新闻纵深·追踪“人工智能+”｜49个工业模型，降本增效新密码

智能(zhìnéng)生产实现铸铁管毫米级质量(zhìliàng)控制，智能配煤模型年创效近1900万元，智慧物流系统将货车到货准时率从50%提升至70%…… 作为邯郸唯一入选工信部数字领航(lǐngháng)案例的企业，新兴铸管武安本级建成49个垂直大(dà)模型应用场景，并将其广泛应用于(yú)生产优化、质量控制、设备维护和能源管理等环节，实现人工智能驱动全链条降本增效(jiàngběnzēngxiào)。 新兴铸管武安(wǔān)本级的成功探索，不但推动企业实现高质量发展，也为传统制造业企业数字化转型提供了实践样本(yàngběn)。 6月5日拍摄的新兴铸管(zhùguǎn)武安本级智能(zhìnéng)管控中心。 新兴铸管武安本级供图 6月(yuè)5日，位于邯郸武安的新兴铸管武安本级铸管新一区智能化车间内，上千摄氏度的铁水如熔岩般翻涌，离心机高速旋转，机械臂精准挥舞……经过熔炼、离心浇筑(jiāozhù)、退火、涂衬、喷涂、检测等一系列工序，一炉炉火(lúhuǒ)红的铁水很快变成了一根根笔直的铸铁管(zhùtiěguǎn)。 和热火朝天的生产场面形成鲜明对比的，是生产车间内为数不多的工人(gōngrén)。一眼望去，只有各种设备在“劳作”，几名负责巡检的工人被高大(gāodà)的机械遮挡起来，显得更加不起眼(bùqǐyǎn)。 “这个车间生产的离心球墨铸铁管，是铁水添加(tiānjiā)球化剂后经离心机铸造而成的管子。它的用途十分广泛，可用于长距离引调水、市政给排水、供热，水利调水、农田灌溉(nóngtiánguàngài)，以及(yǐjí)工矿企业输送尾矿等浆体。”新兴铸管武安本级数字化部(bù)部长温智慧介绍。 温智慧告诉记者，一根铸铁管(zhùtiěguǎn)达到出厂标准，要经过一系列复杂的生产环节。过去，几乎每个环节都需要人工(réngōng)操作，而现在智能设备(shèbèi)代替了人工操作，AI模型成了生产环节的“智慧大脑”。 作为邯郸唯一入选工信部数字领航(lǐngháng)案例的(de)企业，新兴铸管武安本级自主研发设计的“熔炼供铁模型(móxíng)”，将AI智慧大脑的优势体现得淋漓尽致。而(ér)像这样的垂直大模型应用(yìngyòng)场景，该企业已建成49个，应用于生产优化、质量控制、设备维护和能源管理等环节，实现人工智能驱动全链条降本增效。 铁水熔炼和离心铸造，是铸铁管生产的(de)核心(héxīn)环节。在高温熔炼炉中，精选(jīngxuǎn)的铁矿石经过冶炼转化为铁水，球化铁水经过离心机高速旋转(gāosùxuánzhuǎn)，冷却定型为铸管。其均匀分布的球状石墨结构，赋予了铸铁管优异的力学性能，保留(bǎoliú)了比钢高出十几倍的抗氧化能力，具有更强的耐腐蚀性。 “作为两个紧密衔接的生产环节，出炉铁水的温度必须满足(mǎnzú)离心机(líxīnjī)的生产需要，并随时根据实际情况进行调整和(hé)控制。”温智慧说，在传统(chuántǒng)的生产过程中，铁水出炉时机和离心机的生产过程难以时刻保持(bǎochí)完美匹配，经常出现铁水等待离心机时温度下降，或者离心机停机待铁的情况。 “熔炼供铁模型”投用后，离心机的(de)生产(shēngchǎn)节奏与铁水生产数据在云端实时交融，深度学习模型反向推算最佳出铁时间和重量。如此一来(rúcǐyīlái)，铁水从(cóng)出炉到进行离心铸造的等待时间被大大压缩，铁水出炉后的温度波动(bōdòng)得到有效控制。