新闻纵深·追踪“人工智能+”｜49个工业模型，降本增效新密码

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智能生产实现铸铁管毫米级质量控制，智能配煤模型年创效近1900万元，智慧物流系统将货车到货准时率从50%提升至70%……

作为邯郸唯一入选工信部数字领航案例的企业，新兴铸管武安本级建成49个垂直大模型应用场景，并将其广泛应用于生产优化、质量控制、设备维护和能源管理等环节，实现人工智能驱动全链条降本增效。

新兴铸管武安本级的成功探索，不但推动企业实现高质量发展，也为传统制造业企业数字化转型提供了实践样本。

6月5日拍摄的新兴铸管武安本级智能管控中心。 新兴铸管武安本级供图

■ 智能生产：

实现毫米级质量控制

6月5日，位于邯郸武安的新兴铸管武安本级铸管新一区智能化车间内，上千摄氏度的铁水如熔岩般翻涌，离心机高速旋转，机械臂精准挥舞……经过熔炼、离心浇筑、退火、涂衬、喷涂、检测等一系列工序，一炉炉火红的铁水很快变成了一根根笔直的铸铁管。

和热火朝天的生产场面形成鲜明对比的，是生产车间内为数不多的工人。一眼望去，只有各种设备在“劳作”，几名负责巡检的工人被高大的机械遮挡起来，显得更加不起眼。

“这个车间生产的离心球墨铸铁管，是铁水添加球化剂后经离心机铸造而成的管子。它的用途十分广泛，可用于长距离引调水、市政给排水、供热，水利调水、农田灌溉，以及工矿企业输送尾矿等浆体。”新兴铸管武安本级数字化部部长温智慧介绍。

温智慧告诉记者，一根铸铁管达到出厂标准，要经过一系列复杂的生产环节。过去，几乎每个环节都需要人工操作，而现在智能设备代替了人工操作，AI模型成了生产环节的“智慧大脑”。

作为邯郸唯一入选工信部数字领航案例的企业，新兴铸管武安本级自主研发设计的“熔炼供铁模型”，将AI智慧大脑的优势体现得淋漓尽致。而像这样的垂直大模型应用场景，该企业已建成49个，应用于生产优化、质量控制、设备维护和能源管理等环节，实现人工智能驱动全链条降本增效。

铁水熔炼和离心铸造，是铸铁管生产的核心环节。在高温熔炼炉中，精选的铁矿石经过冶炼转化为铁水，球化铁水经过离心机高速旋转，冷却定型为铸管。其均匀分布的球状石墨结构，赋予了铸铁管优异的力学性能，保留了比钢高出十几倍的抗氧化能力，具有更强的耐腐蚀性。

“作为两个紧密衔接的生产环节，出炉铁水的温度必须满足离心机的生产需要，并随时根据实际情况进行调整和控制。”温智慧说，在传统的生产过程中，铁水出炉时机和离心机的生产过程难以时刻保持完美匹配，经常出现铁水等待离心机时温度下降，或者离心机停机待铁的情况。

“熔炼供铁模型”投用后，离心机的生产节奏与铁水生产数据在云端实时交融，深度学习模型反向推算最佳出铁时间和重量。如此一来，铁水从出炉到进行离心铸造的等待时间被大大压缩，铁水出炉后的温度波动得到有效控制。该模型的应用，不但使生产效率大幅提升，还减少了因铁水温度波动导致的能源浪费。

AI模型的应用，不但能提高生产效率，还能提高产品质量。

铸铁管壁厚的均匀性，对其在各种环境下的性能稳定和耐用性影响很大。在精整工段，一台激光检测仪正对铸管进行“CT扫描”——每根管采集300多个点位数据，检测精度可达0.1毫米。

为了达到毫米级的管壁均匀度，工作人员将离心机转速、翻包速度等诸多可能影响产品质量的变量纳入AI模型，一旦管壁厚度偏离标准，系统可以反向追溯工艺参数病灶。

“以前靠老师傅的经验，现在靠数据决策。如今，在我们的铸管智能化车间，铸铁管壁厚极差（最薄处和最厚处的差值）在1.5毫米内的产品比例超过80%，产品不良率大大下降。”负责产线工艺监督的孙聚杰介绍。

