河北钢企如何赶上智能化浪潮 ——院士考察团调研河钢石钢智能制造引发的思考

时下，新一轮人工智能浪潮席卷全球，改变了越来越多行业的生态。

智能化是钢铁行业的重要发展方向之一。钢铁行业要实现从大到强的转变，不容错过智能化这个机遇期。

作为京津冀唯一的特钢棒材生产企业，河钢石钢多年来着力推进特钢产品高端化，在智能制造方面进行了积极探索。

8月9日至10日，中国工程院院士、钢铁研究总院名誉院长殷瑞钰一行10人来到河钢石钢调研考察，以河钢石钢作为研究对象，探讨研究我国钢铁行业智能制造发展的新方向、新思路和实现路径。

标准未建立，流程难贯通，钢铁行业智能化尚处于摸索阶段

近几年，我国钢铁行业掀起智能制造的建设热潮，国内大型钢企纷纷瞄准这一蓝海，在优化生产工艺、降低能耗、技术创新等方面进行了智能化转型探索。河钢石钢也成为其中一员。

座谈交流会上，河钢石钢首席专家封一丁介绍了公司的智能制造发展历史。早在1998年，该公司就开始谋划信息化建设，是国内第一家实施全流程ERP的企业，先后自主开发了计量、物流、检验化验、质量大数据等系统，提升了信息化、自动化水平。

“我们的智能制造虽然取得了一定成绩，但也存在一些痛点。”封一丁说，作为一家60多年的老厂，公司在产线检测、基础自动化和IT基础架构方面相对薄弱，智能化改造难度大；自行多批次开发的系统相对分散，缺乏一体化的互联互通；人工智能专业人才相对缺乏，尤其缺乏高端人才。

河钢石钢的痛点，反映了我省乃至我国钢铁行业智能化面临的困境。据了解，目前钢铁行业智能制造标准尚未建立，存在无序发展的苗头；重智能化硬件建设，轻软件集成升级问题突出，生产流程难以全面贯通；核心知识产权掌控不足，原始创新应用比例不高；投资回报率难以量化，企业智能升级动力不足。

殷瑞钰指出，根据企业生产方式和产品类型不同，智能制造可分为离散型智能制造和流程型智能制造两大类。钢铁行业属于典型的流程型制造业。目前来看，智能制造已在汽车制造等离散型制造业中广泛应用，但在流程型制造业中还没有典型案例和理论，处于摸索阶段。

为何如此？殷瑞钰解释，这跟流程型制造业本身特点有关。与离散型制造业相比，流程型制造业具有生产过程工序多、结构复杂、外界随机干涉因素多等特点，数字化难度更大，导致了智能化的滞后。

“我所说的智能化，不是指单体装置的自动化加通信技术，更不是个别工序上搞几个机器人，而是指涵盖整个流程的智能制造。”针对我国钢铁行业智能化发展存在的一些误区和问题，殷瑞钰说，钢企智能化的着眼点应是企业级的整体解决方案，包括作业线设计、物流、经营服务等多方面，通过各工序、装置间的集成优化，构成一个物质流网络、能量流网络、信息流网络“三流”联动、协同运行的信息物理系统。

殷瑞钰认为，钢企智能化要充分认识钢铁制造流程的运行特点，不可照搬套用离散型制造业的某些概念和方法，防止以一知半解、以偏概全、一哄而起的方式，盲目上马智能化项目。

“殷院士的一番话直击痛点，拓展了我们对智能化的认识和理解，为钢铁行业提高智能化水平提供了新方向、新思路。”封一丁说。

实行信息系统与钢铁制造深度融合，让钢铁产线智慧起来

“过去配料计算都是老工人凭经验估算完成，精确性差。现在，应用信息化技术，大大提升了钢材质量的稳定性。”8月9日，河钢石钢信息物流中心党总支书记纪树梅向笔者介绍了河钢石钢自主研发的“钢材端淬性能预测模型”。该模型可通过设定目标DI值，在标准上下限范围内计算出元素目标成分，实现智能化、精准化配料。

“钢材端淬性能预测模型”是河钢石钢开发的质量大数据信息化平台的一部分。利用该平台，公司实现了产品生产的数字化集成、整合、共享，技术人员可对产品生产实时指导并统筹控制多个质量影响点，从而实现对产品质量的精准控制及稳态控制。

信息系统与钢铁制造深度融合，是钢铁行业智能化发展的重要课题之一。

钢铁研究总院副总工程师曾加庆这样形容智能化：“人生病，会凭经验判断进行处理，或去医院开药、打针，或多喝水、在家休息。钢铁流程‘生病’，也要有自己的判断和调节能力，这就是智能化。”曾加庆说，依托信息化技术让钢铁生产流程智慧起来，具备自感知、自决策，自执行、自适应能力，这是钢铁制造智能化的重要特征。

“有了先进的制造流程、有了发达的信息系统还不够，还必须实行两者的深度融合。”殷瑞钰认为，钢铁制造包括物理系统（钢铁制造流程系统）和信息系统。制造流程是“根”，是钢企智能化的重要基础性前提，首先要重视推动制造流程的技术升级。其次，还要突出“流”的概念，借助大数据，优化物质流网络、能量流网络和信息流网络之间的协同运行，提升全流程智能化水平。

对于两位专家的观点，自动化专业出身的纪树梅深表认同。“过去，我们虽然大力度开展了信息化建设，但信息系统与产线和产品融合不够，限制了信息技术效能的发挥。”纪树梅说，近几年来，河钢石钢按照“简单、高效、低成本”原则，不断提升自动化信息化水平，加大智能制造的推进力度，先后投资6700余万元，实施了信息物流中心无人化智能计量、分散能源数据采集平台等5批次83项自动化信息化提升及质量双提升项目。

钢铁制造的智能化，不仅提高了作业效率，确保了产品质量，还把身处工作环境比较复杂、安全风险较大的环境中的劳动力解放了出来，转身走上更为舒适的岗位。目前，通过实施轧钢中棒线智能改造和异型钢线半连轧智能改造两个项目，河钢石钢减少车间一线操作人员21%。

“智能制造以机器代替人，大大提高了劳动效率，虽然减少了一些岗位，但也创造了新的工作岗位。”河钢石钢人力资源部一级主管李星光说，近年来，公司通过技能培训、外出学习等，积极培育熟悉智能化流程的智慧型技工。他们还和百度、华为、上海易清智觉等单位保持密切接触，谋划以周日工作等形式引进高层次人才。

“智能化是钢铁行业的重要发展方向之一。”殷瑞钰认为，钢企要高度重视，不能错失良机，但也不要急于求成、一蹴而就，而要经历一个研发、积累、集成、创新的过程。

殷瑞钰建议，目前钢企可从以下方面作为切入点。借助信息化技术，实现过程参数和产品质量的“窄窗口”控制，实行界面技术优化，解决产品质量稳定性、可靠性、适用性；订单管理优化，建立企业生产组织和产品订单管理模型，做好产品订单与产品规格、产品性能、降低成本等的关系的数据分析；跟绿色制造紧密结合，进行工艺优化和技术升级，提高节能环保水平。

河钢石钢相关负责人表示，他们将在智能制造方面不断探索实践、敢于创新，实行信息系统与钢铁制造深度融合，打造技术领先的特钢全流程智能制造示范企业，努力做我省乃至我国钢铁行业智能制造的“先行者”。

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