中國工程院院士王國棟近期在“AI+鋼鐵”技術(shù)發(fā)布會上強(qiáng)調(diào),鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為國家的支柱性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),正迎來新一代人工智能(AI)的深度賦能。他提出,通過整合鋼鐵行業(yè)龐大的大數(shù)據(jù)資源、專家知識與經(jīng)驗,以及先進(jìn)的生成式人工智能(AIGC)技術(shù),實施一種涵蓋“數(shù)據(jù)密集、智能涌現(xiàn)、人機(jī)協(xié)同”的三元認(rèn)知方法論,旨在構(gòu)建人機(jī)混合智能體系,推動鋼鐵行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型。
鋼鐵工業(yè)作為一個復(fù)雜的大型流程工業(yè)體系,其生產(chǎn)流程中的各個工序如同“黑箱”,充斥著大量的不確定性和動態(tài)性問題,使得材料內(nèi)部的數(shù)據(jù)難以實時、連續(xù)地獲取。王國棟院士指出,這種人機(jī)混合智能方法將建立起一套全局性、系列化、通用化的智能預(yù)測體系,實現(xiàn)材料系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的實時、連續(xù)、在線、精準(zhǔn)預(yù)測,即數(shù)字孿生建模,從而驅(qū)動鋼鐵行業(yè)的升級換代和轉(zhuǎn)型。
目前,AI技術(shù)已在鋼鐵行業(yè)的多個領(lǐng)域取得了顯著成效。例如,在鐵前系統(tǒng),寶鋼梅鋼攜手產(chǎn)學(xué)研團(tuán)隊開發(fā)的“智慧高爐系統(tǒng)”,融合了大數(shù)據(jù)、AI與冶煉機(jī)理,能夠提前1至3小時預(yù)測高爐透氣性、熱負(fù)荷等關(guān)鍵指標(biāo),預(yù)測準(zhǔn)確率超過85%。然而,AI的推進(jìn)過程中也面臨著數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊、模型泛化能力不足及復(fù)合型人才匱乏等挑戰(zhàn)。
針對這些挑戰(zhàn),王國棟建議開發(fā)專業(yè)的ETL工具鏈,建立“通用模型+個性數(shù)據(jù)”的遷移學(xué)習(xí)方案,并加強(qiáng)校企聯(lián)合培養(yǎng),以應(yīng)對數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。同時,他強(qiáng)調(diào),應(yīng)構(gòu)建全流程數(shù)字孿生平臺,完善“機(jī)理+數(shù)據(jù)+AI”混合智能技術(shù)體系,并推進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系的建設(shè)。為了保障AI在鋼鐵企業(yè)中的高效應(yīng)用,王國棟認(rèn)為關(guān)鍵在于構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新生態(tài),強(qiáng)化數(shù)字底座,提升數(shù)據(jù)采集能力,聚焦關(guān)鍵技術(shù)加大研發(fā)投入,并推動智改數(shù)轉(zhuǎn)和示范線建設(shè)。
在推動鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展的道路上,“AI+鋼鐵”也發(fā)揮著重要作用。鐵前系統(tǒng)通過全面應(yīng)用煉鐵大數(shù)據(jù)與AI技術(shù),建立了實時監(jiān)測與智能感知系統(tǒng),實現(xiàn)了節(jié)能降碳、降本增效與穩(wěn)定運(yùn)營。例如,河鋼推出的WesCarber碳中和數(shù)字化平臺,涵蓋碳管理、碳足跡等多個子平臺,實現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈碳流的可視化。
王國棟進(jìn)一步指出,AI在“雙碳”目標(biāo)中的作用不僅限于此,其核心在于通過打通生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流,將單點(diǎn)改良升級為跨工序、跨尺度的系統(tǒng)協(xié)同,推動全流程的綠色化重構(gòu)。AI能夠?qū)崟r監(jiān)測分析能源使用情況,提高能源利用效率;構(gòu)建碳排放模型,精準(zhǔn)預(yù)測碳排放情況,助力制定減排策略;同時,基于大量生產(chǎn)數(shù)據(jù),挖掘工藝潛在改進(jìn)點(diǎn),促進(jìn)工藝裝備與產(chǎn)品服務(wù)的一體化開發(fā),推動鋼鐵行業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。
展望未來,鋼鐵行業(yè)需加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)的融合,搭建能、環(huán)、碳全流程一體化管控平臺,實現(xiàn)從末端治理向源頭和全過程人機(jī)協(xié)同、自主無人控制的延伸。同時,建立完善的鋼鐵行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)庫,為數(shù)字化和綠色化的協(xié)同發(fā)展提供堅實的數(shù)據(jù)支持。