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訂單排產從48小時壓縮到30分鐘，鋼水樣品2分40秒完成27種元素分析，“一鍵煉鋼”“無人煉鋼”成為常態……在河鋼集團石鋼公司，數智賦能正重塑鋼鐵生產的每一個環節。

作為國內首家全廢鋼電爐短流程特鋼企業，石鋼以60個智能場景構建起一個精準高效的“數字工廠”。全流程數智協同，讓綠鋼生產的“含綠量”持續提升，一個有感知、會思考、能進化的“綠色鋼鐵生命體”正在成長。

全流程數智協同實現“全局最優”

“有新樣品，請注意查收。”10月27日13時，河鋼集團石鋼公司化學分析中心，煉鋼全自動分析系統響起提示音。隨后，取自煉鋼廠的鋼水樣品經由壓縮空氣管道傳至中心，機器人精準取樣，儀器自動快速分析，2分40秒后，樣品中27種元素的含量數據便上傳至系統。

“這些數據將實時反饋給煉鋼廠，煉鋼過程會據此進行精準成分調控。”化學分析中心站長李昊天說。

依托河鋼數字WeShyper（威賽博）工業互聯網平臺，石鋼采集各環節數據，構建了一個高效運作的“數字工廠”。數據的實時采集和互聯互通，讓煉鋼變得更加智能。

10月27日15時，石鋼煉鋼廠電爐車間，兩臺電爐發出低沉的轟鳴聲，不同形狀的廢鋼正在爐內經過高溫熔化成火紅的鋼水。主控室內，煉鋼工段副段長范瑞軒面前的電腦屏幕上顯示著多組數據。

“這些是1號爐中正在冶煉鋼水的終點成分數值，是由我們的電爐智能冶煉終點控制模型計算出來的。”范瑞軒說，根據這些數值，無需等到這爐鋼煉完，就能提前預測鋼水品質是否達到要求。而以前，只能等出鋼后才知道鋼水的各種成分含量，如達不到要求，要給電爐再次充電重新冶煉。這就好比做飯沒嘗味道直接端上桌，發現淡了又回鍋重炒。

智能冶煉模型，使企業告別了傳統的經驗煉鋼模式，結束了煉鋼過程開“盲盒”。

“原來全靠經驗豐富的老師傅。他們從鋼水里取出一勺，將其傾倒到平臺上，根據四濺的鋼花形態、鋼水凝固后的氣泡情況等，就能估算鋼水的主要成分含量。”今年29歲的范瑞軒在煉鋼廠已工作7年，這位年輕的副段長有些不好意思地說，這種“火眼金睛”的本領，他至今仍未掌握。

不過，智能冶煉模型開始讓煉鋼變得簡單。年輕的操作工只需要讀懂數據模型，就能擁有老師傅十余年才能練就的“火眼金睛”。“現在生產時，車間爐前沒有一個人，我們只需要在主控室點擊鼠標。”范瑞軒說。

從廢鋼入廠到產品交付，石鋼打造的60個智能場景，不僅讓“一鍵煉鋼”變為現實，更構建了一個一體化數智系統，令整個生產過程更協調更順暢。

在石鋼生產管理部，計劃科科長習國輝正利用特鋼排產智能體，為國外客戶的汽車鋼訂單排產。

“利用智能體，可以一鍵查詢訂單要求和歷史排產方案，快速制定排產計劃。而原來我們要和銷售人員面對面梳理訂單細節，再查詢各種表格資料，十分繁瑣。”習國輝說，現在訂單排產時間從48小時縮短到30分鐘。

排產是生產鏈條的第一環，需考慮生產工藝、生產周期、交期、庫存等多種因素。尤其是石鋼的特鋼生產，批量小、品種多、個性化，有的訂單量只有三五噸，傳統人工排產耗時費力。

