【ZiDongHua 之自動化學(xué)院派收錄關(guān)鍵詞：首鋼 數(shù)字化轉(zhuǎn)型 智能制造 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 】
　　
　　首鋼科學(xué)家王鳳琴：無懼“跨界”書寫別樣芳華
 
　　
　　在3月21日召開的首鋼集團科技與管理創(chuàng)新大會上，集團黨委書記、董事長趙民革為榮獲“首鋼二級科學(xué)家”稱號的首鋼集團有限公司技術(shù)研究院王鳳琴頒獎。
　　
　　彈指間，我已在首鋼走過了二十一載春秋。從風(fēng)華正茂到青絲染霜，在首鋼大地的巨幅畫卷上，留下了我用心描繪的一幅幅墨香。這次有幸當(dāng)選首鋼科學(xué)家，我衷心感謝給予科研工作者優(yōu)良發(fā)展環(huán)境和廣闊成長空間的首鋼科技創(chuàng)新平臺，感謝長期以來培養(yǎng)、關(guān)懷、支持和幫助我的領(lǐng)導(dǎo)、同事、前輩、老師、朋友和家人！滿懷信心和感恩，我和我的團隊將繼續(xù)堅守科學(xué)精神，發(fā)揚工匠精神。面向基礎(chǔ)前沿和關(guān)鍵技術(shù)，堅持自立自強，全力以赴攀登創(chuàng)新高峰，助力“數(shù)智”賦能長板，促進新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展，為推動技術(shù)創(chuàng)新成為首鋼第一競爭力，為鋼鐵行業(yè)的高質(zhì)量數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢而不懈奮斗。
　　
　　—— 王鳳琴  
 
　　
　　巾幗不讓須眉，柔肩勇挑重?fù)?dān)！在首鋼的科研戰(zhàn)場上，總是不乏這樣的精彩，王鳳琴就是一位一直堅持技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)軍人才。她的科研成長史也可以說是一篇不斷“跨界”的轉(zhuǎn)型史，她從事過流動、結(jié)構(gòu)、材料等仿真技術(shù)研究，開展過寬厚板TMCP工藝技術(shù)實踐，開發(fā)過線棒材及冷軋基料的性能預(yù)測模型，研究過軋制二級過程控制模型技術(shù)，研究領(lǐng)域從中厚板產(chǎn)線走到了熱連軋產(chǎn)線，從軋鋼工序邁向了煉鋼工序，現(xiàn)在又“跨界”成為了一名研究智能制造的科研工作者，妥妥的一位復(fù)合型數(shù)字技術(shù)人才。
　　
　　她帶領(lǐng)團隊建立了首鋼第一個基于仿真的冶金效果評價方法；取得了第一個針對外方“黑箱控制模型”自主優(yōu)化成果；開發(fā)了第一個智能檢測“首開設(shè)備”；設(shè)計了第一個智能制造整體架構(gòu)……至今，她負(fù)責(zé)及主參的科研成果達(dá)20余項，獲省部級科技獎勵3項，首開設(shè)備3項，首創(chuàng)工藝2項，授權(quán)國家發(fā)明專利60項，獲得北京市勞動模范、全國巾幗建功標(biāo)兵等榮譽，她帶領(lǐng)的創(chuàng)新工作室被認(rèn)定為北京市示范性創(chuàng)新工作室。
　　
　　01
　　
　　自我加壓，自驅(qū)型人才的轉(zhuǎn)型之路
　　
　　行業(yè)里曾有位專家評價王鳳琴為“自驅(qū)型專家”，因為她總能主動、高效、提前完成交代的任務(wù)，還經(jīng)常為提高任務(wù)質(zhì)量主動加壓做增項工作。正是這個“自驅(qū)型”特點在技術(shù)研究院這個首鋼創(chuàng)新大平臺上得到了發(fā)展，才支撐了她不斷轉(zhuǎn)型拓展和不斷實現(xiàn)自我超越。自驅(qū)才能有內(nèi)生動力，自驅(qū)才能高效完成任務(wù)，自驅(qū)才能不斷涌現(xiàn)想法和靈感，自驅(qū)才能實現(xiàn)自我管理和自我激勵。
　　
