中國(guó)冶金報(bào)社
記者 王志 實(shí)習(xí)記者 屈雨欣 康瑞鑫 報(bào)道
康瑞鑫 孫建華 攝影
金秋時(shí)節(jié),在北京順義北京首鋼冷軋薄板有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)首鋼冷軋)管控中心內(nèi),10米長(zhǎng)的巨幅顯示屏上,酸軋產(chǎn)線的軋制力曲線、連退爐的溫度波動(dòng)、鍍鋅線的鋅層厚度參數(shù),連同安全預(yù)警、環(huán)保數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)等9大類(lèi)信息實(shí)時(shí)跳動(dòng),在這里就可以輕松了解全廠產(chǎn)線生產(chǎn)狀態(tài)。首鋼冷軋首席工程師李鳳惠站在屏幕前,指尖劃過(guò)鍍鋅線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),對(duì)《中國(guó)冶金報(bào)》記者說(shuō):“你看這個(gè)10微米級(jí)的鋅層厚度精度,相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的1/10,放在3年前很難控制這么薄的鋅層均勻性。”

圖為管控中心
2025年初,首鋼冷軋憑借67個(gè)數(shù)字化用例的規(guī)?;瘧?yīng)用成功入選第13批全球“燈塔工廠”名單,成為全球鋼鐵行業(yè)第7家、中國(guó)鋼鐵行業(yè)第3家獲此殊榮的企業(yè)。這個(gè)被譽(yù)為“制造業(yè)奧斯卡”的稱(chēng)號(hào),標(biāo)志著這家年產(chǎn)約145萬(wàn)噸汽車(chē)板的冷軋企業(yè),正式躋身全球工業(yè)4.0的標(biāo)桿陣營(yíng)。
燈塔之光—— 從中游到上游
“燈塔工廠不是技術(shù)展覽,而是要解決自身真問(wèn)題?!崩铠P惠的辦公桌上,攤開(kāi)著世界經(jīng)濟(jì)論壇與麥肯錫聯(lián)合制定的評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)資料。
作為流程工業(yè)的典型代表,冷軋生產(chǎn)涉及工藝的約束條件多,從3000多噸的軋制力控制到米級(jí)的質(zhì)量跟蹤,從帶鋼1200米/分鐘的運(yùn)行速度到微米級(jí)的厚度精度,任何參數(shù)波動(dòng)都可能導(dǎo)致整卷產(chǎn)品報(bào)廢。
“全球鋼鐵企業(yè)數(shù)千家,首鋼冷軋是全球201家‘燈塔工廠’中唯一以汽車(chē)板為主營(yíng)業(yè)務(wù)的工廠?!崩铠P惠的語(yǔ)氣中帶著自豪。中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《2024年數(shù)字化轉(zhuǎn)型評(píng)估報(bào)告》顯示,盡管95.1%的鋼企已將數(shù)字化納入發(fā)展戰(zhàn)略,但2023年行業(yè)平均數(shù)字化投入僅為28.6元/噸鋼,同比下降25.7%。鋼協(xié)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)姜維認(rèn)為:“全行業(yè)應(yīng)更加積極主動(dòng)擁抱數(shù)字化浪潮,將‘AI(人工智能)+鋼鐵’轉(zhuǎn)化為發(fā)展新動(dòng)能,實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)全要素升級(jí)?!?/div>
首鋼冷軋的轉(zhuǎn)型始于2021年,彼時(shí),其數(shù)字化基礎(chǔ)在行業(yè)內(nèi)僅屬中游水平?!霸?021年之前,首鋼冷軋的數(shù)字化情況處于從傳統(tǒng)生產(chǎn)模式向初步數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的探索階段,工業(yè)4.0新技術(shù)的應(yīng)用基本空白,但已具備一定自動(dòng)化和信息化基礎(chǔ),并圍繞業(yè)務(wù)痛點(diǎn)開(kāi)展早期數(shù)字化嘗試。”李鳳惠回憶道,轉(zhuǎn)型初期最棘手的不是技術(shù)引進(jìn),而是觀念轉(zhuǎn)變——老操作工質(zhì)疑“電腦不如經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)”,管理人員擔(dān)心“投入打水漂”。為此,首鋼冷軋?jiān)O(shè)立數(shù)字化轉(zhuǎn)型辦公室,確立了“帶領(lǐng)不代替”的定位。“我們不做業(yè)務(wù)部門(mén)的‘包辦代替者’,而是搭平臺(tái)、促溝通、保交付?!崩铠P惠解釋?zhuān)?7個(gè)數(shù)字化用例的第一負(fù)責(zé)人全部由生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備等業(yè)務(wù)部門(mén)負(fù)責(zé)人擔(dān)任,IT團(tuán)隊(duì)僅提供技術(shù)支撐,這種模式徹底避免了“系統(tǒng)與業(yè)務(wù)兩張皮”的行業(yè)通病。
