首都的鋼鐵“燈塔”——首鋼冷軋的數字化革命之路
2026-04-16 03:25:22
中國冶金報社
記者 王誌 實習記者 屈雨欣 康瑞鑫 報道
康瑞鑫 孫建華 攝影
金秋時節,在北京順義北京首鋼冷軋薄板有限公司(以下簡稱首鋼冷軋)管控中心內,10米長的巨幅顯示屏上,酸軋產線的軋製力曲線、連退爐的溫度波動、鍍鋅線的鋅層厚度參數,連同安全預警、環保數據、設備狀態等9daleixinxishishitiaodong,zaizhelijiukeyiqingsonglejiequanchangchanxianshengchanzhuangtai。shouganglengzhashouxigongchengshilifenghuizhanzaipingmuqian,zhijianhuaguoduxinxiandeshishishuju,dui《中國冶金報》記者說:“你看這個10微米級的鋅層厚度精度,相當於頭發絲直徑的1/10,放在3年前很難控製這麼薄的鋅層均勻性。”

圖為管控中心
2025年初,首鋼冷軋憑借67個數字化用例的規模化應用成功入選第13批全球“燈塔工廠”名單,成為全球鋼鐵行業第7家、中國鋼鐵行業第3家獲此殊榮的企業。這個被譽為“製造業奧斯卡”的稱號,標誌著這家年產約145萬噸汽車板的冷軋企業,正式躋身全球工業4.0的標杆陣營。
燈塔之光—— 從中遊到上遊
“燈塔工廠不是技術展覽,而是要解決自身真問題。”李鳳惠的辦公桌上,攤開著世界經濟論壇與麥肯錫聯合製定的評選標準資料。
作為流程工業的典型代表,冷軋生產涉及工藝的約束條件多,從3000多噸的軋製力控製到米級的質量跟蹤,從帶鋼1200米/分鍾的運行速度到微米級的厚度精度,任何參數波動都可能導致整卷產品報廢。
“全球鋼鐵企業數千家,首鋼冷軋是全球201家‘燈塔工廠’中唯一以汽車板為主營業務的工廠。”李鳳惠的語氣中帶著自豪。中國鋼鐵工業協會發布的《2024年數字化轉型評估報告》顯示,盡管95.1%的鋼企已將數字化納入發展戰略,但2023年行業平均數字化投入僅為28.6元/噸鋼,同比下降25.7%。鋼協副會長兼秘書長薑維認為:“全行業應更加積極主動擁抱數字化浪潮,將‘AI(人工智能)+鋼鐵’轉化為發展新動能,實現鋼鐵行業全要素升級。”
首鋼冷軋的轉型始於2021年,彼時,其數字化基礎在行業內僅屬中遊水平。“在2021年之前,首鋼冷軋的數字化情況處於從傳統生產模式向初步數字化、智能化轉型的探索階段,工業4.0新技術的應用基本空白,但已具備一定自動化和信息化基礎,並圍繞業務痛點開展早期數字化嚐試。”李鳳惠回憶道,轉型初期最棘手的不是技術引進,而是觀念轉變——老操作工質疑“電腦不如經驗準”,管理人員擔心“投入打水漂”。為此,首鋼冷軋設立數字化轉型辦公室,確立了“帶領不代替”的定位。“我們不做業務部門的‘包辦代替者’,而是搭平台、促溝通、保交付。”李鳳惠解釋,67個數字化用例的第一負責人全部由生產、質量、設備等業務部門負責人擔任,IT團隊僅提供技術支撐,這種模式徹底避免了“係統與業務兩張皮”的行業通病。
在鍍鋅車間,450攝氏度的帶鋼從退火爐中湧出,瞬間浸入鋅鍋;出口處的氣刀正按照AI模型的指令自動調整高度與壓力,測厚儀顯示,鋅層的3克命中率(每平方米鋅層重量與目標值的差值在正負3克以上的概率)超過99%。這在3年前是不可能完成的任務。過去,鋅層控製全憑經驗。在帶鋼速度120米/分鍾的情況下,測厚儀的90秒滯後意味著調整指令下達時,不合格帶鋼已產出180米。更換產品規格時,操作工需反複調試參數,而且不同班組有不同打法,同一個人早晚狀態不一樣,鋅層3克命中率始終徘徊在79%左右。

圖為熱鍍鋅生產線
改變源於AI模型的落地。技術團隊基於2年的生產數據,構建了鋅層厚度AI控製模型,包含預設定和前饋模型,可以自適應對鋅層厚度進行精準控製。更關鍵的是其自學習能力——係統每秒進行4次數據時空對齊與模型優化,如今鋅層的3克命中率已提升至99%以上。“僅鋅耗降低一項,兩條產線一年就能省出數百萬元成本。”李鳳惠算了一筆賬。
這種技術突破在首鋼冷軋隨處可見。智能切頭尾係統通過提取熱軋與冷軋帶鋼的頭尾特征,將鍍鋅線每個鋼卷的平均切損從9.89米降至6.5米;39套攝像頭組成的視覺識別係統如同“電子哨兵”,24小時監測帶鋼表麵黑點、卡鋼堆鋼等異常,使鍍鋅線設備綜合效率(OEE)提升19%;無人檢化驗車間裏,各個檢測設備實現自動檢測,檢測結果直接上傳MES(製造執行係統)進行質量判定,實現“數據不落地”的全流程管控。5G技術的深度應用則破解了物流瓶頸。在備料區,超級電容驅動的RGV(有軌製導車輛)沿著預設路線穿梭,通過5G網絡與調度係統實時聯動,自動完成鋼卷轉運與充電。“以前4台天車經常‘打架’,現在地麵運輸全自動化,物流效率提升40%。”李鳳惠介紹,這套係統解決了冷軋行業“物流複雜導致生產組織受限”的共性難題。

