中信泰富特鋼：數智制造成為敢于求變勇于突破的重要引擎

本報記者|繆曉琴長期以來，中信泰富特鋼積極推動數智化轉型，創新數字化新技術應用場景，打造智能制造標桿示范項目，建設全球領先的智慧工廠，賦能特鋼產業提檔升級。正是憑著“敢想敢干，敢破敢立”的志氣與擔當，中信泰富特鋼集團勇立潮頭成為目前全球品種規格最多的特殊鋼材料制造企業之一。“數字孿生”成為敢于求變的“新王牌”制造型企業的“新動能”來自于諦聽技術脈動、緊跟時代步伐。鋼鐵行業雖說是傳統制造業，但中信泰富特鋼卻特別“求變”，勇于自我否定，每年的低端產品淘汰率在10%左右，積極尋找產品藍海，不斷推進產品升級換代，推動著中信泰富特鋼集團智能制造、綠色低碳發展、現代化工業體系建設乘勢而上，向著世界一流企業標準再拓新程。“百年工廠”大冶特鋼正用數字賦能經營，智造引領發展，從中國“鋼鐵搖籃”崛起為全球特鋼的“弄潮兒”，進一步擴大中信泰富特鋼集團無縫鋼管的技術和市場優勢。大冶特鋼460鋼管廠，是中信泰富特鋼打造的全球首個無縫鋼管全流程全業務工業互聯網平臺和數字孿生工廠。走進生產車間，映入眼簾的不再是守在爐邊揮汗如雨的工人。工作人員在集控室的弧形屏幕上即可查看每個生產環節的實時生產狀況、生產數據和設備情況，對設備端的動態感知和精準控制。在過去，新開發一種鋼管的打樣調試需要來回試錯，不僅周期長而且成本高。如今460鋼管數字化工廠找到了多品種小批量智能制造的成功路徑，可以提供1萬種規格以上的產品，定制化比例超過90%。即使平均每份合同生產數量不足10支，甚至經常要面對某單定制合同只需生產一支鋼管的挑戰，也能快捷應對。460鋼管數字化工廠創新應用AI技術，實現從坯料進廠到加熱、軋制、檢驗至產品交付全過程管理。這也為460鋼管廠帶來了實實在在的生產力進步，人均勞動生產率提升13.5%，產能提升9.5%，工序能耗降低9.5%，碳排放降低13.8%。如何給一條還沒“出生”的鋼管做“體測”？創新應用AI技術，460鋼管廠技術團隊預先對生產過程中的海量數據進行挖掘，開發大量數字模型，通過對收集的標樣進行算法選擇、模型訓練等，實現行業首創的鋼管端到端的全長性能預測。如何讓一個成功的產品自動“掛機練級”成為“黃金鋼管”？460鋼管廠開發的工藝循環優化模型，在現有參數基礎上，對每支鋼管從質量、效率、能耗等多個維度進行評價，并自動推薦綜合評分最高的鋼管，以它們為標桿，實現工藝的優化閉環控制。不同的產品需要配合不同的坯料。460鋼管廠的智能排程系統，能同時對數千個個性化標準和客戶需求進行數字化設計，自動推送到每一個生產崗位。它通過將數字制造、柔性制造、智慧制造、算法模型沉淀為工業互聯平臺能力，改變以往依賴人工設定參數的生產模式。“信息中樞”成為勇于突破的“新引擎”近年來，中信泰富特鋼集團緊緊圍繞高質量發展核心主題，堅持科技領航，深化自主創新，引進了大批數字化人才及高端設備，全力部署“十四五”數智化戰略藍圖，全面落實智能制造新舉措，使智能制造成為推動高質量發展的“新引擎”。旗下興澄特鋼加快營銷體系變革，推進營銷管理信息系統升級改造和數字化建設工作，搭建產品線協同平臺。覆蓋全廠的信息系統猶如中樞神經，實現上下級系統信息流貫通，使相關信息系統進行有機融合，實現數據全流程可視。