通过智能化实现质量管控，还延伸到了铸铁管的出库环节。喷码机器人会在每根铸管喷涂唯一管号和二维码，便于后续的管理、储运和质量追溯。

“机器喷涂代替人工喷涂，效率大大提高。”孙聚杰说，前不久，菲律宾的客户要求为订购的一批产品喷印艺术字体商标，喷码机器人挥动机械臂，几分钟就完成了传统工艺需半小时的定制喷涂任务。

从铁水奔涌的熔炉到静默运算的机房，从替代人力的机械臂到预测故障的算法，新兴铸管武安本级以人工智能助力转型升级，实现生产的新跨越。

5月4日，新兴铸管武安本级铸管生产线上的自动化制芯工序正在运行。 新兴铸管武安本级供图

■ 智能配煤：

年创效近1900万元

6月5日15时，河北新兴能源科技股份有限公司（以下简称能源科技）主控室内，配煤师巩玉岭的指尖在键盘上轻快跳动。各种参数输入后，电脑屏幕上的配煤模型系统开始飞速运转，10套最优配比方案瞬间弹出。

在对这些配比方案进行筛选后，巩玉岭鼠标轻点“下发”，配煤指令直达生产线——这项曾每次耗费他几个小时的工作，如今在几分钟内就能轻松完成。

“有了人工智能配煤模型系统，我的‘老战友’彻底退休了。”放下鼠标，巩玉岭摩挲着桌角放的一个计算器。这位年逾五旬的配煤师见证了钢铁工业的智能化跃迁：数十年的炼焦配煤人工计算，最终浓缩为配煤模型系统中的一行行代码。

炼焦是钢铁生产的重要环节。通过炼焦，钢铁企业可以获得重要的化工原料——焦炭。冶金焦炭含碳量高、气孔率高、强度大，是高炉炼铁的重要燃料和还原剂，也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。同时，副产品焦炉煤气也可用于钢铁生产中的其他环节，实现资源的循环利用。

“焦炭炼得好不好，炼焦原料很重要。”巩玉岭告诉记者，用于炼焦的煤并非只有一种。因此，将焦煤、肥煤、气煤、瘦煤等多个煤种按所需比例进行合理搭配的炼焦配煤工艺，就显得尤为重要。

传统配煤，是一场精密又复杂的“手工实验”。巩玉岭的笔记本上，密密麻麻记录着十多种煤的灰分、硫分、水分等数据，面对这些复杂的数据，他只能用计算器反复计算。

“配煤的最终目标是在保证焦炭质量的前提下，成本最优。这对配煤师来说是不小的考验。”巩玉岭说。

例如，公司要求生产的焦炭灰分含量低于13%，而储煤仓已有的10多种炼焦煤的灰分含量分别是10.5%、0.5%、12%等。配煤师需要通过计算得出这10多种炼焦煤的配入比例，最终实现产出焦炭灰分含量低于13%的目标。

在配煤质量达标后，还要考虑生产成本，综合得出一个配煤方案。“不过，再有经验的配煤师计算能力也有上限，就像下围棋时人脑的算力再强，也难以抗衡人工智能几亿次的全局推演。”巩玉岭说，过去，在配煤取值时配煤师的估算往往偏于保守，容易造成成本增加、质量过剩。

转机始于2022年末。为找到配煤“最优解”，新兴铸管武安本级人工智能团队深入焦化车间，开始了人工智能配煤模型的攻坚研发。

物理配方是看得见、可操作的，但不同品种的煤炭掺混在一起参与复杂的化学反应则是一个“黑盒”，只知道输入和输出关系，而具体的过程难以准确把握。

在深入学习研究炼焦配煤工艺的基础上，研究团队用数学方法，在物理配方和化学反应之间，搭建起一座“沟通”的桥梁，探寻配煤转化率最高的“奥秘”。

为了让研究顺利进行，有多年配煤经验的巩玉岭，更是拿出了自己“压箱底”的宝贝，贡献了丰富经验和上万条数据。

“让平台明白什么样的配方对于我们的终端产品是最优比，然后把这个配方模型保存下来，针对不同的品种，智能平台就可以自动调整配煤比例，达到降本增效、提高转化效率的目的。”新兴铸管武安本级数字化部部长助理刘正刚介绍。

