李昕昱
我2019年加入中天鋼鐵集團,擔任集團下屬信息化公司副總經理一職。隨著中天鋼鐵集團(南通)有限公司(又名中天綠色精品鋼項目,以下簡稱“南通基地”)于2020年8月正式拉開建設序幕,我接受了集團領導的重托,全面負責南通基地的信息化規劃、設計工作,并親自監督集成實施的全過程。
南通基地建設時間緊、任務重,從籌建開始就要求產線和信息化建設同步投運,力爭18個月完成。從2019年12月底籌建項目組,到2020年8月28日開工,再到2022年3月29日第一座高爐點火,中天南通項目3座高爐系統相繼投產,均實現了快速投產達產,創造了國內冶金史上最快的建設、達產速度。
這時,如何確保信息化建設能夠迅速且高效地與產線建設步伐相契合,我們現有的人力資源與技術實力是否足以支撐這一進程,以及如何精準地按照南通地區的戰略目標來推進智能工廠的建設等問題紛至沓來。如果按原先的思路進行實施,保守估計要4年~5年的時間才能完成。我作為主要負責人聯合集團專家、行業內專家、行業內專業公司進行交流,經過3個月的艱苦奮戰,形成了信息化藍圖。
信息化藍圖繪制,首先要想明白南通基地智能化建設所面臨的困難是什么。依托于多年累積的信息化建設實施經驗,大部分鋼鐵企業面臨的主要挑戰不由得浮現在我們的腦海:一是信息系統繁雜,互通受阻,眾系統架構多樣,呈現孤立狀態;二是標準與數據規范缺失,數據共享難度大,系統間協作成本高;三是數據未有效清洗,智能決策受阻;四是需求呈現碎片化,傳統模型局限性大,成本高且不易擴展,亟待應用人工智能。
而我們通過大量實踐發現,要解決上述痛點,必須從底層架構進行改變。這正如建造房屋一般,如果地基不牢,再華麗的建筑也終將難以穩固。隨著智能化時代的到來,傳統架構已經無法支撐企業向智能化方向演進。我們認為,使用微服務架構和零代碼、低代碼的DevOps(開發運營)模式,能讓開發更加敏捷。通過構建“統一標準、統一架構、統一數據規范”的工業互聯網架構,以平臺為基石,簡化系統層級,實現云邊協同、安全自主可控,才是一條有效的升級路徑。
智能制造另一大挑戰,無外乎“網絡架構的碎片化”,若生產、辦公、安防等多張網絡并行不悖,建網格局類似于“煙囪”,不僅讓信息共享如同隔靴搔癢,難以觸及核心,更使得后續運維工作繁瑣復雜,必然會成為制約快速發展的沉重枷鎖。在此背景下,我們毅然踏上了構建“云邊端”深度融合的工業網基礎設施之路。依托5G網絡,以其高可靠性、低時延、大帶寬的卓越性能,對產線、車間乃至整個工廠進行新建或智能化改造,逐步構建了一個生產單元緊密相連、IT(信息技術)與OT(運營技術)深度融合、數據要素充分流動、創新應用層出不窮的智慧工廠藍圖。
在底層基礎穩固之后,我們的工作重心自然而然地轉向了系統的全面開發。集團以深遠的洞察力,預先鋪設了職業成長的階梯與全方位培訓體系,這如同磁石般吸引了眾多才俊,匯聚成一支超過260名精英的智能制造團隊。這支隊伍僅用時1年,便在南通基地成功構建了“業財一體化、產供銷無縫銜接”的全鏈條信息化系統,徹底打破了以往的信息孤島狀態,提升管理效率。例如財務方面,結算周期從半個月縮短至兩天,甚至能一日內完成月度業績核算;生產管理上,用集中計量系統取代人工,計量時間從幾分鐘銳減至最快10秒~15秒,在提升效率的同時,減少了人力需求。
全鏈條系統的成功構建,雖然實現了業務的全面打通,但當時仍聚焦于基礎的數據整合與流程優化,尚未達到智能決策的高度。當我們懷揣著通過人工智能優化生產工藝、精準預測產品性能、智能監控生產過程乃至實現高效智能決策的愿景時,不可避免地就需要對那些觸手可及的數據資源進行精細化管理。自然而然地,我們想到,南通基地在通往智能制造的道路上,還缺乏一個以系統和數據平臺為核心的中樞系統。我們遵循著統一架構、統一標準、統一數據規范的設計原則,精心打造了大數據平臺。它猶如橋梁,支撐跨系統應用協同,促進數據自由流動,加速應用場景的孵化與落地。
在南通基地建設進程中,我們也針對當下新型信息技術,走出去同各兄弟鋼廠交流。在交流對標中,我們發現,相比于單純依賴大數據與機器學習算法的“黑箱”式AI(人工智能)應用,行業機理模型在場景化AI應用中扮演著更為核心的角色?;谔囟ㄐ袠I的深層業務邏輯、專業知識以及實際運營規律構建,能夠提高AI應用在特定場景下的準確性和效率,更好地適應公司個性化需求。所以,我們針對南通基地核心業務,重點推動“人工智能+”應用場景落地。例如,智能精煉——融合大數據與AI,依據物理熱平衡原理,自動精準計算合金輔料,規劃LF爐(鋼包精煉爐)操作,實時預測鋼水成分;智慧配煤——AI賦能配煤機理,精準捕捉煤質特征關聯,預測焦炭質量,優化配比,降本增效;皮帶智能監測——機器視覺AI系統,實現全天候智能巡檢,即時預警異常,降低停機風險,提升運維效率;廢鋼智能判級——AI技術革新判級流程,統一標準,減少人為誤差,精準定級,保障利益最大化;等等。
回首往昔,南通基地的建設進程堪稱神速,僅僅在短暫的18個月時間內,便實現從藍圖到現實的華麗蛻變。一期一步工程不僅全面竣工并順利投產,而且從焦化到軋鋼的每一道生產工序都迅速達到了滿負荷運行狀態,其高效能、高產出的表現在業界實屬罕見。其深入探索如何運用新一代信息技術,對智能工廠的規劃、建設、生產、管理、決策及服務等各個環節進行高速、系統、全面的重構,展現出“一總部多基地”模式下新基地規劃與設計的全面性與前瞻性,為行業提供了可借鑒、可復制的智能化轉型升級路徑。作為南通基地智能化建設隊伍中的一員,我深感自豪。
當下,智能化和低碳化已經成為鋼鐵行業高質量發展的兩翼,我們還有很多方面值得完善和提升。比如,圍繞鋼鐵產業鏈構建創新鏈,也就是精準識別并解決各環節中的關鍵問題,通過工藝技術、設備升級或者是綠色技術的集成應用,實現難點、堵點的創新突破。再比如,圍繞高新技術鏈,特別是信息化技術,我們可以更好、更快、低成本地實現產業鏈創新。
最近我們也在布局、探索將設備運維點檢與AIGC(生成式人工智能)技術深度融合的新路徑,通過最新信息技術手段加速智能化進程,形成持續迭代的創新機制,引領鋼鐵行業向決策更加智能、管理更加高效的方向發展。
《中國冶金報》(2024年10月29日 04版四版)