在鍍鋅車(chē)間,450攝氏度的帶鋼從退火爐中涌出,瞬間浸入鋅鍋;出口處的氣刀正按照AI模型的指令自動(dòng)調(diào)整高度與壓力,測(cè)厚儀顯示,鋅層的3克命中率(每平方米鋅層重量與目標(biāo)值的差值在正負(fù)3克以上的概率)超過(guò)99%。這在3年前是不可能完成的任務(wù)。過(guò)去,鋅層控制全憑經(jīng)驗(yàn)。在帶鋼速度120米/分鐘的情況下,測(cè)厚儀的90秒滯后意味著調(diào)整指令下達(dá)時(shí),不合格帶鋼已產(chǎn)出180米。更換產(chǎn)品規(guī)格時(shí),操作工需反復(fù)調(diào)試參數(shù),而且不同班組有不同打法,同一個(gè)人早晚狀態(tài)不一樣,鋅層3克命中率始終徘徊在79%左右。

圖為熱鍍鋅生產(chǎn)線
改變?cè)从贏I模型的落地。技術(shù)團(tuán)隊(duì)基于2年的生產(chǎn)數(shù)據(jù),構(gòu)建了鋅層厚度AI控制模型,包含預(yù)設(shè)定和前饋模型,可以自適應(yīng)對(duì)鋅層厚度進(jìn)行精準(zhǔn)控制。更關(guān)鍵的是其自學(xué)習(xí)能力——系統(tǒng)每秒進(jìn)行4次數(shù)據(jù)時(shí)空對(duì)齊與模型優(yōu)化,如今鋅層的3克命中率已提升至99%以上。“僅鋅耗降低一項(xiàng),兩條產(chǎn)線一年就能省出數(shù)百萬(wàn)元成本。”李鳳惠算了一筆賬。
這種技術(shù)突破在首鋼冷軋隨處可見(jiàn)。智能切頭尾系統(tǒng)通過(guò)提取熱軋與冷軋帶鋼的頭尾特征,將鍍鋅線每個(gè)鋼卷的平均切損從9.89米降至6.5米;39套攝像頭組成的視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)如同“電子哨兵”,24小時(shí)監(jiān)測(cè)帶鋼表面黑點(diǎn)、卡鋼堆鋼等異常,使鍍鋅線設(shè)備綜合效率(OEE)提升19%;無(wú)人檢化驗(yàn)車(chē)間里,各個(gè)檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果直接上傳MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))進(jìn)行質(zhì)量判定,實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)不落地”的全流程管控。5G技術(shù)的深度應(yīng)用則破解了物流瓶頸。在備料區(qū),超級(jí)電容驅(qū)動(dòng)的RGV(有軌制導(dǎo)車(chē)輛)沿著預(yù)設(shè)路線穿梭,通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度系統(tǒng)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng),自動(dòng)完成鋼卷轉(zhuǎn)運(yùn)與充電?!耙郧?臺(tái)天車(chē)經(jīng)常‘打架’,現(xiàn)在地面運(yùn)輸全自動(dòng)化,物流效率提升40%。”李鳳惠介紹,這套系統(tǒng)解決了冷軋行業(yè)“物流復(fù)雜導(dǎo)致生產(chǎn)組織受限”的共性難題。

圖為自動(dòng)化檢驗(yàn)設(shè)備
組織變革—— 讓數(shù)字融入血脈
“數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)是管理變革,不是技術(shù)革命?!崩铠P惠把這句話寫(xiě)在筆記本上,也寫(xiě)在實(shí)踐中。在他看來(lái),160人核心團(tuán)隊(duì)的組建、業(yè)務(wù)部門(mén)主導(dǎo)的項(xiàng)目模式、全員數(shù)字化思維的培育,比任何技術(shù)引進(jìn)都更重要。
首鋼冷軋?jiān)跀?shù)字化轉(zhuǎn)型的賽道上發(fā)力,專(zhuān)門(mén)組建起一支“核心作戰(zhàn)單元”——數(shù)字化轉(zhuǎn)型推進(jìn)辦公室。這支隊(duì)伍規(guī)格很高:由該公司“一把手”親自掛帥,領(lǐng)導(dǎo)班子成員與基層負(fù)責(zé)人并肩“入局”,還特意配齊轉(zhuǎn)型專(zhuān)員,并從生產(chǎn)一線篩選出41名懂工藝、接地氣的基層產(chǎn)品經(jīng)理,最終聚合成160人的“轉(zhuǎn)型攻堅(jiān)隊(duì)”。他們靠“周例會(huì)盯進(jìn)度、月總結(jié)破難點(diǎn)、專(zhuān)題推進(jìn)會(huì)解堵點(diǎn)”的“三會(huì)聯(lián)動(dòng)”機(jī)制,一步步把應(yīng)用場(chǎng)景從“圖紙構(gòu)想”推到“車(chē)間落地”,讓每一個(gè)數(shù)字化方案都長(zhǎng)出“實(shí)效根須”。
為了讓轉(zhuǎn)型落地,辦公室成員主動(dòng)“沉”到項(xiàng)目一線:小到跨部門(mén)溝通、大到資源協(xié)調(diào),都幫著捋順;實(shí)時(shí)跟蹤進(jìn)度、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)效果,確保每個(gè)環(huán)節(jié)都不偏離“靶心”。
項(xiàng)目推進(jìn)的同時(shí),“經(jīng)驗(yàn)提煉”也沒(méi)落下——辦公室會(huì)第一時(shí)間對(duì)典型經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐路徑進(jìn)行總結(jié),并開(kāi)展宣傳貫徹培訓(xùn)。公司級(jí)數(shù)字化大賽也定期舉辦:全員圍著FineBI(帆軟軟件公司推出的一款商業(yè)智能產(chǎn)品)學(xué)開(kāi)發(fā)、技術(shù)管理者扎堆練Python編程,一個(gè)個(gè)“數(shù)字擂臺(tái)”讓員工從“旁觀者”變成“參與者”,數(shù)字化轉(zhuǎn)型不再是“少數(shù)人的事”。
