在鋼鐵工業(yè)的浩瀚版圖中,一場(chǎng)由人工智能(AI)引領(lǐng)的數(shù)字化風(fēng)暴正悄然興起。2025年,第二屆鋼鐵工業(yè)數(shù)字化發(fā)展高端論壇匯聚了殷瑞鈺、柴天佑、王國棟、桂衛(wèi)華四位中國工程院院士的智慧,他們以“AI+鋼鐵”為核心議題,為這一傳統(tǒng)行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型繪制了宏偉藍(lán)圖。
鋼鐵,作為國民經(jīng)濟(jì)的堅(jiān)實(shí)脊梁,正面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)的歷史關(guān)頭。四位院士的深刻洞察,不僅揭示了AI與鋼鐵產(chǎn)業(yè)深度融合的無限潛力,更為行業(yè)突破發(fā)展瓶頸提供了前所未有的創(chuàng)新視角。AI,這一科技界的璀璨明珠,如何與鋼鐵這一工業(yè)老將攜手共進(jìn),成為了業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
全球鋼鐵產(chǎn)業(yè)的變革浪潮中,綠色低碳已成為不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代潮流。據(jù)國際鋼鐵協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),鋼鐵產(chǎn)業(yè)占全球二氧化碳排放總量的7%-9%,在碳中和目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下,各國鋼鐵企業(yè)紛紛加大減排技術(shù)的研發(fā)投入。電弧爐短流程工藝因其顯著的環(huán)保優(yōu)勢(shì)而備受矚目,預(yù)計(jì)到2030年,全球電爐鋼比例將大幅提升。同時(shí),氫能冶金等前沿技術(shù)正從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化,為鋼鐵產(chǎn)業(yè)的深度脫碳開辟了新路徑。
市場(chǎng)需求的變化同樣深刻影響著鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。個(gè)性化、高品質(zhì)成為新時(shí)代的需求特征。隨著高端裝備制造、新能源汽車等下游產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)特種鋼材的需求日益增長。這一變化促使鋼鐵企業(yè)從大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)向小批量、多品種的柔性制造模式轉(zhuǎn)變,對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性和響應(yīng)速度提出了更高要求。智能制造技術(shù)的深入應(yīng)用,正逐步重塑鋼鐵生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。
在智能制造的浪潮中,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生等新一代信息技術(shù)與鋼鐵制造流程的深度融合,推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向的加速邁進(jìn)。某大型鋼鐵集團(tuán)通過建設(shè)智能工廠,實(shí)現(xiàn)了全流程數(shù)據(jù)采集和優(yōu)化,能耗降低、生產(chǎn)效率提升、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。這一示范效應(yīng),正引領(lǐng)著整個(gè)鋼鐵行業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深水區(qū)邁進(jìn)。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新,成為提升鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在。鋼鐵企業(yè)不再局限于單一的生產(chǎn)環(huán)節(jié),而是向上下游延伸,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。通過與礦山、物流、加工配送等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)互通和業(yè)務(wù)協(xié)同,實(shí)現(xiàn)了從原材料到終端產(chǎn)品的全鏈條優(yōu)化。在當(dāng)前供應(yīng)鏈不穩(wěn)定性加劇的背景下,這種協(xié)同效應(yīng)對(duì)于保障產(chǎn)業(yè)安全運(yùn)行具有重要意義。
AI技術(shù)在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用,正由單點(diǎn)突破向全流程覆蓋擴(kuò)展,為這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來了顛覆性的變革。在生產(chǎn)工藝優(yōu)化方面,AI算法通過分析海量生產(chǎn)數(shù)據(jù),建立了高精度的工藝參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)聯(lián)模型,顯著提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在質(zhì)量管控領(lǐng)域,AI技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了鋼材表面和內(nèi)部缺陷的全檢,大幅降低了質(zhì)量損失成本。在設(shè)備管理方面,AI驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)性維護(hù)正在逐步替代傳統(tǒng)的定期檢修模式,有效減少了非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間和維修成本。
然而,AI技術(shù)在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的落地并非一帆風(fēng)順。數(shù)據(jù)基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)人才短缺、投資回報(bào)周期長、技術(shù)適用性難題以及安全風(fēng)險(xiǎn)凸顯等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),成為制約鋼鐵企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的瓶頸。數(shù)據(jù)治理體系的缺失和標(biāo)準(zhǔn)化程度低等問題,嚴(yán)重制約了AI模型的訓(xùn)練和應(yīng)用效果。同時(shí),既懂生產(chǎn)工藝又掌握AI技術(shù)的復(fù)合型人才在市場(chǎng)上極為稀缺,難以滿足快速發(fā)展的需求。AI項(xiàng)目的前期投入巨大,投資回收期較長,進(jìn)一步增加了企業(yè)推進(jìn)智能化的不確定性。
盡管面臨諸多挑戰(zhàn),但AI技術(shù)為鋼鐵產(chǎn)業(yè)帶來的變革仍不可小覷。在能源管理和減排方面,AI技術(shù)展現(xiàn)出強(qiáng)大的潛力。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化調(diào)控,智能能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能源介質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡和高效利用。在碳排放管理上,AI模型能夠準(zhǔn)確計(jì)算各工序碳排放量,并給出減排方案,為企業(yè)的碳資產(chǎn)管理提供了科學(xué)依據(jù)。在決策模式上,AI賦能的智能決策支持系統(tǒng)整合全廠數(shù)據(jù),為管理層提供了全方位、實(shí)時(shí)的決策建議,顯著提高了企業(yè)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化的能力。
鋼鐵與AI的深度融合,不僅是一場(chǎng)技術(shù)的革命,更是一場(chǎng)管理、人才等多維度的深刻變革。在這場(chǎng)變革中,鋼鐵企業(yè)需以更加開放包容的心態(tài)擁抱技術(shù)創(chuàng)新,共同應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。只有率先突破AI應(yīng)用瓶頸的企業(yè),才能在未來的行業(yè)格局中占據(jù)領(lǐng)先地位,引領(lǐng)鋼鐵產(chǎn)業(yè)邁向更加輝煌的未來。