本報記者 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舉辦。攀鋼西昌鋼釩有限公司副總經(jīng)理周敏在專題報告中分享了攀鋼打造“鋼鐵大腦”,實現(xiàn)在線智能煉鋼的故事。與會專家認為,攀鋼“鋼鐵大腦”項目落地實踐,為人工智能進入傳統(tǒng)鋼鐵行業(yè)起到了示范作用。
“鋼鐵大腦”是攀鋼推進數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的試點項目。2018年5月份,攀鋼率先在全國鋼鐵行業(yè)引入ET(極限科技)工業(yè)大腦,計劃用人工智能煉鋼降低生產(chǎn)成本,并啟動實施了以降低煉鋼鋼鐵料消耗、冷軋產(chǎn)品表面缺陷識別為代表的“鋼鐵大腦”項目。
兩年來,攀鋼強化頂層設(shè)計引領(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、云計算等新技術(shù)和傳統(tǒng)鋼鐵行業(yè)深度結(jié)合,推動“鋼鐵大腦”智能模型在云端成功上線,取得了顯著成效。
實現(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)場電腦端及手機端?,F(xiàn)場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,他們只能用計算器手工計算。這是攀鋼“鋼鐵大腦”在線智能煉鋼的一個場景。
“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),通過數(shù)據(jù)采集、建模和算法,減少生產(chǎn)過程中的浪費和低效率情況的發(fā)生。然而,對于一個跨界合作項目來說,在毫無經(jīng)驗可借鑒的情況下,要實現(xiàn)上述目標并非易事?!颁撹F大腦”團隊匯聚了數(shù)據(jù)、算法等新技術(shù)領(lǐng)域?qū)<液同F(xiàn)場技術(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)采集時遇到了諸多難題。
“采集數(shù)據(jù)不是簡單地復(fù)制,而是把生產(chǎn)端的數(shù)據(jù)經(jīng)過‘清洗’‘重建’,與現(xiàn)場實踐經(jīng)驗有機匯集,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“清洗”和基礎(chǔ)模型建模才能使用。在項目負責(zé)人的強力推動和多個部門管理人員、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,實現(xiàn)了大屏可視化、零散報表集成等功能呈現(xiàn)。
截至目前,降低煉鋼鋼鐵料消耗項目進展順利,已搭建了脫硫工序大數(shù)據(jù)模型和精煉、連鑄等10個大數(shù)據(jù)+機理模型,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1700萬元。
智能判定板材表面缺陷
相較于降低煉鋼鋼鐵料消耗項目,冷軋產(chǎn)品表面缺陷識別項目落地尤為艱難。因冷軋產(chǎn)品表面缺陷識別項目歷史數(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)致該項目上線測試時,判定結(jié)果波動很大,不得不推翻重來。
人工干擾究竟會帶來多大影響呢?項目團隊組織質(zhì)檢員“背靠背”對同一鋼卷表面質(zhì)量缺陷進行判定。經(jīng)過多次試驗后,周敏感嘆:“部分質(zhì)檢員判定水平確實很高,但仍有判定結(jié)果不穩(wěn)定、不能持續(xù)的問題;部分質(zhì)檢員因?qū)藴实睦斫獠町惡徒?jīng)驗不足,判定結(jié)果波動較大。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>
實際上,同樣的設(shè)備、同樣的操作方法,產(chǎn)量、質(zhì)量等指標卻千差萬別。說到底,與人的不確定性有關(guān),這是整個鋼鐵行業(yè)普遍存在的問題。在帶鋼表面質(zhì)量缺陷檢測的過程中,現(xiàn)場質(zhì)檢員在較短時間內(nèi)識別出了帶鋼表面質(zhì)量缺陷,并給出表面等級、主要缺陷和是否合格等判定。但長時間、高強度的工作,勢必難以保證判定結(jié)果的穩(wěn)定性。
為力求數(shù)據(jù)準確,很長一段時間,四方聯(lián)合項目部成員天天守在現(xiàn)場,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)品表面缺陷識別項目于今年2月份正式上線,實現(xiàn)了智能輔助人工判鋼和全自動判鋼工作模式的功能,提升了判定準確率,降低了質(zhì)檢員勞動強度。該項目自上線以來,未發(fā)生一起表面質(zhì)量異議。
持續(xù)打造最強“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,在千里之外點開手機“鋼鐵大腦”App,查看當(dāng)天西昌鋼釩的煉鋼實時狀況,瀏覽煉鋼關(guān)鍵經(jīng)濟技術(shù)指標……
實現(xiàn)遠程監(jiān)控,是攀鋼“鋼鐵大腦”項目的一項成果,曾獲評“2019年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App優(yōu)秀解決方案”。“每一項成果的取得,都是‘摸著石頭過河’。很多時候,‘石頭’都沒有,完全是強撐著游到河對岸?!碑?dāng)項目上線后,大家談收獲、談感悟。有人開玩笑說,經(jīng)過一年零六個月日碰頭、周研究、月檢查的艱苦攻關(guān),周敏收獲了兩鬢斑白。周敏卻認為,“鋼鐵大腦”項目帶給他最大的收獲是,看到了數(shù)據(jù)的價值;看到了各兄弟單位打破傳統(tǒng)思維框架與認知局限,將自己多年的實戰(zhàn)經(jīng)驗轉(zhuǎn)換成大數(shù)據(jù),在“鋼鐵大腦”中進行復(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),在西昌鋼釩落地開花,也吸引了同行企業(yè)前來取經(jīng)?!皩W(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)的目的是什么?現(xiàn)在有什么數(shù)據(jù)?如何運用數(shù)據(jù)實現(xiàn)企業(yè)管理目標?”取得一定成績后,周敏并沒有停止思考。他希望持續(xù)挖掘數(shù)據(jù)價值,消除數(shù)據(jù)孤島,實施更多的智能制造轉(zhuǎn)型升級項目。
《中國冶金報》(2020年09月29日 04版四版)