作者段躍初黃湘紅

在現代社會，鋼鐵在能源化工、水電、橋梁等眾多與我們日常生活息息相關的領域都發揮著不可或缺的重要作用。它作為國民經濟的重要支柱產業，更是工業轉型升級的關鍵主戰場。隨著數字時代的來臨，傳統的鋼鐵產業與新興數字技術相互交融，這種碰撞正在為鋼鐵的生產帶來前所未有的變革。讓我們走進南京鋼鐵集團有限公司，深入探尋在數字時代，鋼鐵究竟是如何“煉”成的。

一、從“單機”到“智享”：數字工人與“一鍵煉鋼”的新時代

在南鋼JIT C2M智能工廠，一個在世界鋼鐵加工領域占據領先地位的智能工廠，這里專門加工高等級耐磨鋼和高強鋼配件，展現出了數字鋼鐵令人驚嘆的智慧生產力。走進這個工廠，就仿佛置身于一個充滿科技感的鋼鐵制造世界，六軸機器人、桁架機器人以及AGV小車忙碌地穿梭在生產線之間，宛如一群不知疲倦的鋼鐵精靈。與此同時，成千上萬個傳感器如同隱藏在生產線深處的“智能神經元”，它們精密地監控和測算著每一項工作，不放過任何一個細微之處。

這里的“JIT C2M”模式蘊含著獨特的生產理念。“JIT”即just in time準時制交付，這一理念旨在確保生產與交付的及時性，避免庫存積壓和生產延誤，從而提高生產效率和客戶滿意度。“C2M”則代表customer to maker從終端消費者到生產者的暢通模式，這種模式打破了傳統生產中消費者與生產者之間的隔閡，讓客戶能夠直接參與到產品、服務的設計和制造過程中。南鋼金潤JIT C2M智能工廠管理室主任李小亮介紹說：“我們現在可以像生產消費品一樣生產鋼鐵工業產品。”這一創新模式的成果是顯著的，目前，該產線已經擁有多達2400多種的生產圖紙，并且產線具備快速換型的能力，實現了柔性生產。這種柔性生產能力是數字技術賦予鋼鐵生產的一大優勢，它使得鋼鐵生產能夠根據不同的客戶需求，快速調整生產方案，生產出各種規格和性能要求的鋼鐵產品。

在這個智能工廠里，數字化系統對每個工件進行了細致的數字建模。通過這種方式，工件的工藝路徑、生產時間和生產成本都能夠被標準化制定。這一標準化過程就像是給每個工件制定了一份詳細的“生產指南”，從原材料到成品的每一個步驟都清晰明確。智能工廠的訂單、生產計劃和板材生產線直接串聯，形成數據包傳輸給系統。這種數據的高效傳輸和整合，使得鋼鐵的智能化生產在交付方面實現了敏捷化、準時化和便捷化。例如，當一個客戶下達了特殊規格的鋼鐵產品訂單時，系統能夠迅速根據訂單要求制定生產計劃，調整生產線參數，確保產品按時、高質量地交付。這一過程不再像傳統生產那樣需要繁瑣的人工協調和漫長的調整時間，數字技術的應用大大提高了生產效率和生產的精準度。

二、從“鋼鐵森林”到“3D立體”：現實與虛擬的融合，打造“數字工廠”

在南鋼智慧運營中心，一塊巨大的數字大屏吸引著人們的目光。在這個大屏上，一塊小礦石逐漸成長為鋼筋鐵骨的全流程清晰可見，就像在觀看一部鋼鐵誕生的紀錄片。這里的每一座實體工廠，都在虛擬世界里被演化成了一個個“數字工廠”。南鋼常務副總裁徐曉春介紹說：“通過智慧中心項目的建設，南鋼以智慧運營中心、鐵區一體化智慧中心、鋼軋一體化智慧中心和能源管控一體中心，形成了‘一腦三中心’的布局。”這種布局的意義重大，它實現了大規模集控、無邊界協同、大數據決策、智能化運營的變革。