圖為自動化檢驗設備
組織變革—— 讓數字融入血脈
“數字化轉型的本質是管理變革,不是技術革命。”李鳳惠把這句話寫在筆記本上,也寫在實踐中。在他看來,160人核心團隊的組建、業務部門主導的項目模式、全員數字化思維的培育,比任何技術引進都更重要。
首鋼冷軋在數字化轉型的賽道上發力,專門組建起一支“核心作戰單元”——數字化轉型推進辦公室。這支隊伍規格很高:由該公司“一把手”親自掛帥,領導班子成員與基層負責人並肩“入局”,還特意配齊轉型專員,並從生產一線篩選出41名懂工藝、接地氣的基層產品經理,最終聚合成160人的“轉型攻堅隊”。他們靠“周例會盯進度、月總結破難點、專題推進會解堵點”的“三會聯動”機製,一步步把應用場景從“圖紙構想”推到“車間落地”,讓每一個數字化方案都長出“實效根須”。
為了讓轉型落地,辦公室成員主動“沉”到項目一線:小到跨部門溝通、大到資源協調,都幫著捋順;實時跟蹤進度、動態評價效果,確保每個環節都不偏離“靶心”。
項目推進的同時,“經驗提煉”也沒落下——辦公室會第一時間對典型經驗與實踐路徑進行總結,並開展宣傳貫徹培訓。公司級數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智能產品)學開發、技術管理者紮堆練Python編程,一個個“數字擂台”讓員工從“旁觀者”變成“參與者”,數字化轉型不再是“少數人的事”。
在“練內功”上,辦公室更是雙管齊下:一邊靠數字化培訓、組織與業務變革,讓“用數字說話,讓數據說話”變成大家的自覺習慣,一點點培育出數字化企業的“獨特氣質”;一邊既引導全員升級數字化技能,又重點打磨“轉譯員”“產品經理”的“專業硬活”,最終搭起能扛住未來挑戰的數字化組織架構,養出了適配轉型的管理文化。
這場轉型還少不了“外力助攻”——首鋼股份、首自信公司、大數據研究院等單位全力支持,首鋼冷軋則把項目現場變成“人才練兵場”:用真實業務需求帶教,讓人才跟著項目“長本事”。就這樣,首鋼冷軋通過“項目實戰淬煉+業務需求牽引”為數字化轉型築牢了“人才蓄水池”。

圖為天車搬運鋼卷
麵向未來—— 激活更多可能
“中國製造業的規模與品類優勢,是數字化轉型的天然土壤。”李鳳惠表示。
2020年—2024年,我國全部工業增加值從31.3萬億元增長到40.5萬億元,製造業增加值從26.6萬億元增長到33.6萬億元,製造業增加值占全球比重已接近30%,總體規模連續15年位列全球第一,在全世界504種主要工業產品中,我國大多數產品的產量位居世界第一。基於此優勢,截至2025年9月,全球“燈塔工廠”已累計評選出201家,中國占比超40%,穩居世界智能製造第一梯隊。
首鋼冷軋的實踐,也為鋼鐵行業提供了可複製的轉型路徑。其構建的“雲邊協同”架構頗具示範意義——針對與首鋼遷安數據中心200公裏距離導致的響應延遲問題,首鋼冷軋自建超融合算力平台,實現本地數據快速處理與雲端係統協同聯動,解決了流程工業“實時控製與全局管理脫節”的痛點。
麵向未來,李鳳惠的規劃清晰而務實:深化數字化在供應鏈協同中的應用,實現上下遊200公裏的“透明化管控”;數字化賦能企業經營標準化,確保管理剛性;通過數字化技術及時感知生產經營中的風險,把不確定性轉化為確定性。
“燈塔不是終點,是航標。”李鳳惠在窗前望著滿載汽車板的列車駛出廠區,出庫信息在其手機上得到提示。正如首鋼集團“一引領兩融合”戰(zhan)略(lve)所(suo)指(zhi)向(xiang)的(de),當(dang)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)與(yu)管(guan)理(li)創(chuang)新(xin)深(shen)度(du)融(rong)合(he)時(shi),就(jiu)能(neng)在(zai)鋼(gang)鐵(tie)這(zhe)樣(yang)的(de)傳(chuan)統(tong)行(xing)業(ye)中(zhong),培(pei)育(yu)出(chu)高(gao)質(zhi)量(liang)發(fa)展(zhan)的(de)新(xin)質(zhi)生(sheng)產(chan)力(li)。這(zhe)場(chang)發(fa)生(sheng)在(zai)鋼(gang)卷(juan)上(shang)的(de)數(shu)字(zi)革(ge)命(ming),正(zheng)在(zai)北(bei)京(jing)順(shun)義(yi)這(zhe)片(pian)工(gong)業(ye)熱(re)土(tu)上(shang)書(shu)寫(xie)著(zhe)新(xin)的(de)篇(pian)章(zhang):中國製造業的未來,不在於顛覆傳統,而在於用數字技術激活傳統產業的無限可能。
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:張雨恬
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