本報(bào)記者 張鷹
近日舉行的世界經(jīng)濟(jì)論壇第13屆新領(lǐng)軍者年會(huì)（夏季達(dá)沃斯）公布了第3批10家全球“燈塔工廠”，浦項(xiàng)制鐵榜上有名，成為韓國(guó)首家入選全球“燈塔工廠”的企業(yè)和全球鋼鐵行業(yè)3家入選企業(yè)之一。
自2018年以來，世界經(jīng)濟(jì)論壇一直在有選擇性地將世界先進(jìn)制造業(yè)企業(yè)指定為“燈塔工廠”，展示其在運(yùn)用第四次工業(yè)革命技術(shù)提升經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)效益方面的成功經(jīng)驗(yàn)，為世界各地、各個(gè)價(jià)值鏈和各種規(guī)模的制造業(yè)企業(yè)提供了共享先進(jìn)技術(shù)和最佳實(shí)踐的平臺(tái)。
浦項(xiàng)制鐵將智能高爐和CGL（連續(xù)熱鍍鋅線）基于AI（人工智能）的自動(dòng)涂層重量控制技術(shù)作為其人工智能核心技術(shù)，向世界經(jīng)濟(jì)論壇提交了相關(guān)介紹，展示了其利用人工智能推動(dòng)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)率和質(zhì)量改善的能力。多年來，浦項(xiàng)制鐵通過人的技能與人工智能技術(shù)的完美結(jié)合，對(duì)大量的冶煉操作進(jìn)行全天候監(jiān)控。浦項(xiàng)制鐵的一位世界經(jīng)濟(jì)論壇顧問對(duì)此印象深刻。
本文將走近浦項(xiàng)制鐵，揭開智能工廠的神秘面紗。
復(fù)雜的鋼鐵生產(chǎn)過程充滿信息和變化
人們常把巨大的煙囪、數(shù)量繁多的設(shè)備與典型的鋼廠作業(yè)聯(lián)系在一起。不了解鋼鐵行業(yè)的人們會(huì)想，煉鋼有什么復(fù)雜的？難道不就是把所有原料都塞進(jìn)高爐里，經(jīng)煉鐵、煉鋼、軋制等一系列流程就生產(chǎn)出來了么？
但實(shí)際上，鋼鐵冶煉的每個(gè)流程都非常復(fù)雜，尤其是當(dāng)與不同的客戶需求相結(jié)合時(shí)，難度更是大幅增加。浦項(xiàng)制鐵能確保鋼廠每周7天、每天24小時(shí)順利運(yùn)行，得益于公司多年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)工程師的精益管控。
然而，即便是具備了較高的專業(yè)知識(shí)水平和熟練的操作技能，由于每位工程師的經(jīng)驗(yàn)各不相同，鋼鐵生產(chǎn)過程中，各種狀況和挑戰(zhàn)依然層出不窮。
比如，在生產(chǎn)計(jì)劃環(huán)節(jié)，訂單管理小組作為浦項(xiàng)制鐵所有鋼鐵廠運(yùn)作的“大腦”，不僅承擔(dān)了接收訂單的工作，還負(fù)責(zé)根據(jù)客戶的特殊需求擬定相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃。鑒于有些客戶會(huì)對(duì)產(chǎn)品的成分提出要求，訂單管理小組在生產(chǎn)計(jì)劃環(huán)節(jié)總是有很多變量需要考慮。
再如，在煉鐵環(huán)節(jié)，每周7天、每天24小時(shí)的高爐操作涉及無數(shù)工作——從保持溫度到精準(zhǔn)放置燃料和原材料，再到預(yù)測(cè)氣態(tài)副產(chǎn)物的生成量，每一項(xiàng)工作都存在著不確定因素。
又如，在煉鋼、連鑄環(huán)節(jié)，鋼水根據(jù)不同客戶的需求被制成不同的產(chǎn)品，每一種產(chǎn)品所需的化學(xué)成分和比例都不盡相同；熔融的鋼水經(jīng)過連鑄、冷卻、切割，在此過程中，精確的溫度和成分管理對(duì)于最大限度地利用有限的資源來說至關(guān)重要。
在軋制環(huán)節(jié)，坯料通過旋轉(zhuǎn)軋輥，被制成厚度、寬度、強(qiáng)度、耐久性等各種特性滿足客戶要求的鋼材。
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無論是人為的還是機(jī)械的，復(fù)雜的鋼鐵生產(chǎn)過程充滿了各種各樣的信息和變化。為了更好地應(yīng)對(duì)這種變化，浦項(xiàng)制鐵將智能工廠視為下一代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)引擎。
以PosFrame為基礎(chǔ)和核心打造智能工廠