在“練內(nèi)功”上,辦公室更是雙管齊下:一邊靠數(shù)字化培訓(xùn)、組織與業(yè)務(wù)變革,讓“用數(shù)字說(shuō)話,讓數(shù)據(jù)說(shuō)話”變成大家的自覺(jué)習(xí)慣,一點(diǎn)點(diǎn)培育出數(shù)字化企業(yè)的“獨(dú)特氣質(zhì)”;一邊既引導(dǎo)全員升級(jí)數(shù)字化技能,又重點(diǎn)打磨“轉(zhuǎn)譯員”“產(chǎn)品經(jīng)理”的“專(zhuān)業(yè)硬活”,最終搭起能扛住未來(lái)挑戰(zhàn)的數(shù)字化組織架構(gòu),養(yǎng)出了適配轉(zhuǎn)型的管理文化。
這場(chǎng)轉(zhuǎn)型還少不了“外力助攻”——首鋼股份、首自信公司、大數(shù)據(jù)研究院等單位全力支持,首鋼冷軋則把項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)變成“人才練兵場(chǎng)”:用真實(shí)業(yè)務(wù)需求帶教,讓人才跟著項(xiàng)目“長(zhǎng)本事”。就這樣,首鋼冷軋通過(guò)“項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)淬煉+業(yè)務(wù)需求牽引”為數(shù)字化轉(zhuǎn)型筑牢了“人才蓄水池”。

圖為天車(chē)搬運(yùn)鋼卷
面向未來(lái)—— 激活更多可能
“中國(guó)制造業(yè)的規(guī)模與品類(lèi)優(yōu)勢(shì),是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的天然土壤?!崩铠P惠表示。
2020年—2024年,我國(guó)全部工業(yè)增加值從31.3萬(wàn)億元增長(zhǎng)到40.5萬(wàn)億元,制造業(yè)增加值從26.6萬(wàn)億元增長(zhǎng)到33.6萬(wàn)億元,制造業(yè)增加值占全球比重已接近30%,總體規(guī)模連續(xù)15年位列全球第一,在全世界504種主要工業(yè)產(chǎn)品中,我國(guó)大多數(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)量位居世界第一?;诖藘?yōu)勢(shì),截至2025年9月,全球“燈塔工廠”已累計(jì)評(píng)選出201家,中國(guó)占比超40%,穩(wěn)居世界智能制造第一梯隊(duì)。
首鋼冷軋的實(shí)踐,也為鋼鐵行業(yè)提供了可復(fù)制的轉(zhuǎn)型路徑。其構(gòu)建的“云邊協(xié)同”架構(gòu)頗具示范意義——針對(duì)與首鋼遷安數(shù)據(jù)中心200公里距離導(dǎo)致的響應(yīng)延遲問(wèn)題,首鋼冷軋自建超融合算力平臺(tái),實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)快速處理與云端系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動(dòng),解決了流程工業(yè)“實(shí)時(shí)控制與全局管理脫節(jié)”的痛點(diǎn)。
面向未來(lái),李鳳惠的規(guī)劃清晰而務(wù)實(shí):深化數(shù)字化在供應(yīng)鏈協(xié)同中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)上下游200公里的“透明化管控”;數(shù)字化賦能企業(yè)經(jīng)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)化,確保管理剛性;通過(guò)數(shù)字化技術(shù)及時(shí)感知生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的風(fēng)險(xiǎn),把不確定性轉(zhuǎn)化為確定性。
“燈塔不是終點(diǎn),是航標(biāo)。”李鳳惠在窗前望著滿載汽車(chē)板的列車(chē)駛出廠區(qū),出庫(kù)信息在其手機(jī)上得到提示。正如首鋼集團(tuán)“一引領(lǐng)兩融合”戰(zhàn)略所指向的,當(dāng)技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新深度融合時(shí),就能在鋼鐵這樣的傳統(tǒng)行業(yè)中,培育出高質(zhì)量發(fā)展的新質(zhì)生產(chǎn)力。這場(chǎng)發(fā)生在鋼卷上的數(shù)字革命,正在北京順義這片工業(yè)熱土上書(shū)寫(xiě)著新的篇章:中國(guó)制造業(yè)的未來(lái),不在于顛覆傳統(tǒng),而在于用數(shù)字技術(shù)激活傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的無(wú)限可能。
來(lái)源:中國(guó)冶金報(bào)-中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)
編輯:張雨恬
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