数字赋能“黄金钢管”诞生

本文转自：黄石日报

□ 本报记者 肖琼 通讯员 朱友松

从钢管壁厚、生产效率到单支能耗、碳排放，每支钢管上集成了2万多个数据项——这就是大冶特钢460钢管数字化工厂生产的数字钢管。

7月，在上海召开的世界人工智能大会上，央视聚焦报道大冶特钢460钢管数字化工厂的行业首创之举。

8月11日，大冶特钢460钢管数字化工厂入选湖北省首批数字经济典型应用场景。

每支钢管上集成了2万多个数据项

在460钢管数字化工厂钢管数智中心集控大厅大屏上，精细化生产一目了然。巨大的环型加热炉中，一支支灰色钢坯由微红、橘红、大红、红里透黄，到黄里泛白的1000多摄氏度，最终喷薄出炉。红坯到位，穿孔机慢速旋转，拽着钢坯向前。减径前，循环高压除磷水不停喷淋钢管，水被瞬间蒸发。

现场生产情况，被中控室大屏幕尽收眼底。在各工序的监控电脑上，可清楚查阅管坯直径、管坯长度、订货规格、工艺标准、合同长度范围、装炉支数等信息。

走进车间，现场看不到几个工人。

据介绍，自2003年开始，大冶特钢就启动信息化建设，2017年启动智能化建设，建成国内一流的特钢数智化企业。其“基于准时交付的特钢产品定制化服务能力”项目，入选工信部2022年新一代信息技术与制造业融合发展试点示范名单。经过一轮轮的技改升级，460钢管厂早已从人工时代进入机器自动化时代。但数字化的工厂，又与机器自动化截然不同。它的奥秘就在每支钢管2万多个数据项的融合贯通上。

就拿能耗优化来说，通过分析大量产品能耗数据，基于品种、规格建立的产品能耗范本，影响能耗的主要原因，对优秀样本进行参数评估、数据挖掘，从而降低产品能耗。

“这就像选种子。通过数据智能比对，找出能耗最优的那一种。”大冶特钢智信部智能控制室科长叶岩说。

依此类推，大冶特钢技术团队对生产过程中的海量数据进行挖掘，利用人工智能技术开发模型。通过对收集的标样进行算法选择、模型训练等，实现行业首创钢管端到端的全长性能预测。

该模型在数字钢管的基础上，对每支钢管从质量、效率、能耗等多个维度进行评价，并自动推荐综合评分最高的钢管，这类钢管被称为“黄金钢管”，并将以它们为标杆，实现工艺的优化闭环控制。

一支支“黄金钢管”的诞生，让460钢管数字化工厂人均劳动生产率提升13.5%，产能提升9.5%，产品高级精度率提升16%，不合格品率降低18%，工序能耗降低15.1%，碳排放降低13.8%。

可柔性定制1万种规格以上产品

460钢管数字化工厂以数字钢管为核心，创新应用AI技术，实现从坯料进厂到加热、轧制、检验至产品交付全过程管理。它的贡献还在于，创造性地解决了多品种小批量制造中的生产组织困难的难题。

460钢管数字化工厂是多品种小批量产品生产厂的典型代表，工厂可以提供1万种规格以上的产品，定制化比例超过90%，平均每份合同生产数量不足10支，经常要面对某单定制合同只需生产一支钢管的生产挑战。

面对这些挑战，技术团队应用数字化技术对生产组织进行了一系列柔性化设计。质量上，他们将2700多个个性化的标准和客户需求进行数字化设计，并将它们自动推送到每一个生产岗位，改变以往依赖人工设定参数的生产模式；生产上，他们通过应用最优排序算法模型，实现坯料自动匹配，智能排产。

460钢管数字化工厂找到了多品种小批量智能制造的成功路径，并将数字制造、柔性制造沉淀为工业互联平台能力，为产业数字化贡献了特钢方案。

数字化，让大冶特钢始终站在行业的前端。大冶特钢建成了中国品种规格最齐全的高品质棒材、高端中厚壁无缝钢管、高合金锻材三大特钢生产基地，工艺技术和装备具备世界先进水平。大冶特钢石油工具及装备用中厚壁无缝钢管连续10年产销量全国第一，得到国际五大油服公司认可，多项产品填补国内空白。由大冶特钢特种无缝钢管生产的螺杆钻具，在中国“深地一号”工程中大显身手，钻进塔里木盆地顺北油气田万米“地下珠峰”采油。工程机械用无缝钢管已连续13年产销量全球第一。