该模型的应用，不但使生产效率大幅提升，还减少了因铁水温度波动导致的能源浪费。 AI模型的应用，不但(bùdàn)能提高生产效率，还能提高产品质量。 铸铁管壁厚的均匀(jūnyún)性，对其在各种环境下的性能稳定(wěndìng)和耐用性影响很大。在精整工段，一台激光检测仪正对铸管进行“CT扫描”——每根管(měigēnguǎn)采集300多个点位数据，检测精度可达0.1毫米。 为了(wèile)达到毫米级的管壁均匀度，工作人员将离心机转速、翻包速度(sùdù)等诸多可能影响产品质量的变量纳入AI模型，一旦管壁厚度偏离(piānlí)标准，系统可以反向追溯工艺参数病灶。 “以前靠(kào)老师傅的(de)经验，现在(xiànzài)靠数据决策。如今，在我们的铸管智能化车间，铸铁管壁厚极差（最薄处和最厚处的差值）在1.5毫米内的产品比例超过80%，产品不良率大大下降。”负责产线工艺监督(jiāndū)的孙聚杰介绍。 通过智能化实现质量管控，还延伸到了铸铁管的出库(chūkù)环节。喷码机(pēnmǎjī)器人会在每根铸管喷涂唯一管号(guǎnhào)和二维码，便于后续的管理、储运和质量追溯。 “机器喷涂代替人工喷涂，效率大大提高。”孙聚杰说，前不久，菲律宾的客户要求为订购的一批产品(chǎnpǐn)喷印艺术字体商标，喷码机器人挥动机械臂(bì)，几分钟就完成了传统工艺需半小时(bànxiǎoshí)的定制喷涂任务。 从铁水奔涌的(de)熔炉到静默运算的机房，从替代人力的机械臂到预测(yùcè)故障的算法，新兴铸管武安本级以人工智能助力转型(zhuǎnxíng)升级，实现生产的新跨越。 5月4日，新兴铸管武安本级铸管生产线(shēngchǎnxiàn)上的自动化制芯工序正在运行(yùnxíng)。 新兴铸管武安本级供图 年(nián)创效近1900万元 6月5日15时，河北(héběi)新兴能源科技股份有限公司（以下简称能源科技）主控室内，配煤(pèiméi)师巩玉岭的指尖(zhǐjiān)在键盘上轻快跳动。各种参数输入后，电脑屏幕上的配煤模型系统开始飞速运转，10套最优(zuìyōu)配比方案瞬间弹出。 在对这些配比方案进行筛选后，巩玉岭鼠标轻点(qīngdiǎn)“下发(xiàfā)”，配煤指令直达生产线——这项曾每次耗费他几个小时的工作，如今在几分钟内就能(néng)轻松完成。 “有了(le)人工智能配煤模型系统(xìtǒng)，我的‘老战友’彻底退休了。”放下鼠标，巩玉岭(gǒngyùlǐng)摩挲着(zhe)桌角放的一个计算器。这位年逾五旬的配煤师见证了钢铁工业的智能化跃迁：数十年的炼焦配煤人工计算，最终浓缩为配煤模型系统中的一行行代码。 炼焦(liànjiāo)是(shì)钢铁生产(shēngchǎn)的重要环节。通过炼焦，钢铁企业可以获得重要的化工原料——焦炭。冶金焦炭含碳量高(gāo)、气孔率高、强度大，是高炉炼铁的重要燃料和还原剂，也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。同时，副产品焦炉煤气也可用于钢铁生产中的其他(qítā)环节，实现资源的循环利用。 “焦炭(jiāotàn)炼得好不好，炼焦原料很重要。”巩玉岭告诉记者，用于炼焦的煤并非只有一种。因此，将焦煤(jiāoméi)、肥煤、气煤、瘦煤(shòuméi)等多个煤种按所需比例进行合理搭配的炼焦配煤工艺，就显得尤为重要。 传统配煤，是一场(yīchǎng)精密又复杂的(de)“手工实验”。巩玉岭的笔记本上，密密麻麻记录着十多种煤的灰分、硫分、水分等数据(shùjù)，面对这些复杂的数据，他只能用计算器反复计算。 “配煤的最终目标是在保证焦炭质量的前提下，成本最优。这对配(zhèduìpèi)煤师来说是不小的考验。”巩玉岭(gǒngyùlǐng)说。 例如，公司要求生产的(de)焦炭(jiāotàn)灰分含量(hánliàng)低于(dīyú)13%，而储煤仓已有的10多种炼焦煤的灰分含量分别是10.5%、0.5%、12%等。配煤师需要通过计算得出这10多种炼焦煤的配入比例，最终实现产出焦炭灰分含量低于13%的目标。 在配煤质量达标(dábiāo)后，还要考虑生产成本，综合(zōnghé)得出一个配煤方案。“不过，再有经验的配煤师计算能力也有上限，就像下围棋时人脑的算力再强(qiáng)，也难以抗衡人工智能几亿次的全局推演。”巩玉岭说，过去，在配煤取值(qǔzhí)时配煤师的估算往往偏于(yú)保守，容易造成成本增加、质量过剩。 转机始于2022年末。为找到配煤“最优解”，新兴铸管武安本级人工智能(réngōngzhìnéng)团队深入焦化车间(chējiān)，开始了人工智能配煤模型的攻坚研发。 物理配方是(shì)看得见、可操作的，但不同品种的煤炭掺混在一起参与复杂的化学反应则是一个“黑盒”，只知道输入和输出关系(guānxì)，而(ér)具体的过程难以准确把握。 在深入学习研究炼焦配煤工艺的基础上，研究团队用数学方法，在物理配方(pèifāng)和化学反应之间(zhījiān)，搭建起一座“沟通”的桥梁，探寻(tànxún)配煤转化率最高的“奥秘”。 为了让研究顺利进行，有多年配煤经验的巩玉岭(gǒngyùlǐng)，更是拿出了自己“压箱底”的宝贝，贡献了丰富经验和上万条数据(shùjù)。 “让(ràng)平台明白什么样的配方对于我们的终端产品是最优比，然后把这个配方模型保存下来，针对不同的品种，智能(zhìnéng)平台就可以自动调整配煤比例，达到降本增效、提高(tígāo)转化效率的目的。”新兴铸管武安(wǔān)本级数字化部部长助理刘正刚介绍。 历经数月攻坚，一套融合“反向测算”与“正向求解”的智能配煤系统诞生。该(gāi)系统就像一个超级(chāojí)“煤焦配方师”：只要输入焦炭质量要求，系统即可瞬间扫描11个料(gèliào)筒筒仓的实时库存煤炭数据，基于加权平均算法(suànfǎ)与自学习模型，在上亿种配比组合中生成10套质量达标、成本最低的方案供人决策(juécè)。 值得一提的是，该模型还具备“成长力”——持续用历史配比偏差数据训练，其配煤准确率正逐步(zhúbù)逼近(bījìn)100%。 “过去凭经验‘抓药’，现在用(yòng)数据(shùjù)‘开方’。”刘正刚说，在系统辅助下，用部分低价煤种通过科学配比，也可替代高价煤且保证质量，破除(pòchú)优质煤依赖症。 配煤模型上线一年(yīnián)多以(yǐ)来，能源科技每吨焦炭生产成本平均降低约9.5元，以年产焦炭194万吨计算，年创效近1900万元。 4月8日，新兴(xīnxīng)铸管(zhùguǎn)武安本级铸管生产线上，铸铁管正在进行数字喷码。 新兴铸管武安本级供图 到货准时率从50%提升(tíshēng)至70% 6月6日(rì)上午，新兴铸管集团武安铭泰(míngtài)供应链管理有限公司（以下简称(jiǎnchēng)铭泰供应链）控制室的一台电脑屏幕上，一张中国地图被密密麻麻的光点覆盖。 业务员轻点(qīngdiǎn)鼠标，一个闪烁的红色标记(biāojì)立刻放大——一辆冀D车牌的货车正行驶在山东日照通往河北的高速上，车辆的实时位置、时速(shísù)、预计抵达时间等信息清晰显示。 “如果它偏离路线或停滞超时，系统会立刻(lìkè)报警，调度员1分钟内就能电话介入。”铭泰供应链物流主管刘统指着(zhǐzhe)屏幕介绍，此时此刻，共有200多辆为新兴铸管(zhùguǎn)运输原料的货车(huòchē)在路上行驶，所有车辆实时位置尽在掌握。 而几年前，这样(zhèyàng)精准的物流实时管控能力，几乎难以想象。 物流运输是钢铁企业的“血脉”，但传统的物流管理模式一直(yìzhí)比较(bǐjiào)粗放。“车一离开港口就失联(shīlián)，只能靠电话催问，到货时间全凭和司机(sījī)的口头约定。”刘统表示，这种“盲管”的状态迫使公司必须提高原料库存储存。 过去，在生产高峰期，新兴铸管炼铁环节(huánjié)至少要备足7天的原料用量(yòngliàng)，数亿元资金被占用。此外，运输(yùnshū)车辆偷停、路线迂回、装卸延时等问题频发。 为提高物流运输效率和(hé)管控能力(nénglì)，铭泰供应链于2024年投运智慧物流管控平台。该平台对接中储智运、山东物泊、山东陆海(lùhǎi)等货运平台，通过(tōngguò)北斗/GPS双模定位与高德地图结合，每30秒刷新车辆位置，还能自动(zìdòng)抓取车牌号、货物信息、司机联系方式，彻底解决了运输过程中货车“失联”问题。 “平台还实现了对货运车辆的全程智能监管，例如场内卸货(xièhuò)超2小时自动触发(chùfā)预警，场外运输设置三级时效红线（如天津港至厂区标准时效22小时）。从装车到卸货的每个节点，只要触发预警红线，系统都会(huì)报警并(bìng)推送给对应负责人。”刘统说。 效率得到大幅提升的(de)，还有物流结算系统(xìtǒng)。智慧物流管控平台(píngtái)打通磅房计量、门禁与第三方支付之间的关联，运输车辆出厂后，系统可以自动核算亏吨扣罚等，并进行运费结算。 如今(rújīn)，长途货运车辆的运费结算周期从此前的5天压缩至1天。结账快了(le)，司机们的工作热情也更高了。 数据显示，平台投用后，厂内外运输效率(lǜ)提升了10%至15%，天津、黄骅方向的原料平均可在20小时(xiǎoshí)(xiǎoshí)内到厂，山东方向的原料平均可在24小时内到厂，厂外物流车辆(chēliàng)到货准时率从50%提升至70%。此外，通过智慧物流管控平台动态管控，月度清洁(qīngjié)运输比例稳定(wěndìng)控制在80%以上，实现了生产用料、运输成本、清洁运输比例间的“综合平衡”。 物流管理能力的(de)升级(shēngjí)，还(hái)撬动了库存和生产端的全链条变革。走进新兴铸管武安本级炼铁部的原料料场，以往原料堆积如山的景象已不复存在。“如今，我们的日常原料库存周期已降至3天。”温智慧说。 采购部门依托物流时效数据，将大批量采购拆分为“小批量、多批次”模式，还带来更多效果。库存(kùcún)压力降低后，企业资金流可以(kěyǐ)得到改善，应对(yìngduì)价格波动的能力也更强了。 目前，新兴铸管武安本级关于(guānyú)智慧物流的探索仍在深化。在铭泰供应链的规划里，未来的智慧物流平台将进一步(jìnyíbù)整合生产消耗、物流在途、库存等(děng)数据，构建动态采购决策模型。 “比如系统预判某物料48小时后短缺(duǎnquē)，会自动生成采购指令并匹配运力。”铭泰供应链(gōngyìngliàn)负责人郭森林表示，未来他们的目标是通过智慧物流，让公司在生产端(duān)趋近“零库存”，厂区(chǎngqū)料场仅保留部分应急原料，而这一天，也似乎并不遥远。