近日，寧波鋼鐵與中冶南方聯合舉辦“智慧高爐”成果發布會。在發布會上，隨著電子大屏上手印按鈕的開啟，以寧波鋼鐵依托中冶南方“智慧高爐解決方案”，為高爐生產搭建整套可視化系統框架，由“經驗煉鐵”變“智慧煉鐵”的智慧化成果宣告發布。

“智慧高爐”賦能寧鋼高“智”量生產

發布會當日，走進寧波鋼鐵智慧高爐集控中心，大電子屏幕上顯示的1號、2號高爐的產量、利用系數、焦比、煤比、燃料比等數據一目了然。

“屏幕上的三維可視化平臺，能夠動態展示爐內氣流、爐料、爐型、爐熱、安全形態等的演變，通過對生產數據進行治理、感知與分析，實現對高爐生產狀態的全面監測，為高爐生產、操作、決策提供了‘智慧眼睛’‘智慧手腳’‘智慧大腦’，讓高爐看不見、摸不著的‘黑箱’生產透明化。”中冶南方智能制造事業部副總經理祝兵權介紹說。

相比多依賴于操作人員的經驗、爐內生產密閉不可見的傳統高爐生產，智慧高爐是以智能感知為核心，通過智慧高爐解決方案從智能裝備、智能生產兩個層面為高爐生產搭建智慧高爐框架，利用機器視覺等智能化技術，為高爐生產提供“智慧眼睛”；利用機器人等智能裝備，為高爐生產提供“智慧手腳”；利用智能評估和診斷技術，為高爐操作提供“智慧大腦”。

中冶南方煉鐵分公司總經理秦涔介紹，智慧高爐解決方案不僅能為高爐裝上“智慧大腦”，還能通過工藝模型建模和知識庫系統的應用，建立合理化的標準體系、通用性的生產操作指導專家規則庫，結合高爐的生產特點，打造專屬解決方案，為爐況操作者提供當前生產狀況與歷史同類型原料、生產參數下的對比，解決高爐操作經驗模糊化、非定量化、不斷變化等問題。

在寧鋼智慧高爐智能化建設中，中冶南方以高爐集控中心為載體，在大數據采集的基礎上利用機器學習算法，結合專家規則庫，對高爐生產數據進行離線和實時兩個維度的分析，并根據高爐不同生產狀況的特點，提供大數據云端伴侶服務，優化指導高爐生產的全面監視、評估、診斷及操作，為一代爐齡的穩定、低耗、長壽生產保駕護航。

“智慧高爐可以通過及時推演高爐生產、操作數據的長期量變過程，對生產數據和操作參數進行深度挖掘，找出爐況演變與操作調劑的關聯關系，持續優化專家知識庫的診斷規則，為操作者提供當前生產狀況的預警和策略建議，將過去的‘經驗煉鐵’轉變為‘智慧煉鐵’。”寧波鋼鐵煉鐵廠廠長何遵義介紹，寧鋼2號高爐投運以來，鐵水成本競爭力躋身行業前列、工序能耗創行業標桿，直接降低燃料消耗和CO2排放，真正實現智慧制造賦能寧鋼高爐生產。

務實研發“五年磨一劍”

不忘初心，方得始終。作為智慧高爐解決方案的“設計者”，在鋼鐵工業智能化發展的大勢之下，中冶南方并沒有好高騖遠急于求成，而是俯下身去穩扎穩打，歷經5年研發推出“智慧高爐”這一成果。中冶南方副總工程師葉理德回憶，為了打造具有實際效能的“智慧高爐”，研發團隊始終秉持清晰的設計目標，堅持走務實的技術路線，發揚敢打硬仗、追求完美的研發精神，對外聯合生產廠礦、高校和科研院所，形成產學研緊密合作的良好科研氛圍，對內整合資源集中智能制造事業部、煉鐵分公司、技術研究院的核心力量組建研發團隊，戮力同心、攻堅克難，“五年磨一劍”最終獲得用戶滿意的體驗效果。

為追趕技術創新的腳步，智慧高爐的工序智能化研發歷經了三次迭代。在工藝模型建模和專家規則的制定上，研發人員并不滿足于單一模型的現狀，深挖模型的關聯性，從關注爐況整體變化的層面與高爐生產結合進行反復測試、優化。

“外部團隊幾乎不敢接手三維可視化數字高爐建設，我們卻主動請纓，利用公司在軟件開發上的技術優勢，邊學習邊設計，采用全數據展示爐內動態，成功研發具有實用價值的三維數字孿生高爐。”中冶南方智慧高爐設計經理歐燕說。

在一次又一次“啃硬骨頭”的技術攻關背后，凝聚的是團隊的向心力和戰斗力，日夜鏖戰是他們的工作常態。在研發過程中為了某個技術難點，團隊成員常常討論至凌晨；有剛剛胃部手術出院就奔赴項目現場的，每天要多次上下爬40米高爐平臺調試爐頂智能裝備，也有腳骨折依然堅守在賓館里遠程調試的。

歐燕介紹，在智慧高爐的開發、實施中，中冶南方還十分重視對人才的多層面培養，無論是在工藝模型、智能算法、平臺架構上，還是在三維可視化研發中，通過項目帶頭人傳、幫、帶，成立多個技術攻關團隊，為智能制造事業的發展輸送人才，奠定了堅實基礎。

“一核雙翼”驅動工業智能化飛速發展

隨著信息技術和人工智能的日新月異，中冶南方在智慧高爐的推廣應用和迭代升級過程中，不斷完善、搜集和整理既有高爐改造的數據，利用智能化和技術手段升級專家規則庫系統，實現了高爐生產的全面監視、評估、診斷及操作優化指導。

與互聯網企業參與鋼鐵工業的智能化發展不同，中冶南方依托的是六十多年鋼鐵工程技術實踐的深厚底蘊，其關鍵是立足于對工藝技術的透徹理解，緊緊圍繞鋼鐵生產工藝過程開展智能化技術研發。

“而在智能制造事業的發展和布局上，我們一直以中冶南方《智能制造白皮書》為指導，以數據為核心，利用人工智能、大數據、云計算和工業互聯網等新技術賦能鋼鐵、能源環保、城市建設三個主要業務版塊。”中冶南方專務總工程師、國家勘察設計大師潘國友介紹，從企業管理入手，提升物流、人流和信息流的高效管理；通過數字技術、專家規則系統，實現工業智能化，讓生產流程特別是危險工作環境下少人化，甚至無人化。

潘國友表示，未來，中冶南方將繼續秉持清晰務實的智能制造技術發展方向和研發目標，堅持與技術工藝相結合，以打造智能工序為核心，向下實現產線高度自動化、向上助力鋼企管控智能化的“一核雙翼”智能制造理念，做行業領先的智能制造系統集成商、智能制造整體解決方案供應商、自動化智能化升級服務提供商，以科技創新驅動工業智能化飛速發展。

截至目前，除寧鋼智慧高爐外，中冶南方智慧高爐解決方案還將在寶武武鋼、昆鋼、玉溪玉昆鋼鐵高爐等項目中投入運行。而由中冶南方打造的數智孿生料場、智慧煉鐵、煉鋼一體化管控平臺、冷軋數字工廠等系列智能工序解決方案，也相繼在國內多家鋼鐵企業落地實施，并逐漸形成集成化、規模化，在逐步覆蓋鋼鐵生產全流程過程中起到示范引領效應。

（邱莎 通訊員：馬嵐、羅楊迎新）