AI大模型“上岗” 唐钢生产“智”变
记者 韩冬 施疑 杨星星
掌握13万余个知识点，熟读3800多万字的冶金规范知识库，囊括数十年钢铁生产经验，能依托海量数据储备和先进算法迅速调度，实时保持生产资源的最优配置和产能的充分利用——这是河钢集团唐钢公司（以下简称“唐钢”）研发的一体化生产排程大模型。它“上岗”后，公司原料库存周转用时缩短50%，热轧产品生产周期缩短近30%，产品库存下降15%，订单准时交付率达到100%。
曾几何时，黢黑熔炉里四溅的钢花、工人炉前挥汗如雨的身影，是“经验炼钢”时代的标配；而如今，唐钢正用AI大模型这颗“超级大脑”，重构着钢铁生产的每一个环节，实现了钢铁行业智能化转型。
生产现场有位“超级调度员”
18米宽的大屏幕上，钢铁生产十几道工序的4000多个关键节点数据实时跃动，工作人员正聚精会神地盯着这些奔涌而来的数据。
这里是唐钢生产调度中心，系统正以秒级速度处理订单周期、设备状态等生产数据，动态优化的排产方案精准适配每一笔订单需求——这背后，是唐钢一体化生产排程大模型的“智慧支撑”。
在钢铁生产中，排程是决定效率的核心环节。传统模式下，生产排程全靠调度员的经验，不仅效率低，还存在因工序衔接不畅导致库存积压、交付延期的风险。为了破解这一“老大难”问题，唐钢与中国钢研科技集团有限公司合作，整合了建厂以来积累的所有数据材料，再结合深度智能分析算法，历时两年研发出一体化生产排程大模型。这位“超级调度员”不仅熟悉所有生产规则，还能实时分析订单周期、设备状态、原料库存等动态数据，在几秒内算出最优生产路径。
如今，一体化生产排程大模型已成为控制唐钢生产运行的“神经中枢”。“如果某台轧机临时出现故障，模型会在10分钟内重新规划生产路径，确保其他订单不受影响。”唐钢信息自动化部信息化管理科科长周永刚介绍，该大模型投用以来，生产效率提升了20%，彻底告别了赶工焦虑。
能耗在钢铁生产成本中占据很大份额。周永刚透露，研发团队正进一步优化模型，把节能环保因素纳入排程决策，通过峰谷用电调度降低电力成本。同时研究余能综合利用及储能技术，精准匹配介质供应，让资源利用更高效。
自主研发，技术不再“卡脖子”
唐钢炼钢事业部生产现场，3号转炉内钢水翻滚涌动，发出耀眼光芒。与“火热”现场仅一墙之隔的中控室里，墙上大屏幕动态显示着转炉现场各点位的相关状态及参数。炉长宋恩玺将模型系统指令发送后，转炉及配套设备便自动启动运行。30分钟后，一炉合格的钢水出炉，各项指标均达到行业领先水平。
过去炼一炉钢的时间不固定，需要人工估算吹炼点，人工取样化验，再根据结果人工进行调整，哪个环节出问题都得延期。宋恩玺对比道：“现在只要根据模型输入符合钢种要求的数据，即可一键炼钢。吹炼过程中自动取样并检测成分、温度，反馈到系统，系统根据这些数据对冶炼策略进行动态修正，准时准点出钢。”
这一高效生产过程，是唐钢自主研发的智慧转炉炼钢模型在发挥作用。它不仅打破国外技术垄断，实现了核心工控软件国产替代，且性能优于原系统。
“在此之前，唐钢主要工序使用的工控软件多为国外引进，封闭的系统如同‘黑箱’，数据‘可用不可见’，即便发现生产参数与实际需求不匹配，也无法自主调整，更无法自主扩展和优化，成了‘卡脖子’的痛点。”唐钢信息自动化部生产计划室科长梁栋说，这常常导致钢水质量不稳定、原材料浪费等问题。
为打破技术垄断，唐钢研发团队深入剖析传统转炉炼钢从铁水入炉、吹炼过程到自动出钢的每一个工艺流程及技术细节，积累的各项数据已有500多GB。团队将人工智能技术与冶金机理知识深度融合，最终研发出装料、吹炼、终点控制等十余项智能体，并实现了全流程应用贯通。“比如终点控制智能体，能根据铁水成分、炉内温度等实时数据，自动调整氧气流量和吹炼时间，让钢水的碳含量和温度精准达标，稳定出钢得以实现。”梁栋介绍。
目前，智慧转炉炼钢模型正逐步在唐钢其他转炉推广。此外，唐钢还依托自身技术力量研发了一键脱硫、自动装铁、自动出钢、钢包蓄热、一键精炼等模型，智慧炼钢不断升级：转炉终点碳温命中率提升约10%，冶炼周期缩短约15%，吨钢材料消耗减少约0.2%，综合能耗减少约10%，吨钢成本节约2元以上。
河钢数字技术股份有限公司总经理、唐钢信息自动化部部长李晓刚说：“未来，我们还要把这些技术推广到更多钢铁企业，让国产工控软件在钢铁行业发光发热。”
覆盖更多工艺场景
如今，走进唐钢各个生产车间，AI大模型的应用无处不在：高炉原燃料质量评估与预警模型可根据设定阈值，提醒操作人员关注焦炭、烧结矿等原燃料质量并进行处理；加热炉智能燃烧控制模型则能精准适配多品种、小批量、定制化的生产需求；“火眼金睛”的全流程钢铁生产视觉辅助大模型，正在守护着生产与安全……
从生产排程到质量检测，从设备控制到能耗管理，模型化、数字化应用已覆盖唐钢90%以上的工艺场景。2025年2月，唐钢“新一代冶金流程钢铁智能工厂”入选国家首批卓越级智能工厂。“现在唐钢还实现了绿色低碳突破，炼钢效率提升10.3%，吨钢综合能耗降至540千克标煤，达到国际先进水平。AI大模型正成为驱动唐钢产品质量优化、产线效率提升的强劲引擎，为企业加速向高端化、智能化、绿色化转型提供有力支撑。”李晓刚说。
作为全国重要的工业基地，运用人工智能技术助力钢铁产业转型升级，是唐山构建现代化产业体系、加快推进环渤海地区新型工业化基地建设的重要着力点。我市以钢铁领域为重点先行先试，推动AI大模型从“数据库”走向“生产线”。
目前，全市已有生产调度、图像识别、分析预测、智能控制等四大类功能的89个人工智能应用场景落地，覆盖生产组织、设备运维、产品检测、安全监管、经营辅助、能耗管理、仓储物流等七大领域，取得了生产效率提升、产品质量提升、安全水平提升、管理能力提升、能耗排放降低的显著成效，已经形成以唐钢、首钢京唐、首钢迁钢等企业为核心，鑫达钢铁、天柱钢铁、纵横钢铁、报春电商等企业多点发力的布局。
市数据局局长张斌陇表示，下一步，我市将以唐钢为样板，重点推进钢铁领域垂直大模型的深度开发与推广应用，通过“龙头企业带动、中小微企业跟进”的模式，以点带面推动人工智能技术全面赋能千行百业，为传统产业转型升级提供示范样本。
