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作為鋼鐵生產(chǎn)核心工序，高爐占生產(chǎn)總成本的70%左右，其長期穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系企業(yè)盈利狀況。入爐原料的成分波動、爐內(nèi)氣流的分布以及溫度的微小變化，都可能引發(fā)連鎖反應(yīng)。爐內(nèi)每減少10攝氏度的溫度波動，每噸鐵水就能少消耗1千克焦炭，成本可降低3元。
“此前，我們常面臨爐內(nèi)狀態(tài)看不清、操作反饋跟不上、連鎖反應(yīng)控不住、經(jīng)驗(yàn)傳承傳不下等難題。”寶鋼股份煉鐵廠大數(shù)據(jù)應(yīng)用首席工程師王士彬介紹。
面對難題，寶鋼股份與華為合作，按照“數(shù)實(shí)融合、同題共答”的攻關(guān)路徑，以自身業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向選定應(yīng)用場景、輸出行業(yè)知識，用AI、大數(shù)據(jù)、云計算等領(lǐng)域的前沿技術(shù)構(gòu)建解決方案。
2024年起，寶鋼股份引入AI技術(shù)構(gòu)建大模型，逐步解決精準(zhǔn)預(yù)測爐溫的難題，為鋼鐵行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型提供了“經(jīng)驗(yàn)變數(shù)據(jù)、模糊變精準(zhǔn)”的寶鋼方案。
攻關(guān)過程的“關(guān)鍵一躍”是構(gòu)建高爐AI大模型。“這就像為高爐裝上‘大腦’， 將專家經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)代碼，再把爐內(nèi)看不見的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可預(yù)測參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)爐溫精準(zhǔn)預(yù)測與自動調(diào)控。”王士彬介紹。
攻關(guān)團(tuán)隊以華為盤古大模型為基礎(chǔ)，先吸收通用知識筑牢底座，再針對高爐煉鐵的特性進(jìn)行量身定制。“AI既學(xué)習(xí)了寶鋼海量運(yùn)行數(shù)據(jù)，又借鑒了其他工業(yè)領(lǐng)域的物理、化學(xué)通用規(guī)律，博采眾長。”華為鋼鐵有色軍團(tuán)總裁石矛介紹。
經(jīng)過攻關(guān)，寶鋼股份高爐AI大模型對爐溫等關(guān)鍵指標(biāo)的預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)90%，實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部狀態(tài)的高精度、高時效性感知。目前，高爐大模型已穩(wěn)定運(yùn)行10個月以上。單座高爐應(yīng)用該模型后，實(shí)現(xiàn)燃料消耗降低、鐵水質(zhì)量穩(wěn)定、爐況異常減少，經(jīng)測算，每年可創(chuàng)效超千萬元。
寶鋼股份旗下有數(shù)十座高爐，爐體結(jié)構(gòu)、工藝配置各不相同。為有效縮短模型開發(fā)周期，寶鋼股份依托華為云，創(chuàng)新采用“預(yù)訓(xùn)練底座+下游任務(wù)微調(diào)”模式，即在基礎(chǔ)模型上針對不同高爐的個性化特征進(jìn)行微調(diào)，將產(chǎn)品上線周期大幅縮短。
“通過‘增量訓(xùn)練—預(yù)測推理—閉環(huán)控制’，我們還打造出持續(xù)學(xué)習(xí)、自我優(yōu)化的閉環(huán)系統(tǒng)，新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不斷反饋給模型再訓(xùn)練、再迭代，實(shí)現(xiàn)邊學(xué)邊用。”王士彬說。
不僅是高爐，寶鋼股份母公司中國寶武集團(tuán)正規(guī)劃建設(shè)鋼鐵大模型能力圖譜，將預(yù)測大模型、視覺大模型、科學(xué)計算大模型等AI能力，延伸到鋼鐵生產(chǎn)中的原料、煉鐵、煉鋼、軋鋼、新材料研發(fā)等流程，覆蓋連鑄質(zhì)量根因分析、熱軋板型預(yù)測、鋼材表面質(zhì)檢等上百個應(yīng)用場景。
如今，智能場景在寶鋼股份各生產(chǎn)環(huán)節(jié)落地：熱軋產(chǎn)品表面缺陷識別模型半年內(nèi)準(zhǔn)確率提升至96%，并快速復(fù)制至多基地產(chǎn)線；熱軋自然寬展預(yù)測模型完成在線部署，參與生產(chǎn)實(shí)時控制；冷軋“AI主操”上線，顯著提高機(jī)組生產(chǎn)穩(wěn)定性……
2025年，寶鋼股份已上線近300個AI應(yīng)用場景，打造了5個AI標(biāo)桿產(chǎn)線，不斷深化冶金機(jī)理、專家經(jīng)驗(yàn)與大模型技術(shù)的結(jié)合，形成鋼鐵智能化應(yīng)用建設(shè)的有效實(shí)踐。
近年來，數(shù)智賦能成為寶鋼股份穿越周期、逆勢增長的關(guān)鍵。這場傳統(tǒng)制造業(yè)與人工智能的深度碰撞，為鋼鐵行業(yè)降本增效提供了新路徑。（谷業(yè)凱）
【來源：人民日報】
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