中冶赛迪数实融合赋能钢铁“智”造
2023-10-09 09:32:08   来源： ()　   评论：0 点击：

中冶赛迪以“工业互联网平台+智能管控一体化、铁区一体化、钢轧一体化”构建智慧工厂体系架构，开发了炼铁、轧钢、物流等12大类、超2000个智能应用APP，突破传统钢厂不同工序和部门边界，打通了从原料进厂到冶炼、轧制、产品出厂全流程的数据链条

◇近5年冶金行业的智能制造实践中，从工序到全厂，从头部国企到大型民企，行业首创几乎均为中冶赛迪打造

◇数值仿真技术替代制造业中试、小试，预测和模拟工业生产过程，可以有效降低生产成本、优化产品设计

全员人均钢材产量超过2000吨/年，为行业先进水平；吨钢成本较国内先进水平低160元……作为钢铁行业首个全流程数字化钢厂，山东钢铁集团永锋临港有限公司智慧工厂交出了一份亮眼业绩单。成绩的背后得益于中冶赛迪的数字技术赋能。

中国五矿中冶集团下属的中冶赛迪集团有限公司（简称中冶赛迪）成立于1958年，是我国的老牌钢铁设计院。近些年，中冶赛迪依托60余年钢铁工业积淀，前瞻性布局数字经济，逐步破解传统钢铁行业数字化升级难点，不断拓展数字技术应用场景，赋能企业客户超1万家，其中头部企业超百家。

一家老国企如何能在数字技术促进制造业转型上展现新活力？

数据原料周转周期缩短近九成

400多块各类电子屏上实时显示着大量生产数据，37个操作岛向2公里外的生产基地传达指令，生产基地内各类自动化设备有序运行、一线员工大幅减少……黄海之滨的山东钢铁集团永锋临港有限公司智慧工厂，一改传统钢铁厂“灰头土脸”的形象。

原料周转周期是衡量一个钢厂生产效率的重要指标。过去，钢铁制造流程复杂，包含原料运输、焦化、冶炼、轧钢等多达数十道工序。此外一个钢铁厂还有能源动力、环保处理、检验计量等设施设备，精细化管理难度大，带来大宗原料积压，既有环境风险，又有成本负担。

“智慧工厂及时准确的数据，让我们做到了‘低库存、快周转’。现在我们铁矿石、焦炭、煤粉、废钢等原料进厂到产品出厂，从过去的5天缩短到最快14小时，资金成本和经营风险大大降低。”永锋临港公司生产技术部负责人说。

永锋临港公司生产效率大幅提升的背后是中冶赛迪研发建设的工业互联网平台和全新智能制造架构。

走进永锋临港公司智慧工厂总调度室，电脑屏幕上不断变动的各种数据让人眼花缭乱。为实现整个钢厂生产运营数字化，中冶赛迪携手永锋临港公司投用传感器等设备3万多台套、虚拟机服务器超过230台，采集核心点位数据28万余项，每天产生数据约15亿条。

海量数据如何处理？中冶赛迪重庆信息技术有限公司（简称中冶赛迪信息）副总裁兼CTO李强介绍，中冶赛迪以“工业互联网平台+智能管控一体化、铁区一体化、钢轧一体化”构建智慧工厂体系架构，开发了炼铁、轧钢、物流等12大类、超2000个智能应用APP，突破传统钢厂不同工序和部门边界，打通了从原料进厂到冶炼、轧制、产品出厂全流程的数据链条。

数据要素的充分运用为生产创造了重要价值。以炼钢转炉作业为例，中冶赛迪根据生产场景需求开发了造渣模型、火焰识别等应用系统，为转炉操作工提供加料、操枪等作业指导，并通过生产节奏模型实时跟踪、预测各工序生产节奏，及时发现问题，给出调度指导建议。这一数字系统投用后，每一炉转炉作业时间从31分52秒缩短至28分36秒，经济和节能效益显著。

通过对全流程数据的精准分析和应用，永锋临港公司铁路车辆平均作业用时节约30%以上、供销汽运车辆厂内用时2小时排空率100%……入选工信部、国家发展改革委等国家部委公告的2022年度智能制造示范工厂。

打造多个行业首创

钢铁是“工业粮食”。中冶赛迪曾主持设计了我国首座自主建设的大型钢铁基地攀钢和首座大型现代化钢铁基地宝钢，十余年来瞄准钢铁行业堵点、痛点，相继攻克钢铁全流程一大批关键技术，并形成了绿色电炉、特厚板连铸、万能轧机等自主研发的核心产品。

中冶赛迪党委书记、董事长肖学文认为，国内钢铁工业历经数十年的快速发展，继续推动管理变革、装备升级、工艺流程优化等已进入瓶颈期，迫切需要用全新的技术和理念推动行业进步。以物联网、大数据、人工智能等为核心的新一代数字技术为此提供了有力支撑。

