方磊 何海熙

　　在工業製造領域，生產成本高
、工序複雜、質量管控難、安全事故風險高，是煉鐵行業亟待解決的問題，獲得2024年中國金屬學會冶金科學技術特等獎、2024年度全國第四屆智能製造創新大賽一等獎的南鋼基於多模態感知的三位一體煉鐵解決方案解決了此項難題。

　　2019年(nian)
，南(nan)鋼(gang)攜(xie)手(shou)中(zhong)冶(ye)賽(sai)迪(di)信(xin)息(xi)和(he)金(jin)恒(heng)信(xin)息(xi)科(ke)技(ji)組(zu)建(jian)數(shu)智(zhi)化(hua)團(tuan)隊(dui)
，打(da)造(zao)煉(lian)鐵(tie)智(zhi)慧(hui)集(ji)控(kong)中(zhong)心(xin)，搭(da)建(jian)一(yi)體(ti)化(hua)管(guan)控(kong)平(ping)台(tai)，將(jiang)新(xin)一(yi)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)與(yu)煉(lian)鐵(tie)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)和(he)南(nan)鋼(gang)60餘年積累的煉鐵專家經驗深度融合，以多模態智能感知、跨工序協同優化等技術手段，開發了智能應用模型200餘套，創造出“成本、質量、安全”三位一體的數智化煉鐵新模式，並於2021年上線應用
，取得了顯著成效，實現年創綜合經濟效益5.3億元、鐵水一級品率提升13%、年均減排二氧化碳54.6萬噸
、零安全事故。

　　成本是體現企業競爭力的重要因素。南鋼團隊從原料和操作兩個維度入手，深挖降本增效潛力，以保障高爐穩定順行為中心，以“工藝機理分析—性能精準預測—反饋循環優化”為技術主線，研發了一體化配煤配礦和操作協同優化模型集群，有效應對了煉鐵原料（煤炭和鐵礦）物理化學性能複雜多變及市場價格波動帶來的挑戰。

　　同時，南鋼依托一體化智能管控平台
，圍繞“原燃料質量穩定、高爐爐況順行、鐵水質量穩定、優質高效低耗”四大目標，開發了推焦計劃排程智能優化
、煉焦智能加熱、爐溫智能預測、操作爐型識別及優化
、爐況智能診斷等智能化應用模型集群，不斷提升高爐操作管理和決策的科學性。該係統應用後，一體化配煤模型降低成本2元/噸鐵
，一體化配礦模型降低成本10元/噸鐵，操作協同智能優化模型集群折合鐵水成本降低42元/噸，年均鐵水成本降低54元/噸，並且每年減少CO2排放約54.6萬噸
，實現經濟效益與環保效益的雙贏。

　　此外，南鋼煉鐵智慧中心的建設也推動了生產管理模式的變革。該中心通過優化科室和車間數量
、縮減管理層級
，將48個車間整合為35個，操作崗位從120個減少到69個，人員優化比例達到41%。同時，在智慧中心的運營中
，該中心不斷完善和優化生產流程，加強與供應鏈
、物流和環境保護等關鍵環節的協同，實現資源的高效利用和生產流程的優化。

　　質量是企業生存的根本。南鋼項目團隊搭建“原—焦—球—燒—高”大(da)原(yuan)料(liao)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)框(kuang)架(jia)，優(you)化(hua)了(le)原(yuan)料(liao)流(liu)程(cheng)的(de)結(jie)構(gou)與(yu)功(gong)能(neng)
，並(bing)實(shi)現(xian)煉(lian)鐵(tie)全(quan)流(liu)程(cheng)物(wu)料(liao)動(dong)態(tai)跟(gen)蹤(zong)和(he)預(yu)警(jing)，其(qi)行(xing)業(ye)首(shou)創(chuang)的(de)物(wu)料(liao)跟(gen)蹤(zong)係(xi)統(tong)和(he)國(guo)內(nei)首(shou)個(ge)料(liao)倉(cang)多(duo)料(liao)口(kou)在(zai)線(xian)預(yu)測(ce)模(mo)型(xing)
，根(gen)據(ju)入(ru)爐(lu)成(cheng)分(fen)、時(shi)間(jian)等(deng)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)正(zheng)向(xiang)預(yu)警(jing)和(he)反(fan)向(xiang)關(guan)聯(lian)操(cao)作(zuo)
，實(shi)現(xian)異(yi)常(chang)原(yuan)因(yin)快(kuai)速(su)追(zhui)溯(su)，有(you)效(xiao)破(po)解(jie)了(le)行(xing)業(ye)共(gong)性(xing)難(nan)題(ti)，確(que)保(bao)了(le)煉(lian)鐵(tie)全(quan)流(liu)程(cheng)管(guan)控(kong)的(de)精(jing)細(xi)化(hua)管(guan)理(li)
，為(wei)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)提(ti)升(sheng)提(ti)供(gong)了(le)精(jing)準(zhun)的(de)數(shu)據(ju)保(bao)障(zhang)。在(zai)原(yuan)料(liao)場(chang)的(de)改(gai)造(zao)中(zhong)