石鋼研發的特鋼排產智能體以“大模型+求解器”為核心，能把煉鋼、軋鋼、后部處理等環節統一起來，實現一體化排產。

“可以說，人工排產只是給出一個答案，但利用AI大模型強大的算力，智能體能在無數答案中找到最優解。”石鋼信息物流中心主任紀樹梅說，在石鋼一體化數智系統中，努力為每臺設備、每條生產線都裝上“智慧大腦”，各層級系統相互連通、全面融合，實現了研發、生產、銷售、物流、質量、能源等全流程協同，推動企業數字化轉型從“局部優化”升級為“全局最優”。

10月27日，河鋼集團石鋼公司化學分析中心，工作人員查看煉鋼全自動分析系統運行情況。 河北日報記者常方圓攝

“人機共生”構建能成長進化的智能工廠

成捆棒材進入作業區，機械臂將其輕松抬起，經鏈床輸送至特定位置，并精確識別捆帶帶頭位置等關鍵信息，自動完成捆帶拆解。隨后，棒材又經修磨、打捆、貼標等工序，最終入庫。在石鋼棒材生產線上，38臺不同類型的智能機器人協同作業，不見一名工人。

“原來我們這條產線需要10多個工人同時作業，智能機器人投用后，工人崗位減少到了3個，而且不用再到產線上手動作業，只需要盯著操作臺的電腦屏幕，按動鼠標。”中棒2號探傷工線段長于佳星介紹。

機器人集群作業，是石鋼探索鋼鐵行業工藝變革新路徑的積極嘗試，不僅降低了員工工作強度，也大幅提高了勞動效率。然而，以智能制造重塑生產流程，石鋼的目標不只是停留在“機器代人”。

“我們希望通過‘人機共生’，讓石鋼的智能工廠成長為一個有思考力、有學習力、有自我優化能力的‘生命體’，而不僅僅是設備、程序和人員的簡單拼接。”紀樹梅說。

10月27日14時，石鋼軋鋼廠集控室，大屏幕上實時顯示著加熱爐內的監控畫面。爐嘴處持續噴出火焰，正通過燃燒天然氣對加熱爐進行加熱。

“鋼坯在爐內被加熱到適宜軋制的溫度，這是軋鋼生產中的關鍵環節。溫度低了，可能導致鋼坯斷裂；溫度高了，則會影響鋼材性能。”軋鋼廠智能化室副主任宋劍介紹。

此時，加熱爐班班長薛敬文正通過電腦，檢測加熱爐運行情況。屏幕上，加熱爐內部被劃分為21個分區，各分區內的目標溫度、檢測溫度等數據實時顯示。

“爐內共有40多個爐嘴，以往若想調整爐內溫度，需要我們手動更改相關參數的設定，而現在智能燃燒模型可實現爐溫自動控制。”薛敬文說。

智能燃燒模型根據不同鋼種的不同工藝進行爐內物料追蹤，自動計算出加熱方案，且實時監測調整爐內設定，做到精準調節。這個“智慧大腦”將操作工從手動工作中解放出來，但這并不意味著操作工的作用被弱化，反而對他們的專業能力提出了新要求。

“操作工對數據的理解和思考，能讓模型變得越來越聰明。”宋劍說。

今年以來，根據一線工人的建議，智能燃燒模型已經進行了兩次迭代更新。

“比如，模型最初對上下爐膛的加熱過程未做區分。但我們在實際操作中發現，如果把下爐膛的目標溫度設定更高一些，反而能令整個爐膛提溫更快、熱度更均勻。這不僅節能，還有利于提升產品品質。”宋劍說，智能燃燒模型升級后，噸鋼天然氣能耗同比下降了1.17立方米。

石鋼“人機共生”的理念，在各個生產環節都有體現。

定尺剪切環節，熱縮尺寸模型可通過AI視覺識別棒材長度和溫度，自學習動態調整剪切長度，提升定尺率和成材率。但技術人員在其中負責數據標注、質量驗證，防止模型“學偏”，確保模型持續成長。

精整環節，大棒矯直機模型可智能推薦矯直參數，自動對棒材進行磨損修復，實現無人化作業。但技術人員依然是關鍵，他們校準模型輸出、驗證適應性，并根據實際工況反饋優化建議，讓模型更懂現場。