历经数月攻坚，一套融合“反向测算”与“正向求解”的智能配煤系统诞生。该系统就像一个超级“煤焦配方师”：只要输入焦炭质量要求，系统即可瞬间扫描11个料筒筒仓的实时库存煤炭数据，基于加权平均算法与自学习模型，在上亿种配比组合中生成10套质量达标、成本最低的方案供人决策。

值得一提的是，该模型还具备“成长力”——持续用历史配比偏差数据训练，其配煤准确率正逐步逼近100%。

“过去凭经验‘抓药’，现在用数据‘开方’。”刘正刚说，在系统辅助下，用部分低价煤种通过科学配比，也可替代高价煤且保证质量，破除优质煤依赖症。

配煤模型上线一年多以来，能源科技每吨焦炭生产成本平均降低约9.5元，以年产焦炭194万吨计算，年创效近1900万元。

4月8日，新兴铸管武安本级铸管生产线上，铸铁管正在进行数字喷码。 新兴铸管武安本级供图

■ 智慧物流：

到货准时率从50%提升至70%

6月6日上午，新兴铸管集团武安铭泰供应链管理有限公司（以下简称铭泰供应链）控制室的一台电脑屏幕上，一张中国地图被密密麻麻的光点覆盖。

业务员轻点鼠标，一个闪烁的红色标记立刻放大——一辆冀D车牌的货车正行驶在山东日照通往河北的高速上，车辆的实时位置、时速、预计抵达时间等信息清晰显示。

“如果它偏离路线或停滞超时，系统会立刻报警，调度员1分钟内就能电话介入。”铭泰供应链物流主管刘统指着屏幕介绍，此时此刻，共有200多辆为新兴铸管运输原料的货车在路上行驶，所有车辆实时位置尽在掌握。

而几年前，这样精准的物流实时管控能力，几乎难以想象。

物流运输是钢铁企业的“血脉”，但传统的物流管理模式一直比较粗放。“车一离开港口就失联，只能靠电话催问，到货时间全凭和司机的口头约定。”刘统表示，这种“盲管”的状态迫使公司必须提高原料库存储存。

过去，在生产高峰期，新兴铸管炼铁环节至少要备足7天的原料用量，数亿元资金被占用。此外，运输车辆偷停、路线迂回、装卸延时等问题频发。

为提高物流运输效率和管控能力，铭泰供应链于2024年投运智慧物流管控平台。该平台对接中储智运、山东物泊、山东陆海等货运平台，通过北斗/GPS双模定位与高德地图结合，每30秒刷新车辆位置，还能自动抓取车牌号、货物信息、司机联系方式，彻底解决了运输过程中货车“失联”问题。

“平台还实现了对货运车辆的全程智能监管，例如场内卸货超2小时自动触发预警，场外运输设置三级时效红线（如天津港至厂区标准时效22小时）。从装车到卸货的每个节点，只要触发预警红线，系统都会报警并推送给对应负责人。”刘统说。

效率得到大幅提升的，还有物流结算系统。智慧物流管控平台打通磅房计量、门禁与第三方支付之间的关联，运输车辆出厂后，系统可以自动核算亏吨扣罚等，并进行运费结算。

如今，长途货运车辆的运费结算周期从此前的5天压缩至1天。结账快了，司机们的工作热情也更高了。

数据显示，平台投用后，厂内外运输效率提升了10%至15%，天津、黄骅方向的原料平均可在20小时内到厂，山东方向的原料平均可在24小时内到厂，厂外物流车辆到货准时率从50%提升至70%。此外，通过智慧物流管控平台动态管控，月度清洁运输比例稳定控制在80%以上，实现了生产用料、运输成本、清洁运输比例间的“综合平衡”。