以鐵區集控中心為例，這里采用了3D建模、虛擬仿真、人工智能和大數據分析等一系列先進技術。通過這些技術的綜合應用，南鋼成功地實現了煉鐵生產從“無人化料場 - 燒結 - 球團 - 焦化 - 高爐”的全流程優化重組和技術創新。在這個過程中，現實中的“鋼鐵森林”被搬到了屏幕上，呈現在操作人員眼前的是一個三維立體、直觀可視的生產場景。工人只需輕點鼠標，就能遠程實現對煉鐵生產的可控、可視、可判的智能化操作。這不僅提高了生產效率，還大大降低了工人的勞動強度和工作風險。例如，在傳統的煉鐵生產中，工人需要在高溫、高粉塵的惡劣環境下頻繁地巡檢設備、調整參數，而現在，通過數字技術的遠程操作，工人可以在舒適、安全的操作室里完成這些工作。

這種現實與虛擬融合的“數字工廠”模式，還為企業的管理和決策提供了強大的支持。通過對虛擬工廠的實時數據監測和分析，企業管理者可以及時發現生產過程中的問題，提前做出決策，調整生產計劃。例如，如果在虛擬工廠中發現某個生產環節的能耗異常升高，管理者可以迅速定位問題所在，采取相應的措施進行優化，從而降低生產成本，提高生產效益。

三、從“黑箱操作”到“百景千模”：構建適合大型鋼鐵企業的數據體系

在鋼鐵生產的傳統模式中，爐內冶煉一直是一個看不見的“黑箱操作”。這就像是在一個封閉的黑盒子里進行生產，工人和技術人員很難確切知道爐內的具體反應情況和生產狀態。然而，南鋼通過自身的技術研發，開發了138個智能應用模型、456張自動報表和1467幅畫面。這些智能應用模型就像是一把把打開“黑箱”的鑰匙，讓鐵區生產變得直觀可見。

南鋼開展的“人工智能百景千模”工程更是在這一基礎上進一步探索大語言模型和AI圖像識別技術在不同業務場景中的應用，旨在實現高層次的智能化和數字化運營。在冶煉過程中，高爐爐溫預測模型發揮著重要作用。這個模型可以預測未來2小時鐵水中硅含量和趨勢，高爐工長通過這個預測結果，能夠提前發現冶煉過程中的潛在問題，如爐溫異常、成分偏差等，并及時采取改進措施。這對于保證高爐煉鐵生產的長周期穩定順行，以及實現優質低耗的生產目標具有至關重要的意義。

在產品研發方面，鋼鐵企業傳統的研發方式主要依賴技術人員的經驗，這種方式通常需要開展多輪次的實驗試錯。這不僅導致研發成本居高不下，而且研發周期漫長。而如今，數字研發為鋼鐵產品研發帶來了全新的模式。通過仿真模擬、大數據模型、AI算法、知識圖譜等先進技術，研發人員可以及時快速地掌握產品性能的影響規律，從而快速提高新材料成分及工藝參數設計的準確性。這種從傳統的物理實驗試錯到快速的“數字試錯”的轉變，大大縮短了研發周期，降低了研發成本。例如，在開發一種新型高強度耐磨鋼時，傳統研發可能需要進行數十次甚至上百次的物理實驗，而現在通過數字研發，只需要在計算機上進行模擬實驗，根據模擬結果進行優化調整，然后再進行少量的物理驗證實驗，就能夠得到理想的產品成分和工藝參數。

鋼鐵行業一直以來都是重工業的典型代表，其生產過程往往伴隨著大規模的設備、復雜的工藝流程和大量的人力投入。然而，在數字時代，南京鋼鐵集團通過數字化轉型，成功地解決了生產不可視、多環節難協同這兩個困擾傳統鋼鐵生產的痛點。如今的鋼鐵生產正在悄然向“輕”生產蛻變，這里的“輕”并不是指重量的減輕，而是指生產過程更加智能、高效、靈活，生產管理更加精細、精準、可視化。這種數字化轉型不僅為南京鋼鐵集團帶來了競爭優勢，也為整個鋼鐵行業的未來發展提供了一個可借鑒的范例。

在數字時代的浪潮下，南京鋼鐵集團的數字化轉型之旅展示了鋼鐵產業在新興數字技術推動下的無限可能。從生產模式的創新到管理決策的優化，從生產過程的可視化到研發效率的提升，數字技術正在全方位地重塑鋼鐵產業。隨著技術的不斷發展，我們有理由相信，鋼鐵產業將在數字時代煥發出更加耀眼的光芒，繼續為國民經濟的發展提供堅實的支撐。

返回列表