“城”势而上·人工智能+｜钢城“智”变：大模型重塑百年产业

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“全球钢铁看中国，中国钢铁看河北，河北钢铁看唐山。”唐山是一座因钢而兴的城市，2024年粗钢产量达1.3亿吨，约占全国的九分之一。作为百年工业重镇，唐山市拥有门类齐全、链条完整的钢铁产业体系。连日来，上游新闻记者在唐山市采访了解到，人工智能大模型正与钢铁产业融合，通过深度学习算法与工业软件相结合，让人工炼钢升级为“AI炼钢”，钢铁产业加速向数字化、智能化、绿色化转型。

给钢铁生产安装“智慧大脑”

在河钢集团唐钢公司新区，无人化、智能化场景正颠覆着人们对钢铁企业的想象。这是一座新建起的沿海钢铁基地，走入该公司，郁郁葱葱的植被，园林化的厂区，让人难以想象这是一座钢铁工厂。“我们公司在铁钢轧全流程创新应用238项行业前沿稳定的新工艺、新技术，很多技术为全国乃至全球首创。”公司总经理助理、技术中心常务副主任邝霜说。

唐钢公司的生产调度指挥中心。上游新闻记者 崔涛 摄

邝霜表示，先进的装备和工艺，使唐钢新区产品档次迅速升级，形成以高档次汽车宽幅面板和高强汽车用钢为主打，以高级别管线钢、高强工程机械用钢、结构用热基镀锌板等为重点的高端特色产品群。

“钢铁企业的设备，比如炼铁高炉，运转起来是不能停的。”唐钢公司信息自动化部副部长周涛表示，这些设备某个环节一旦停止运行，就会对整个钢铁生产流程、能源消耗等方面造成重大影响。此外，钢铁生产流程长、体量大，订单量多、品种规格复杂，为了实现订单与生产的最优排列组合，依靠人工来安排是不可能实现的。

“2015年，我们从国外引进生产排程系统，技术受制于国外，且功能固化，不能根据公司的生产安排进行调整和升级。”周涛表示，这个系统涉及到多个部门的协同，容易出现排产不合理、交付不及时的问题。

为了给炼钢整体流程安装一个“智慧大脑”，周涛和同事们投入到一体化生产排程大模型的研发中。“好在我们公司是行业内的龙头企业，生产线较为先进，存储了大量的炼钢参数和信息。我们把超过13万个知识点3800多万字的冶金规范知识库，以及流程仿真、计划调度专业模型，都融入这个大模型中。它能够深度分析企业历史营销数据、客户数据，从而精准预测市场需求，帮助企业制订更为合理的经营计划，优化产品结构，降低运营成本。”

2022年12月26日，唐钢公司自主开发APS（生产计划排程）系统，落地唐钢高强汽车板有限公司冷轧产线。该系统利用大模型等技术，能够及时处理分析数据，精准找出生产排程“最优解”，让汽车板生产实时保持资源最优配置和产能充分利用。

在唐钢公司的生产调度指挥中心十几米宽的蓝色大屏幕上，实时显示各类关键节点数据。“我们现在只需要在电脑屏幕前，打开全流程一体化生产计划排程系统，给各生产工序下发自动编制的生产计划，就能完成复杂的生产排程。”

过去，一个热轧钢卷的订单，从接单到交付需要18天。生产计划排程系统投用后，订单交付整个流程只要13天，周期缩短了近30%。今年年初，工业和信息化部公布我国首批卓越级智能工厂名单，唐钢公司“新一代冶金流程钢铁智能工厂”入选。

“AI炼钢”覆盖90%工艺场景

“过去炼钢靠经验，现在炼钢靠模型。”周涛表示，公司将钢铁产业工人多年积累的经验转化为可复制的模型算法，覆盖了公司90%以上的工艺场景，通过模型算法不断迭代自学习，产线生产效率会越来越高。

