华新不锈钢打造“AI炼钢术” 技术助力企业降本提效

在数量占据绝对领先地位的同时,中国在高端合金钢材方面的市场份额却比较低。因此,钢铁行业原有的靠规模扩张的粗放发展模式难以为继,落后的产能将逐渐被淘汰,生产方式急需从批量式向精细化转变。在这样的背景下,产品的成本、质量、档次和稳定性,将成为企业生存的有力保障。

在合金钢的生产过程中,合金配件是关键环节。传统的合金配料是由人工完成,配料过程主要依赖于专家经验,配比结果会出现较大波动。同时,由于原料价格随市场波动,不同批次成分含量不同,为人工配料增加了难度,往往需要重复多次调整配比。

华新不锈钢目前配料过程往往需要多次调整动作完成,钢水出钢的准确率约在80%。以华新不锈钢目前的生产节奏,每天要完成16次合金配料。传统的主要依赖于专家经验的生产方式,已经满足不了企业创新生产的要求。

为此,华新不锈钢与华为云合作,将合金配料的元素守恒机理模型、专家经验等隐性知识注入到AI中,与AI深度融合;基于多模态的数据感知驱动,构建成分软测量AI模型,赋能合金配料工程师进行优化决策,找到符合钢水质量的最优合金配料比例,同时保证合金成本最低。

通过这样的努力,华新不锈钢基于AI辅助可精准预测终点钢水成分,预测准确率达到95%以上,生产中一次添加并能完成配料合成。平均每吨特种钢成本可降低100元,按20万吨的年产能计算,每年可为企业节省成本2000万元。

华为云和华新不锈钢都看到了将知识计算应用到合金配料环节中的价值,但如何将其落地实施,仍然不是件容易的事情。

合金配料过程存在着原辅料种类多、批次多、指标检验误差、钢水成分影响因素复杂等多重影响,导致添加过程会出现经验和机理无法应对的情况。同时,原辅料价格、生产工艺等因素,也需要被考虑在内,因为原辅料的成本直接影响了炼钢的生产成本。

为此华为云AI算法工程师与华新不锈钢的行业专家,在生产现场进行了反复的沟通和讨论,最后决定将配料机理模型与AI融合构建钢水成分预测模型,再通过优化模型来实现配料优化。通过构造工业机理与AI融合的模型,可以很好地解决AI模型泛化、机理模型考虑不够的情况,实现合金配料场景提质、降本、增效的目标。

合金配料方案的成功实施,只是华新建设不锈钢新材料智能化深加工项目的第一步,未来还将实现炼钢环节全流程的智能化,包括温度预测、碱度预测、工艺参数优化、排产优化等,打造最先进的不锈钢轧钢生产线。

（转自网络）