和“數(shù)字秘方”兩大構(gòu)想——前者將AI深度融合于新材料研發(fā)，通過整合多年積累的合金設計數(shù)據(jù)和工藝知識，為新材料開發(fā)提供智能化成分—工藝—性能映射和推薦路徑；后者則將大量依賴老師傅經(jīng)驗的隱性知識，轉(zhuǎn)化為可復用、可迭代的標準化數(shù)字資產(chǎn)，解決“人走技亡”的困局。
 

同時，在數(shù)字孿生方面，太鋼已在冷軋和硅鋼區(qū)域建成“數(shù)字鋼卷”，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)的數(shù)字化映射；煉鋼連鑄環(huán)節(jié)的數(shù)字孿生技術正在規(guī)劃推進中。“從最初的原料到最后的成品，所有大模型集中在一個統(tǒng)一平臺上進行數(shù)字化管控，可實現(xiàn)全流程的貫通。”韓盾表示。

數(shù)智化轉(zhuǎn)型是一場沒有終點的長跑，太鋼的步伐穩(wěn)健而堅定。“數(shù)據(jù)是AI的‘糧食’，必須先把數(shù)據(jù)底座筑牢，才能讓模型跑得準、跑得穩(wěn)。”韓盾說。
 

鋼鐵行業(yè)“高準入門檻、高運營成本、高安全風險”的特點，讓太鋼在推進AI應用時更加注重實效——堅持試點先行、小步快跑，先在關鍵工序驗證成效，再以輕量化、標準化架構(gòu)快速復制推廣。目前，太鋼正按節(jié)點規(guī)劃推進數(shù)據(jù)倉庫和“數(shù)據(jù)湖”建設，從高爐、煉鐵領域逐步向外拓展數(shù)據(jù)基礎平臺，將更多沉淀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可復用的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，為AI模型持續(xù)輸送優(yōu)質(zhì)“糧食”。
 

從1.0的“點上開花”到3.0的“全域賦能”，一條數(shù)據(jù)更通、生產(chǎn)更智能、管理更高效的數(shù)智化轉(zhuǎn)型之路正在太鋼腳下延展。何以躍升？智造作答——太鋼的未來工廠，正從藍圖走向現(xiàn)實。
 

圖為太鋼集團鳥瞰