探索鋼鐵生產的AI新路徑
東北大學王國棟院士團隊助力鋼鐵生產駛入智造快車道
走進鞍鋼集團有限公司寬厚板車間，由中國工程院院士、東北大學教授王國棟領銜研發(fā)的數字化全流程生產線正在調試。“在這條生產線上，可以實現在相同成分體系下不同鋼種和規(guī)格的柔性化生產。未來5年，我們將圍繞全國鋼鐵企業(yè)實際需求，建成約20條全流程一體化數字化樣板線，樹立鋼鐵行業(yè)的‘人工智能+’標桿。”王國棟說。
王國棟領導的鋼鐵共性技術協同創(chuàng)新中心，深耕鋼鐵行業(yè)30余年，貢獻了“超級鋼”“新一代控軋控冷技術”等高水平成果。而今，年過八旬的他轉身研究鋼鐵行業(yè)的數字化轉型，“把我們的鋼鐵行業(yè)打造成世界領先的鋼鐵行業(yè)集群，必須要進行技術創(chuàng)新，靠‘人工智能+鋼鐵’破解產品性能一致性、質量穩(wěn)定性差等行業(yè)難題。”在王國棟看來，數字化轉型，是鋼鐵行業(yè)發(fā)展的必由之路。
在東北大學鋼鐵共性技術協同創(chuàng)新中心，研究人員緊盯大屏幕上的數據流，指尖在觸控屏上根據遠程輸送過來的實際生產工況，穩(wěn)健切換、優(yōu)化參數模型……這里正基于鋼鐵行業(yè)豐富的數字技術應用場景，構建起具有強大預測能力的數字孿生模型，以實現對鋼鐵生產全流程中不可見的“黑箱”精準刻畫，讓鋼鐵生產核心流程駛入“深度學習”的快車道。
由此轉化形成的高爐煉鐵智能化系統已在撫順新鋼鐵有限責任公司煉鐵廠810立方米高爐上進行應用。“與過去相比，我們能實時‘看到’高爐內的狀態(tài)，并能給出最優(yōu)工藝操作。”煉鐵廠主任工程師劉建剛說，使用研發(fā)的智能系統后，爐溫穩(wěn)定率提升30%，噸鐵二氧化碳排放降低5%，年創(chuàng)效益1.2億元。
“近年來，創(chuàng)新中心錨定顛覆性和前沿技術，積極探索‘人工智能+鋼鐵’新范式，取得數字化煉鐵、智慧高爐、生成式人工智能熱軋產線等進展。”團隊成員孫杰介紹說。
隨著相關技術成果紛紛落地到本鋼、山鋼、河鋼、首鋼等國內大型企業(yè)，圍繞鋼鐵制造全流程，團隊還組建了“科學家+工程師”研發(fā)隊伍，采用駐廠協同辦公模式，科研人員與企業(yè)技術人員共同發(fā)現問題、調試優(yōu)化技術方案，實現了技術升級與生產運營的無縫銜接。這樣的合作模式，讓科研成果落地成金，讓企業(yè)生產線“脫胎換骨”。
“未來，我們將繼續(xù)聚焦產業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)，通過數字換腦、模型換代和‘AI+工業(yè)控制’等，助力鋼鐵企業(yè)系統升級基礎設施、提高產品質量，以‘鋼鐵智造’為科技強國建設提供有力支撐。”展望未來，這位鋼廠車間里走出來的中國工程院院士將和他的團隊一起，秉持著科研報國的初心，繼續(xù)勇毅向前。