2010年，中冶赛迪专门成立赛迪信息，主攻大数据、智能化技术在制造业的应用，为传统钢铁制造赋能。然而几年下来，中冶赛迪探索发现，数字经济与实体经济融合并非易事。一是钢铁制造环节众多，对诸多流程的海量数据进行收集、打通、分析困难重重；二是信息软件与工业制造跨专业协同难，欠缺既懂软件又懂工业的复合型人才。此前数字经济多由互联网企业主导，主要应用在娱乐业、商贸业，制造业应用难度大、范例少。

“数字经济与实体经济怎么融合，一开始大家并不知道。各部门不同专业的员工在我办公室吵了近半年时间。”肖学文说。

中冶赛迪领导班子经前瞻性研判，坚定走数字化推动行业转型之路，将大数据、智能化作为企业的战略性业务，大力引进物联网、人工智能等专业人才，促进跨学科、跨专业融合。

通过整合内部资源，赛迪信息员工规模从300人逐步发展到超过1500人，营业收入从最初的1亿元增长到现在的14亿元，成长为重庆市龙头软件企业，入选国家企业技术中心和2022年国家鼓励的重点软件企业名单。

技术创新是发展数字经济的关键。中冶赛迪科技管理部部长钟星立介绍，中冶赛迪成立研究院，下设数字技术与智能应用、工业互联网平台及产品研究等12个研究分院、560多名专职研发人员，近5年年均科研投入5.1亿元、年均增长率15%以上。

经过多年潜心研发，中冶赛迪自主创新开发的CISDigital®工业互联网平台，颠覆了由美国在1995年提出并为行业广泛应用的ISA95工业信息化多层架构，首创扁平化“平台+应用”智能工厂新架构，解决了传统信息化架构下数据孤岛严重、数据层层衰减等诸多问题。

2020年该平台获第二届中国工业互联网大赛总决赛冠军，2023年被认定为国家级跨行业跨领域工业互联网平台，中冶赛迪也成为我国工业互联网标识解析二级节点（冶金行业）建设牵头单位。

随着人才和技术积累，2016年中冶赛迪日益成熟的大数据、智能化技术在中国宝武钢铁集团湛江钢铁基地一期项目首次应用。

这个由中冶赛迪总体设计的现代化钢铁基地，建成了全球钢铁行业首个智能环保无人原料场、无人码头系统、智慧铁水运输系统等。以该基地无人化铁水机车为例，中冶赛迪通过应用数字孪生、环境感知、智能调度等技术，实现了铁水机车无人驾驶，让机车利用率提升12.5个百分点、运输效率提高10个百分点、油耗降低5%。

宝武韶钢智慧中心、南京钢铁集团铁区智慧中心、镔鑫钢铁智能制造项目……近5年冶金行业的智能制造实践中，从工序到全厂，从头部国企到大型民企，行业首创几乎均为中冶赛迪打造。目前，中冶赛迪的大数据、智能化技术已赋能国内外众多钢铁企业，包括中国宝武钢铁集团、安赛乐米塔尔等全球钢铁头部企业。

服务10000家以上企业

制造业是实体经济的主体。实体经济高质量发展，重点在制造业，难点也在制造业。肖学文认为，促进数字经济与实体经济深度融合，为传统制造业在新发展阶段的转型升级指明了方向，也为数字经济发展指明了方向。

在与钢铁工业深入融合取得积极进展后，中冶赛迪近年来加快向冶金、能源、建筑、装备制造等更多行业延伸应用数字技术。

如中冶赛迪承建的湖北中色大冶弘盛铜业智能工厂，通过集中操控、阳极铜清洁生产跟踪等数字化举措，在业内首次实现了对铜冶炼生产全流程的智慧企业、智慧管控和智能决策。

“中冶赛迪数字技术已赋能18个行业的企业超1万家，其中头部企业超百家。”李强说。

唯有持续创新才能勇立潮头。中冶赛迪坚定科技自立自强不动摇，在数学模型、大数据分析、平台算法等数字技术领域力争取得新突破。

通过数值仿真技术替代制造业中试、小试，预测和模拟工业生产过程，可以有效降低生产成本、优化产品设计。钟星立介绍，近年来中冶赛迪着力攻关这一数字技术前沿领域，已实现了冶金全流程的仿真模拟，在国内外近30个大型钢铁高炉项目中应用，同时研发出国内首套具有国际领先水平的空间结构智慧设计软件平台，在多个大型钢厂中应用，减少上亿元的工程造价。

“过去，企业要想实现精益管理，往往会大幅增加成本，而数字技术、数字经济为精益管理低成本落地提供了可能。”肖学文告诉记者，中冶赛迪将以“数据是要素、平台是舞台、算法是生产力、架构是解决方案、产品是应用、商业模式是效率”的数字经济理念，坚持“领域知识+数字技术”持续推动数字经济与实体经济深度融合。