物流管理能力的升级，还撬动了库存和生产端的全链条变革。走进新兴铸管武安本级炼铁部的原料料场，以往原料堆积如山的景象已不复存在。“如今，我们的日常原料库存周期已降至3天。”温智慧说。

采购部门依托物流时效数据，将大批量采购拆分为“小批量、多批次”模式，还带来更多效果。库存压力降低后，企业资金流可以得到改善，应对价格波动的能力也更强了。

目前，新兴铸管武安本级关于智慧物流的探索仍在深化。在铭泰供应链的规划里，未来的智慧物流平台将进一步整合生产消耗、物流在途、库存等数据，构建动态采购决策模型。

“比如系统预判某物料48小时后短缺，会自动生成采购指令并匹配运力。”铭泰供应链负责人郭森林表示，未来他们的目标是通过智慧物流，让公司在生产端趋近“零库存”，厂区料场仅保留部分应急原料，而这一天，也似乎并不遥远。（河北日报记者 王思达 刘剑英）

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环保“智脑”赋能绿色转型

走进新兴铸管武安本级智能管控中心，巨大的屏幕上，厂区的三维实景地图与密集的数据流映入眼帘。

除尘设施运行情况、运输车辆实时轨迹、料棚扬尘监测数值……一切尽在掌握。2024年3月，这个被员工称为环保“智脑”的平台全面上线，成为公司成功通过环保绩效A级企业复核的关键数字引擎。

钢铁生产中的无组织排放治理，历来是行业痛点。新兴铸管武安本级借助平台构建起覆盖全厂的“数字天网”，将排放源精细划分为生产工艺、封闭运输、封闭存储、密闭输送四大类型，并精准关联到具体产线、工序、生产设备及治理设施。分类、布局、关联，三步构建起“排放源数字档案库”。

在大型料棚区域，这套系统展现出强大威力。高清视频监控如同“鹰眼”，智能捕捉卸料、上料过程潜在的扬尘风险。一旦部署的扬尘监测仪数值异常，系统瞬间联动，自动启动预设区域的雾炮或干雾抑尘设备，精准控制污染扩散。

“从‘看见’污染到启动治理，秒级响应，这是人工巡检无法企及的速度与精度。”新兴铸管武安本级数字化部部长温智慧介绍。

针对有组织排放的管理，平台构建了实时在线的“神经系统”。它深度采集关键环保设施（除尘、脱硫、脱硝）的运行参数、CEMS在线监测数据，更将反映生产负荷、设备启停的核心工艺参数同步纳入集中监控。

“所有运行参数实时记录、集中管理、有据可查。不仅内部管理一目了然，在需要时更能快速调取完整数据链，为稳定达标排放提供强有力的‘自证清白’依据，应对监管核查底气十足。”温智慧说。

清洁运输是绿色钢铁的重要指标。为此，平台专门构建的清洁运输管控系统，将厂区道路扬尘与空气质量在线监测系统联合，实现厂区道路扬尘污染智能化管控治理一体化，如同打通了厂区物流的“绿色脉络”。

温智慧介绍，运输车辆驶入厂区，即进入由无组织排放探头构成的监测网，实时监控其在作业区域的行驶轨迹，发现扬尘、撒料等异常情况，安装有GPS定位装置的环境清洁车辆及环境治理设备会自动启动，确保清扫高效覆盖。同时，进出厂区的货运车辆，需经过智能洗车台的“全身沐浴”，并由平台自动记录洗车过程、留存视频，并实时监控抬杆、水泵启停、水压等信号，确保清洗效果达标。

遍布厂区的视频监控网络，是平台感知环境的“千里眼”。镜头聚焦料场出入口、烧结环冷、高炉矿槽炉顶、烧结成品仓、炼钢车间顶部等核心区域。所有视频信号集中接入平台，支持实时调阅与历史回溯，构建起覆盖生产、物流、排放关键节点的无死角环保监控体系。

从有组织排放的深度监控到无组织排放的智能捕捉与精准治理，从每一辆清洁运输车辆的轨迹追踪到覆盖全域的环保视频网络，环保“智脑”为企业绿色转型赋能。（文/河北日报记者 王思达）

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