中信泰富特钢：数智制造成为敢于求变勇于突破的重要引擎

本报记者|缪晓琴长期以来，中信泰富特钢积极推动数智化转型，创新数字化新技术应用场景，打造智能制造标杆示范项目，建设全球领先的智慧工厂，赋能特钢产业提档升级。正是凭着“敢想敢干，敢破敢立”的志气与担当，中信泰富特钢集团勇立潮头成为目前全球品种规格最多的特殊钢材料制造企业之一。“数字孪生”成为敢于求变的“新王牌”制造型企业的“新动能”来自于谛听技术脉动、紧跟时代步伐。钢铁行业虽说是传统制造业，但中信泰富特钢却特别“求变”，勇于自我否定，每年的低端产品淘汰率在10%左右，积极寻找产品蓝海，不断推进产品升级换代，推动着中信泰富特钢集团智能制造、绿色低碳发展、现代化工业体系建设乘势而上，向着世界一流企业标准再拓新程。“百年工厂”大冶特钢正用数字赋能经营，智造引领发展，从中国“钢铁摇篮”崛起为全球特钢的“弄潮儿”，进一步扩大中信泰富特钢集团无缝钢管的技术和市场优势。大冶特钢460钢管厂，是中信泰富特钢打造的全球首个无缝钢管全流程全业务工业互联网平台和数字孪生工厂。走进生产车间，映入眼帘的不再是守在炉边挥汗如雨的工人。工作人员在集控室的弧形屏幕上即可查看每个生产环节的实时生产状况、生产数据和设备情况，对设备端的动态感知和精准控制。在过去，新开发一种钢管的打样调试需要来回试错，不仅周期长而且成本高。如今460钢管数字化工厂找到了多品种小批量智能制造的成功路径，可以提供1万种规格以上的产品，定制化比例超过90%。即使平均每份合同生产数量不足10支，甚至经常要面对某单定制合同只需生产一支钢管的挑战，也能快捷应对。460钢管数字化工厂创新应用AI技术，实现从坯料进厂到加热、轧制、检验至产品交付全过程管理。这也为460钢管厂带来了实实在在的生产力进步，人均劳动生产率提升13.5%，产能提升9.5%，工序能耗降低9.5%，碳排放降低13.8%。如何给一条还没“出生”的钢管做“体测”？创新应用AI技术，460钢管厂技术团队预先对生产过程中的海量数据进行挖掘，开发大量数字模型，通过对收集的标样进行算法选择、模型训练等，实现行业首创的钢管端到端的全长性能预测。如何让一个成功的产品自动“挂机练级”成为“黄金钢管”？460钢管厂开发的工艺循环优化模型，在现有参数基础上，对每支钢管从质量、效率、能耗等多个维度进行评价，并自动推荐综合评分最高的钢管，以它们为标杆，实现工艺的优化闭环控制。不同的产品需要配合不同的坯料。460钢管厂的智能排程系统，能同时对数千个个性化标准和客户需求进行数字化设计，自动推送到每一个生产岗位。它通过将数字制造、柔性制造、智慧制造、算法模型沉淀为工业互联平台能力，改变以往依赖人工设定参数的生产模式。“信息中枢”成为勇于突破的“新引擎”近年来，中信泰富特钢集团紧紧围绕高质量发展核心主题，坚持科技领航，深化自主创新，引进了大批数字化人才及高端设备，全力部署“十四五”数智化战略蓝图，全面落实智能制造新举措，使智能制造成为推动高质量发展的“新引擎”。旗下兴澄特钢加快营销体系变革，推进营销管理信息系统升级改造和数字化建设工作，搭建产品线协同平台。覆盖全厂的信息系统犹如中枢神经，实现上下级系统信息流贯通，使相关信息系统进行有机融合，实现数据全流程可视。信息系统实现对生产订单到最终交付产品全过程的各种数据和状态信息的接受，成为车间生产和企业管理之间的桥梁，为后续热处理提供快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业降低成本、按期交货、提高产品和服务质量。通过一站式新品研发敏捷性决策工具，兴澄特钢打破传统决策瓶颈，突破了传统中厚板产品新品研发模式，实现研发周期缩短56.6%、生产工艺试错率降低40%、试制成本降低30%，推动了研发新品的进一步优化改进和创新。为了打破大尺寸风电轴承钢被国外垄断的局面，兴澄特钢研究院团队通过不断摸索，打破传统工艺以模铸或电渣重熔生产方式为主的局限性，在国内率先使用连铸生产，实现不换模具，达成十几炉甚至二十几炉不中断连续生产的效果，大幅提升了生产效率。为了保证生产质量稳定、可控，兴澄特钢建立了一套信息化监测系统。3万多个传感器把关键设备的生产数据实时传送到数字集控中心。兴澄特钢研究院负责人介绍：“我们对连铸涉及质量的拉速、温度、配水量信号进行统一归纳、整理，实时跟踪连铸的生产质量情况，一旦出现异常，就可以及时定位关键控制点。通过实施以上技术，兴澄特钢轴承钢的质量水准取得了飞速提升。”工业大数据成为冲破“瓶颈”的力量源泉目前，人工智能技术正打破设备自动控制和节能大模型计算的“瓶颈”，成为推动制造业高质量发展的重要力量。中信泰富特钢集团旗下铜陵特材以提升煤气、蒸汽、电力的综合能源利用价值为目标，建设了能源平衡大数据系统。经过对人工智能的创新实践应用，铜陵特材深刻认识到，工业大数据也是一座有待挖掘的资源宝库，蕴藏着巨大经济价值。焦炭是钢铁企业所需的一种重要化工原料。在炼焦工艺中，红焦的冷却(即熄焦)是一项确保炼焦炉长期稳定运行、保证焦炭质量的必要操作。铜陵特材在研究设计干熄焦系统时发现，单方面降低干熄焦烧损率或提高吨焦产蒸汽量并不能使工厂生产达到全局最优，需要综合考虑动力分厂的能源综合利用效率，针对蒸汽外供和汽机运行状态，对干熄焦烧损率和产蒸汽量进行联调，才能实现全厂能源大数据分析利用最优化。能源平衡大数据系统基于ET工业大脑，通过整合干熄焦流程现有生产数据、设备运维、经营统计等各维度数据，铜陵特材对历史大数据进行分析、清洗，利用机器学习工具训练生产过程的大数据预测算法模型，推算出工艺优化算法模型，并能根据生产要求智能推荐降本增效的操作方案。该项目在安徽省创新创业大赛(5G/大数据组)中荣获二等奖。该项目上线后，为铜陵特材带来了工作效率的大幅提升和管理模式的全面改变。采用最优化智能算法分配煤气和蒸汽生产后，铜陵特材煤气利用率提升至99.8%；实现降本增效的同时，还自动实时监控和控制关键设备的最大负荷，使关键设备始终处于安全操作范围，保障了生产的安全稳定。因为有了专家系统自动推荐，工厂员工不需要花费大量时间和精力去熟悉全厂生产工艺，只需根据智能推荐方案对工厂生产进行调整即可，极大缩短从员工培训到实际操作的周期，生产效率实现质的提升。下一步，中信泰富特钢集团将继续重点推动制造模式、管控模式、商业模式转型，在现有数字孪生基础上做进一步数字挖掘，将数字化模型与工艺创新、质量精细化深度融合，把握制造业数智化转型新机遇，以“数智引领”推动“数智特钢”转型提档升级，助推企业高质量发展。