“在‘室內AI操作工+室外機器人’的智能新范式中，操作工和技管人員不再受空間和系統的限制，可以洞察趨勢、自由創新，而機器人和智能體也能根據生產需要自主迭代。這樣一來，我們的智能工廠能感知、能決策、能進化，人機在最合適的生態位上協同共生，讓效率和效益邁上新臺階。”紀樹梅說。

10月27日，河鋼集團石鋼公司軋鋼廠小棒生產線，工人檢查棒材質量。河北日報記者常方圓攝

大數據煉鋼提升綠鋼“含綠量”

10月23日，TüV南德意志集團碳足跡認證團隊再次來到石鋼，對3款產品的碳足跡展開現場核查。

TüV南德意志集團是國際標準化組織（ISO）認可的溫室氣體排放與減排標準認證機構，也是歐盟授權的溫室氣體排放審核機構。此次認證通過后，石鋼獲得碳足跡認證的產品將達10余款。

石鋼是國內首家全廢鋼電爐短流程特鋼企業。與長流程煉鋼相比，噸鋼綜合能耗降低了62%，同口徑碳排放減少了75%。打造綠鋼品牌，成為石鋼邁向世界“頂級圈”的重要抓手。

電爐是短流程煉鋼生產中最硬核的“武器”，但也是耗能大戶，能源消耗占整體的80%以上。如今，石鋼將30余年特鋼冶煉經驗與人工智能、模型技術結合起來，電爐3000多個點位全上云，形成了供電、供氧、自動出鋼等8個核心模型，電爐數智化水平達到國際先進水平。

10月27日15時，石鋼煉鋼廠電爐車間，范瑞軒在主控室監控一爐高碳鉻軸承鋼配料過程，系統顯示，配料中的含碳廢鋼為18噸。

“這一數值比以往增加了2噸。”范瑞軒說，入爐廢鋼的種類和比例由“2+13”配料模型根據生產計劃自動匹配，模型還可根據廢鋼量、預熱溫度、電流電壓等實時變化，自動調整參數，實現廢鋼的精準利用和極致成本控制。

就在10月，石鋼“2+13”配料模型完成了一次優化升級，生產高碳鉻軸承鋼的入爐含碳廢鋼量比以往有所增加。“廢鋼熔化成鋼水的能量來源包括電能和化學能。含碳廢鋼適當調整，可增加碳氧反應，減少外部電能輸入。”范瑞軒說。

除了“2+13”配料模型，石鋼構建的56個智能模型可精準管控能耗，優化生產全流程。數智賦能，讓石鋼在低碳賽道上持續進階，綠鋼“含綠量”不斷提升。

“智能模型應用前，各班組操作不統一，冶煉周期就有差距，原來不同班組間可以差出5分鐘。”范瑞軒說，現在，不僅車間整體的冶煉過程更加穩定，智能模型越來越聰明，也讓煉鋼節奏越來越快，平均冶煉周期比以往快了2至3分鐘。

2至3分鐘看似微不足道，卻是節能降耗的寶貴變量。冶煉周期縮短意味著電爐通電加熱、供氧等核心耗能環節時間減少，不僅減排，還能為企業降成本、擴產能。

除了節能降耗，智能模型還可通過對冶煉過程的精準調控，實現對產品質量的穩定管控。

降低鋼水氧化性可有效減少夾雜物，提升鋼水純凈度，從而提高產品質量。“以前不同班組煉出的鋼水，含氧量會有100ppm（氣體體積濃度單位，表示百萬分之一）到150ppm的偏差。現在，我們的鋼水含氧量均可穩定在300ppm之下。”范瑞軒說。

前不久，石鋼生產的高碳鉻軸承鋼產品獲得日本某國際知名軸承企業認證。在世界八大軸承制造企業中，石鋼已連續通過七家的認證，穩居全球軸承鋼供應商第一梯隊。同時，自省工業和信息化廳推動全省鋼鐵企業打造“拳頭產品”以來，其高碳鉻軸承鋼還入選了河北省十大“拳頭產品”。

