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攀鋼“鋼鐵大腦”賦能“數(shù)智化”轉(zhuǎn)型

2020-09-29 08:47:00

  本報(bào)記者 孟祥林 通訊員 胡毅

  前不久,第二屆冶金人工智能論壇在鞍鋼集團(tuán)舉辦。攀鋼西昌鋼釩有限公司副總經(jīng)理周敏在專題報(bào)告中分享了攀鋼打造“鋼鐵大腦”,實(shí)現(xiàn)在線智能煉鋼的故事。與會(huì)專家認(rèn)為,攀鋼“鋼鐵大腦”項(xiàng)目落地實(shí)踐,為人工智能進(jìn)入傳統(tǒng)鋼鐵行業(yè)起到了示范作用。
  “鋼鐵大腦”是攀鋼推進(jìn)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的試點(diǎn)項(xiàng)目。2018年5月份,攀鋼率先在全國(guó)鋼鐵行業(yè)引入ET(極限科技)工業(yè)大腦,計(jì)劃用人工智能煉鋼降低生產(chǎn)成本,并啟動(dòng)實(shí)施了以降低煉鋼鋼鐵料消耗、冷軋產(chǎn)品表面缺陷識(shí)別為代表的“鋼鐵大腦”項(xiàng)目。
  兩年來(lái),攀鋼強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)引領(lǐng),發(fā)揮信息化管理部等職能部門的作用,匯聚西昌鋼釩、積微物聯(lián)、星云智聯(lián)、阿里云四方力量,將AI(人工智能)、大數(shù)據(jù)、算法、云計(jì)算等新技術(shù)和傳統(tǒng)鋼鐵行業(yè)深度結(jié)合,推動(dòng)“鋼鐵大腦”智能模型在云端成功上線,取得了顯著成效。
  實(shí)現(xiàn)在線智能煉鋼
  加料、造渣、出渣……在西昌鋼釩煉鋼廠,每天都上演著鋼花飛舞、爐火熊熊的場(chǎng)景,由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和影像將被傳送到阿里云端、現(xiàn)場(chǎng)電腦端及手機(jī)端?,F(xiàn)場(chǎng)工人在工作電腦中輸入云端傳回的參數(shù),就完成了脫硫工序操作。而在此前,他們只能用計(jì)算器手工計(jì)算。這是攀鋼“鋼鐵大腦”在線智能煉鋼的一個(gè)場(chǎng)景。
  “鋼鐵大腦”究竟是什么“物種”?西部物聯(lián)、積微物聯(lián)副總經(jīng)理,星云智聯(lián)總經(jīng)理陳源表示,通俗地講,就是為龐大的鋼鐵“軀體”裝上智能“大腦”,代替人腦指揮生產(chǎn),通過(guò)數(shù)據(jù)采集、建模和算法,減少生產(chǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)和低效率情況的發(fā)生。然而,對(duì)于一個(gè)跨界合作項(xiàng)目來(lái)說(shuō),在毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下,要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)并非易事?!颁撹F大腦”團(tuán)隊(duì)匯聚了數(shù)據(jù)、算法等新技術(shù)領(lǐng)域?qū)<液同F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員,但受限于彼此工作的技術(shù)壁壘,在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集時(shí)遇到了諸多難題。
  “采集數(shù)據(jù)不是簡(jiǎn)單地復(fù)制,而是把生產(chǎn)端的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)‘清洗’‘重建’,與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有機(jī)匯集,才能為上層算法提供依據(jù)?!狈e微物聯(lián)大數(shù)據(jù)中心工業(yè)大數(shù)據(jù)總監(jiān)李早立表示,西昌鋼釩生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的設(shè)備、生產(chǎn)管控等相關(guān)數(shù)據(jù),都需要經(jīng)過(guò)“清洗”和基礎(chǔ)模型建模才能使用。在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的強(qiáng)力推動(dòng)和多個(gè)部門管理人員、技術(shù)員、操作工的支持下,積微物聯(lián)完成了數(shù)據(jù)采集、提釩轉(zhuǎn)爐煉鋼模型搭建,實(shí)現(xiàn)了大屏可視化、零散報(bào)表集成等功能呈現(xiàn)。
  截至目前,降低煉鋼鋼鐵料消耗項(xiàng)目進(jìn)展順利,已搭建了脫硫工序大數(shù)據(jù)模型和精煉、連鑄等10個(gè)大數(shù)據(jù)+機(jī)理模型,找到了煉鋼工藝、物料消耗等的關(guān)鍵影響因子和最優(yōu)參數(shù)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,采用該項(xiàng)目后,攀鋼每生產(chǎn)1噸鋼,可節(jié)約1公斤以上的鋼鐵料,加上合金投料成本節(jié)省,每年可降低煉鋼成本1700萬(wàn)元。
  智能判定板材表面缺陷
  相較于降低煉鋼鋼鐵料消耗項(xiàng)目,冷軋產(chǎn)品表面缺陷識(shí)別項(xiàng)目落地尤為艱難。因冷軋產(chǎn)品表面缺陷識(shí)別項(xiàng)目歷史數(shù)據(jù)中,夾雜了人工修正判定現(xiàn)象,出現(xiàn)了人工干擾,導(dǎo)致該項(xiàng)目上線測(cè)試時(shí),判定結(jié)果波動(dòng)很大,不得不推翻重來(lái)。