（河北日报(rìbào)记者 王思达 刘剑英） 环保(huánbǎo)“智脑”赋能绿色转型 走进新兴铸管武安本级智能管控中心，巨大的(de)屏幕上，厂区的三维实景地图与密集的数据流映入眼帘(yìngrùyǎnlián)。 除尘设施(shèshī)运行情况、运输车辆(chēliàng)实时轨迹、料棚扬尘监测数值……一切尽在掌握。2024年3月，这个被员工称为(chēngwéi)环保“智脑”的平台全面上线，成为公司成功通过环保绩效A级企业复核的关键数字引擎。 钢铁生产中的无组织排放治理，历来(lìlái)是行业痛点。新兴铸管武安本级借助平台构建起(qǐ)覆盖(fùgài)全厂的“数字天网”，将排放源精细划分为生产工艺、封闭(fēngbì)运输、封闭存储、密闭(mìbì)输送四大类型，并精准关联到具体产线、工序、生产设备及治理设施。分类、布局、关联，三步构建起“排放源数字档案库”。 在大型料棚区域(qūyù)，这套系统展现出强大威力(wēilì)。高清视频监控如同“鹰眼”，智能捕捉(bǔzhuō)卸料、上料过程潜在的扬尘风险。一旦(yídàn)部署的扬尘监测仪数值异常，系统瞬间联动，自动启动预设区域的雾炮或干雾抑尘设备，精准控制污染扩散。 “从‘看见’污染到启动治理，秒级响应，这是人工巡检无法企及的速度与(yǔ)精度。”新兴铸管武安本级数字化部部长(bùzhǎng)温智慧介绍。 针对有组织排放的管理，平台构建了实时在线(zàixiàn)的“神经系统”。它深度采集关键环保设施（除尘、脱硫、脱硝）的运行参数(cānshù)、CEMS在线监测数据，更将反映(fǎnyìng)生产负荷、设备启停(qǐtíng)的核心工艺参数同步纳入集中监控。 “所有运行参数实时记录、集中管理、有据可查(yǒujùkěchá)。不仅内部管理一目了然，在需要时更能快速(kuàisù)调取完整数据链，为稳定达标排放提供强有力的‘自证清白’依据，应对监管核查(héchá)底气十足。”温智慧说。 清洁运输是绿色钢铁(gāngtiě)的重要指标。为此(wèicǐ)，平台专门构建的清洁运输管控系统，将厂区道路扬尘与空气质量(kōngqìzhìliàng)在线监测系统联合，实现厂区道路扬尘污染智能化管控治理一体化，如同打通了厂区物流的“绿色脉络(màiluò)”。 温(wēn)智慧介绍，运输车辆(chēliàng)驶入厂区，即进入由无组织排放(páifàng)探头构成的监测网，实时监控其在作业区域的行驶轨迹，发现扬尘、撒料等异常情况，安装(ānzhuāng)有GPS定位装置的环境清洁车辆及环境治理设备会自动(zìdòng)启动，确保清扫高效覆盖。同时，进出厂区的货运车辆，需经过智能洗车(xǐchē)台的“全身沐浴”，并由平台自动记录洗车过程、留存视频，并实时监控抬杆、水泵启停、水压等信号，确保清洗效果达标。 遍布厂区的(de)视频监控(jiānkòng)网络，是平台感知环境的“千里眼”。镜头聚焦料场出入口(chūrùkǒu)、烧结(shāojié)环冷、高炉矿槽炉顶、烧结成品仓、炼钢车间顶部等核心区域。所有视频信号集中接入平台，支持实时调阅与历史回溯，构建起覆盖生产、物流、排放关键节点的无死角环保监控体系。 从有组织排放(páifàng)的深度监控到无组织排放的智能捕捉与精准治理，从每一辆清洁运输车辆的轨迹追踪到覆盖(fùgài)全域的环保视频网络，环保“智脑”为企业绿色转型(zhuǎnxíng)赋能。（文/河北日报记者 王思达） 关注河北(héběi)新闻网，了解河北最新新闻。