回忆起刚刚参加工作时的场景，炼钢工人需要凭借经验调节氧气、计算加料量，满身满脸灰尘的样子让周涛感慨不已，当年由于炼钢车间粉尘较大，工人们的口罩都是黑的。

工人实现"一键炼钢"。图片来源/河钢集团唐钢公司

现在随着人工智能大模型的应用，工人们的幸福指数也有了大幅提高。在如今的炼钢工厂中，工人只需要站在智能设备前，通过"一键炼钢"系统，整炉钢的冶炼过程就会自动完成。AI大模型可以实时分析炉内声呐、烟气数据，精准控制每个环节，变人工炼钢为“AI炼钢”。

周涛介绍，如今利用人工智能大模型，可以对能源进行动态调配，比如在加热炉燃烧方面，人工智能大模型可以通过残氧仪实时检测数据，自动调节空燃比，减少板坯烧损。“这就是我们已经应用于生产的加热炉自动燃烧大模型，它可以根据板坯入炉、出炉的温度，自动对整个燃烧过程进行调节，让板坯以最适宜的温度出炉进入热轧工序的生产。”

AI的应用还延伸到日常管理中，周涛拿出自己的手机，给记者展示了几个微信工作群。“在群里发通知的是人工智能助手，它会把生产过程中出现的状况，以及如何解决发到群里，技术人员根据提示进行实时调整，确保生产的稳定运行。”

以人工智能大模型引领行业高质量发展，如今河钢集团唐钢公司实现了绿色低碳突破，利用AI动态调节能源供给，吨钢综合能耗降至540千克标煤，达国际先进水平。在制造流程方面，全面推行炼钢冶炼工序模型化、操作标准化、全流程一体化集成，炼钢效率提升10.3%。

唐山构建钢铁智能化生态

“唐山正以大模型应用为抓手，构建‘政策引导、龙头引领、场景深化、迭代升级’的钢铁产业转型格局。”唐山市数据局负责人表示，经过调研，当前钢铁行业对大模型的需求集中在生产优化、安全管控、绿色低碳、成本控制及自主可控五大方向。

例如，针对钢铁生产高风险、高要求的特点，大模型可替代人工完成安全隐患识别、设备状态监测和产品缺陷检测，解决传统管理中漏检率高、响应慢的问题；在绿色降碳领域，通过优化能源消耗、控制铁水温降，助力企业应对“双碳”目标；面对原材料价格波动，大模型还能通过价格预测帮助企业控制经营成本。

工人通过智能系统调运铁水运输。图片来源/河钢集团唐钢公司

目前，唐山市选取有成效、有价值的应用场景，从“小切口、小场景”出发，循序渐进推进大模型开发应用。2024年以来，已推动15个钢铁领域垂直大模型和159个相关配套应用场景落地，形成系统性推进态势，为产业智能化升级提供坚实支撑。

唐山市的龙头钢铁企业全面拥抱人工智能大模型，已经形成了以唐钢、首钢京唐、首钢迁钢等企业为核心，鑫达、纵横、报春电商等多点发力的布局。垂直领域大模型应用贯穿生产全链条，涵盖排程、炼钢、物流、质检、供销等关键环节，实现“四提升一降低”的显著成效（提升生产效率、提升产品质量、提升安全水平、提升管理能力、降低能耗排放）。

唐山市数据局负责人表示，未来将以钢铁大模型成熟经验为蓝本，提炼可复制、可推广的发展模式，逐步向装备制造、港口、化工、机器人、医疗、教育等领域拓展。通过释放应用需求推动数字企业招引培育，加快形成智能化协同生态，反哺钢铁产业上下游协同效率提升，强化产业链主导权。持续挖掘钢铁全流程大模型应用场景，聚焦高端钢材研发等关键领域，助力突破技术瓶颈，并深化国产化替代成果，强化核心技术自主可控优势。支持搭建产学研用协同平台，整合各方资源，破解数据孤岛问题，依托转型金融支持，推动大模型与5G、工业互联网深度融合，努力打造从技术研发到场景落地的完整生态。

上游新闻记者 崔涛