  人工干擾究竟會(huì)帶來(lái)多大影響呢?項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組織質(zhì)檢員“背靠背”對(duì)同一鋼卷表面質(zhì)量缺陷進(jìn)行判定。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后,周敏感嘆:“部分質(zhì)檢員判定水平確實(shí)很高,但仍有判定結(jié)果不穩(wěn)定、不能持續(xù)的問(wèn)題;部分質(zhì)檢員因?qū)?biāo)準(zhǔn)的理解差異和經(jīng)驗(yàn)不足,判定結(jié)果波動(dòng)較大。這種因人而導(dǎo)致的判定差異,正是產(chǎn)生質(zhì)量異議,造成隱形成本的重要原因?!?/span>
  實(shí)際上,同樣的設(shè)備、同樣的操作方法,產(chǎn)量、質(zhì)量等指標(biāo)卻千差萬(wàn)別。說(shuō)到底,與人的不確定性有關(guān),這是整個(gè)鋼鐵行業(yè)普遍存在的問(wèn)題。在帶鋼表面質(zhì)量缺陷檢測(cè)的過(guò)程中,現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員在較短時(shí)間內(nèi)識(shí)別出了帶鋼表面質(zhì)量缺陷,并給出表面等級(jí)、主要缺陷和是否合格等判定。但長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的工作,勢(shì)必難以保證判定結(jié)果的穩(wěn)定性。
  為力求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,很長(zhǎng)一段時(shí)間,四方聯(lián)合項(xiàng)目部成員天天守在現(xiàn)場(chǎng),收集帶鋼表面質(zhì)量的小缺陷、大缺陷、跨界缺陷,尋找質(zhì)檢員判定結(jié)果背后的原因,采集質(zhì)檢員判定的最佳方法,把經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)……在反復(fù)摸索中,冷軋產(chǎn)品表面缺陷識(shí)別項(xiàng)目于今年2月份正式上線,實(shí)現(xiàn)了智能輔助人工判鋼和全自動(dòng)判鋼工作模式的功能,提升了判定準(zhǔn)確率,降低了質(zhì)檢員勞動(dòng)強(qiáng)度。該項(xiàng)目自上線以來(lái),未發(fā)生一起表面質(zhì)量異議。
  持續(xù)打造最強(qiáng)“鋼鐵大腦”
  9月12日,在外出差的西昌鋼釩企管部信息化室主任工程師葛小波,在千里之外點(diǎn)開(kāi)手機(jī)“鋼鐵大腦”App,查看當(dāng)天西昌鋼釩的煉鋼實(shí)時(shí)狀況,瀏覽煉鋼關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)……
  實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,是攀鋼“鋼鐵大腦”項(xiàng)目的一項(xiàng)成果,曾獲評(píng)“2019年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App優(yōu)秀解決方案”。“每一項(xiàng)成果的取得,都是‘摸著石頭過(guò)河’。很多時(shí)候,‘石頭’都沒(méi)有,完全是強(qiáng)撐著游到河對(duì)岸?!碑?dāng)項(xiàng)目上線后,大家談收獲、談感悟。有人開(kāi)玩笑說(shuō),經(jīng)過(guò)一年零六個(gè)月日碰頭、周研究、月檢查的艱苦攻關(guān),周敏收獲了兩鬢斑白。周敏卻認(rèn)為,“鋼鐵大腦”項(xiàng)目帶給他最大的收獲是,看到了數(shù)據(jù)的價(jià)值;看到了各兄弟單位打破傳統(tǒng)思維框架與認(rèn)知局限,將自己多年的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換成大數(shù)據(jù),在“鋼鐵大腦”中進(jìn)行復(fù)制和傳承的努力;看到了相關(guān)單位在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集方面的專業(yè)能力……
  大數(shù)據(jù)、算法、人工智能等新技術(shù),在西昌鋼釩落地開(kāi)花,也吸引了同行企業(yè)前來(lái)取經(jīng)。“學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)的目的是什么?現(xiàn)在有什么數(shù)據(jù)?如何運(yùn)用數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理目標(biāo)?”取得一定成績(jī)后,周敏并沒(méi)有停止思考。他希望持續(xù)挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,消除數(shù)據(jù)孤島,實(shí)施更多的智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)項(xiàng)目。
  《中國(guó)冶金報(bào)》(2020年09月29日 04版四版)

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編輯:宋玉錚

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