，南(nan)鋼(gang)在(zai)行(xing)業(ye)內(nei)首(shou)創(chuang)刮(gua)板(ban)機(ji)自(zi)動(dong)平(ping)料(liao)、布料車自動往複布料、焙燒機台車自動加油、造球智能整粒等大原料工序數智化應用技術，打造出智慧料場、帶式球團“黑燈工廠”產線，實現操作無人化、少人化
，現場感知可視化
，生產控製一鍵化和運營決策智慧化
，為全工序物料精細化管理奠定了堅實基礎。

　　zhiliangguochengguankonglingyuxiliezhinengmoxingyingyonghou，shixianleduishengchandezhinengfenxizhenduanhejingzhuncaokong，jiangcongyuanliaozhigaoludeguochengchanpinhetieshuizhiliangxianzhutisheng，baokuohunyunliaoSiO2偏差由0.31%降至0.14%，燒結礦R2一級品率由81%提升至98%
，FeO穩定率由69%提升至95%，鐵水一級品率由83%提升至96%。

　　安全是員工福祉與企業持續繁榮的基石。南鋼團隊融合設備智能監測與運維技術以及大規模遠距離安全集中控製技術，構建了一套涵蓋“操作—運維—管理”的集中管理體係，為煉鐵生產築起了一道堅固的安全防線。

　　借助“機器視覺+知識嵌入+視頻聯動”dechuangxinzuhe，gaixitongduiweixianquyuheguanjiancangkudengmingandidaishixianshipindanchuangjishibaojing
，weiyuanchengcaozuorenyuantigongjingzhunfuzhujuecexinxi，xianzhutishengxianchanganquanguanlidexiaoneng。

　　通過整合機器視覺
、機器人巡檢
、光纖聽診、設she備bei診zhen斷duan等deng前qian沿yan技ji術shu
，南nan鋼gang成cheng功gong打da造zao出chu一yi條tiao具ju備bei多duo模mo態tai感gan知zhi能neng力li的de皮pi帶dai智zhi能neng管guan理li示shi範fan線xian。同tong時shi，南nan鋼gang也ye搭da建jian了le設she備bei智zhi能neng維wei護hu係xi統tong

，確que保bao關guan鍵jian設she備bei的de異yi常chang狀zhuang態tai能neng夠gou被bei即ji時shi捕bu捉zhuo並bing迅xun速su處chu理li
，有you效xiao保bao障zhang了le設she備bei的de平ping穩wen與yu安an全quan運yun行xing。

　　基於機器視覺、三電綜合安全防護、融合通信等先進技術
，南鋼在鐵區全域實施了2300個視頻監測點、144個防入侵監測點
、50台火災和氣體報警主機、1000路視覺協同係統，形成了跨工序、跨係統的大規模
、遠距離集控技術體係，對工控網絡通信狀態實施全麵統籌管理，極大地提高了消防與安全生產的感知
、監測
、預警、處置和評估能力，實現了零安全事故。

　　南鋼通過深度整合多模態感知智能與協同優化技術，實現了11項行業首創技術、20餘項行業領先技術的突破，成功構建了“成本、質量、安全”sanweiyitideshuzhihualiantiexinmoshi。zheyichuangxinjucuojidaditishengleqiyedehexinjingzhengli，quebaoleshengchananquan，tigaolechanpinpinzhi，bingyoulidituidongleqiyedekechixufazhan。zheyishijianbujinweigangtiexingyetuijinzhinengzhizaotigonglebaoguijingyan，haizailiantiexingyeshulilexindebiaogan
，yinlingnangangliantiexiangxingyedengtadiweimaijin。

圖為南鋼鐵區智慧料場（南鋼供圖）

圖為南鋼煉鐵設備智維係統（南鋼供圖）

　　2024年，鋼鐵行業普遍存在“降本不穩定、穩定不降本”的現象，南鋼卻通過這套數智煉鐵新模式，交上了一份滿分答卷。其背後，是南鋼煉鐵人大規模應用“AI（人工智能）+製造”技術
、追求技術極致所帶來的效果。