智能工廠的建立必須以工廠的數(shù)字化為前提。通過21世紀(jì)初實(shí)施的過程創(chuàng)新項(xiàng)目（Process Innovation Project），浦項(xiàng)制鐵成功實(shí)現(xiàn)了工廠的數(shù)字化。隨后，浦項(xiàng)制鐵以智能數(shù)據(jù)中心（PosFrame）為基礎(chǔ)和核心，著力打造智能工廠。
自2015年起，浦項(xiàng)制鐵開始將光陽鋼鐵廠作為智能工廠試驗(yàn)基地，引進(jìn)了大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，浦項(xiàng)制鐵獨(dú)特的智能平臺(tái)PosFrame應(yīng)運(yùn)而生。
PosFrame是世界上第一個(gè)專門應(yīng)用于連續(xù)制造過程的智能工廠平臺(tái)。不同于傳統(tǒng)的數(shù)字化，PosFrame不僅可以存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)采集的各種數(shù)據(jù)，還可對(duì)連續(xù)運(yùn)行的各工序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理，并通過準(zhǔn)確的分析，提高生產(chǎn)效率，預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量，查找產(chǎn)品缺陷，預(yù)防設(shè)備故障，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境，由此全面增強(qiáng)企業(yè)鋼鐵業(yè)務(wù)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。以查找產(chǎn)品缺陷為例，PosFrame可通過人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)傳感器尋找鋼鐵生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)出現(xiàn)的細(xì)微問題，并及時(shí)對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
PosFrame占地面積達(dá)2550平方米，共3層：1層設(shè)有電器室、備用發(fā)電室和機(jī)械室等，安裝了基礎(chǔ)設(shè)施；2層和3層安裝了最新的IT設(shè)備和管控設(shè)施。PosFrame24小時(shí)運(yùn)行。為了預(yù)防地震和火災(zāi)，浦項(xiàng)制鐵還對(duì)IT設(shè)備進(jìn)行了保護(hù)，安裝了可以抵抗8.0級(jí)以上地震的防護(hù)裝置，并配備了先進(jìn)的消防設(shè)施。
值得注意的是，PosFrame中的數(shù)據(jù)對(duì)每名工作人員來說都是可訪問的。例如，現(xiàn)場(chǎng)工程師可以運(yùn)用他們的專業(yè)知識(shí)，利用PosFrame中的數(shù)據(jù)來開發(fā)自動(dòng)化模型，這些模型可被用于冶煉的各環(huán)節(jié)。由于PosFrame對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了收集和標(biāo)準(zhǔn)化，工程師不僅可以分析他們直接參與的過程的信息，還可以分析推導(dǎo)出前后的過程。PosFrame使工程師更容易處理以前作為隨機(jī)事件出現(xiàn)的難題。
PosFrame加快了浦項(xiàng)制鐵向智能工廠進(jìn)軍的步伐。通過PosFrame，浦項(xiàng)制鐵的幾乎所有員工都成為了“半人工智能專家”。為了進(jìn)一步加快智能化進(jìn)程，浦項(xiàng)制鐵近年來一直在為全體員工提供智能技術(shù)培訓(xùn)，幫助員工將他們的技能水平提升到更高的層次，從而打造一個(gè)更加依賴數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工作環(huán)境。自2018年4月份起，浦項(xiàng)制鐵開始向員工提供2018普通員工人工智能基礎(chǔ)教育課程，目標(biāo)是除了培養(yǎng)少數(shù)專家外，讓普通員工也具備人工智能的基礎(chǔ)知識(shí)，旨在向集團(tuán)內(nèi)部的全部業(yè)務(wù)領(lǐng)域和工作崗位推廣浦項(xiàng)智能化解決方案。此外，浦項(xiàng)制鐵還會(huì)舉行智能技術(shù)競(jìng)技大會(huì)，以提高和檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)員工的PosFrame應(yīng)用能力和數(shù)據(jù)分析水平。
《中國(guó)冶金報(bào)》（2019年11月01日 02版二版）