信息系統實現對生產訂單到最終交付產品全過程的各種數據和狀態信息的接受，成為車間生產和企業管理之間的橋梁，為后續熱處理提供快速反應、有彈性、精細化的制造業環境，幫助企業降低成本、按期交貨、提高產品和服務質量。通過一站式新品研發敏捷性決策工具，興澄特鋼打破傳統決策瓶頸，突破了傳統中厚板產品新品研發模式，實現研發周期縮短56.6%、生產工藝試錯率降低40%、試制成本降低30%，推動了研發新品的進一步優化改進和創新。為了打破大尺寸風電軸承鋼被國外壟斷的局面，興澄特鋼研究院團隊通過不斷摸索，打破傳統工藝以模鑄或電渣重熔生產方式為主的局限性，在國內率先使用連鑄生產，實現不換模具，達成十幾爐甚至二十幾爐不中斷連續生產的效果，大幅提升了生產效率。為了保證生產質量穩定、可控，興澄特鋼建立了一套信息化監測系統。3萬多個傳感器把關鍵設備的生產數據實時傳送到數字集控中心。興澄特鋼研究院負責人介紹：“我們對連鑄涉及質量的拉速、溫度、配水量信號進行統一歸納、整理，實時跟蹤連鑄的生產質量情況，一旦出現異常，就可以及時定位關鍵控制點。通過實施以上技術，興澄特鋼軸承鋼的質量水準取得了飛速提升。”工業大數據成為沖破“瓶頸”的力量源泉目前，人工智能技術正打破設備自動控制和節能大模型計算的“瓶頸”，成為推動制造業高質量發展的重要力量。中信泰富特鋼集團旗下銅陵特材以提升煤氣、蒸汽、電力的綜合能源利用價值為目標，建設了能源平衡大數據系統。經過對人工智能的創新實踐應用，銅陵特材深刻認識到，工業大數據也是一座有待挖掘的資源寶庫，蘊藏著巨大經濟價值。焦炭是鋼鐵企業所需的一種重要化工原料。在煉焦工藝中，紅焦的冷卻(即熄焦)是一項確保煉焦爐長期穩定運行、保證焦炭質量的必要操作。銅陵特材在研究設計干熄焦系統時發現，單方面降低干熄焦燒損率或提高噸焦產蒸汽量并不能使工廠生產達到全局最優，需要綜合考慮動力分廠的能源綜合利用效率，針對蒸汽外供和汽機運行狀態，對干熄焦燒損率和產蒸汽量進行聯調，才能實現全廠能源大數據分析利用最優化。能源平衡大數據系統基于ET工業大腦，通過整合干熄焦流程現有生產數據、設備運維、經營統計等各維度數據，銅陵特材對歷史大數據進行分析、清洗，利用機器學習工具訓練生產過程的大數據預測算法模型，推算出工藝優化算法模型，并能根據生產要求智能推薦降本增效的操作方案。該項目在安徽省創新創業大賽(5G/大數據組)中榮獲二等獎。該項目上線后，為銅陵特材帶來了工作效率的大幅提升和管理模式的全面改變。采用最優化智能算法分配煤氣和蒸汽生產后，銅陵特材煤氣利用率提升至99.8%；實現降本增效的同時，還自動實時監控和控制關鍵設備的最大負荷，使關鍵設備始終處于安全操作范圍，保障了生產的安全穩定。因為有了專家系統自動推薦，工廠員工不需要花費大量時間和精力去熟悉全廠生產工藝，只需根據智能推薦方案對工廠生產進行調整即可，極大縮短從員工培訓到實際操作的周期，生產效率實現質的提升。下一步，中信泰富特鋼集團將繼續重點推動制造模式、管控模式、商業模式轉型，在現有數字孿生基礎上做進一步數字挖掘，將數字化模型與工藝創新、質量精細化深度融合，把握制造業數智化轉型新機遇，以“數智引領”推動“數智特鋼”轉型提檔升級，助推企業高質量發展。