智能制造提升產品競爭力。目前，石鋼打造出以齒輪鋼、軸承鋼、彈簧鋼、易切非調質鋼等為代表的高精尖綠鋼產品集群，長期穩定供應奔馳、寶馬、一汽、斯凱孚、卡特彼勒等國內外高端客戶。過硬的綠鋼產品，成為石鋼打入全球高端供應鏈的綠色通行證。（河北日報記者 常方圓 姜 艷）

10月27日，河鋼集團石鋼公司軋鋼廠小棒生產線，智能設備對棒材進行定尺剪切。河北日報記者常方圓攝

記者觀察

一場“智變”正在重塑鋼鐵產業

在很多人的印象中，鋼鐵產業總是與“傻大黑粗”聯系在一起。然而，當河北鋼鐵遇上人工智能，一場深刻的“智變”正在悄然發生。

傳統鋼鐵生產中，能源消耗是一大痛點。而在河鋼集團邯鋼公司，一個全鏈條智能大模型，正在以“智慧大腦”的角色，全面優化生產流程，帶來極致的能效提升。

在傳統煉鋼車間，老師傅的經驗至關重要。而在永洋特鋼，大小模型的疊加應用打造出“超級煉鋼工”，不僅降低了工人的勞動強度，還提高了生產的穩定性。

天柱鋼鐵的鐵水智慧運輸，則解決了高溫高危環境下的安全生產難題，杜絕了相關環節的安全隱患。

河鋼集團石鋼公司“人機共生”的創新模式，讓綠鋼更綠，也讓其不斷邁向全球高端供應鏈。

…………

這場“智變”，并非偶然。

河北作為鋼鐵大省，在環保壓力和市場競爭的雙重倒逼下，一直在積極尋求產業升級的發展路徑。人工智能技術的出現，恰逢其時地為河北鋼鐵產業提供了轉型利器。通過AI賦能，鋼鐵企業開始在生產效率、質量控制、安全環保等多方面實現提升。

這場“智變”，不僅改變著生產方式，更在深度重塑整個產業。

AI賦能下，河北鋼鐵產業的高端化轉型找到了新的突破口。智能大模型通過對生產流程的優化，顯著提升了產品質量的穩定性，為開發高端鋼材提供了技術保障。這種轉變，使河北鋼鐵不再僅僅依靠規模優勢，而是通過提升產品科技含量和附加值增強市場競爭力。

AI技術的應用還極大地加速了研發創新周期。傳統鋼材研發依賴大量試驗，而今通過數字孿生技術和預測性分析，技術人員能夠在虛擬環境中模擬材料性能和工藝參數，大幅縮短研發時間，降低試錯成本。這種研發模式的變革，為河北鋼鐵企業進軍高端市場提供了有力支撐。

此外，作為能源消耗大戶，鋼鐵產業的綠色轉型一直面臨技術、成本等制約，AI技術則為這些難題提供了全新的解決方案。人工智能通過優化煉鋼的能源分配和工藝參數，在提升產效的同時使能耗下降，真正實現了綠色發展與經濟效益的協同并進。

河北鋼鐵產業的這場“智變”，折射出傳統產業轉型升級的內在規律。在市場競爭中，智能化不再是選擇題，而是必答題。AI技術之所以能成為傳統產業轉型的重要推動力，正是因為它可同時滿足提質、增效、降本、綠色等多重目標，實現發展的多贏。

因此，這場變革的深遠意義已經超越產業本身。它證明，即使是最傳統的鋼鐵產業，也能夠通過擁抱新技術煥發新生，打破路徑依賴的桎梏，讓“鐵疙瘩”變成“金娃娃”。

展望未來，隨著AI技術與鋼鐵行業的深度融合，河北鋼鐵產業必將加快向高端化、智能化、綠色化躍升。這場“智變”才剛剛開始，它的終點，遠未到來。（河北日報記者 姜 艷 常方圓）

來源：河北日報