　　2003年，王鳳琴博士畢業(yè)后作為儲備人才來到首鋼工作。她的博士課題研究方向是板材成型，在當(dāng)時，首鋼的板材文化還沒有建立，為了盡快適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需求，王鳳琴開始自學(xué)材料設(shè)計、軋制工藝等知識，學(xué)習(xí)到夜里一兩點鐘已經(jīng)成了她的習(xí)慣。日復(fù)一日，年復(fù)一年，對于別人來說這是苦，王鳳琴則是樂此不疲。在上學(xué)時期養(yǎng)成的學(xué)習(xí)習(xí)慣，不僅讓王鳳琴快速適應(yīng)了崗位工作，也讓她在轉(zhuǎn)型的道路上越走越順。
　　
　　“轉(zhuǎn)型沒有什么難的，只是看你對自己夠不夠狠！”王鳳琴每次談到自己科研的轉(zhuǎn)型之路都會這樣說。
　　
　　02
　　
　　堅持做強，創(chuàng)新仿真技術(shù)新“玩”法
　　
　　2004年，王鳳琴開始負(fù)責(zé)仿真技術(shù)的攻關(guān)，這是一種通過計算機數(shù)字建模的方式模擬產(chǎn)線流程和生產(chǎn)過程的技術(shù)。然而，由于當(dāng)時仿真技術(shù)不是主流方向，也不能快速在產(chǎn)線落地應(yīng)用，成立之初，近十人的團隊逐漸有人選擇了離開，最少的時候只剩2人。一個個離開的背影和面臨解散的團隊并沒有動搖王鳳琴的決心，她堅持要將仿真技術(shù)做優(yōu)做強。怎樣做強呢？唯有學(xué)習(xí)！利用一切能用的時間讓自己學(xué)得更多、更深，這樣才能將仿真技術(shù)得心應(yīng)手地應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。為了尋找技術(shù)落地突破口，她通過自學(xué)掌握了ANSYS、FLUENT、MARC及Thermocalc等多項仿真軟件，并和多個專業(yè)主動交流，尋找應(yīng)用機會。
　　
　　運氣總是偏愛那些有準(zhǔn)備的人，2007年到2008年期間，首秦管線鋼開發(fā)遇到了中間包夾雜物超標(biāo)問題，遲遲未能得到有效解決。中間包是鋼水從鋼包到結(jié)晶器的中間介質(zhì)，中間包里面鋼水最上層是渣層，有著吸附、去除鋼水里夾雜物的功能。然而，如果中間包結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，鋼水通過中間包不但不能起到去除夾雜物的效果，反而會起到反作用，污染了鋼水。當(dāng)時采用的是利用示蹤劑的水模法，通過分析示蹤劑時間停留曲線（RTD）來評價中間包結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣。這種方法實驗周期長，成本也相對高，耗時耗力。
　　
　　在一次管線鋼專題會后，首秦?zé)掍摬康念I(lǐng)導(dǎo)遇到王鳳琴，很急迫地問她能否用仿真給算算中間包到底有啥問題，連鑄坯上為什么總有大型夾雜物被檢驗出來。王鳳琴聽到后立刻興奮起來，爽快地答應(yīng)了。建模、畫網(wǎng)格、迭代求解等一系列操作后，當(dāng)天就看到中間包鋼水流動速度場和一條條流線靈動地跳躍在電腦畫面里。第二天，她優(yōu)化的第一版本中間包結(jié)構(gòu)就有了立竿見影的效果，現(xiàn)場反饋夾雜物果然變少了，可是她知道那個方案只是一個半試驗性的優(yōu)化方案。
　　
　　王鳳琴是一個追求完美的人，她希望能有理有據(jù)幫助現(xiàn)場找到更優(yōu)的中間包結(jié)構(gòu)。這時她犯了難，仿真模型可以生動地描繪出鋼水流動的狀態(tài)，如何才能更直觀地評價冶金效果呢？她馬上和團隊一同探討、研究水模實驗是怎樣評價中間包結(jié)構(gòu)的。善于總結(jié)的王鳳琴突然靈光一閃，一個想法浮現(xiàn)在腦海里：如果水?？梢酝ㄟ^追蹤示蹤劑的鋼水停留時間特征來評價中間包冶金效果，為什么不能使用計算機模擬示蹤劑的流動過程呢？這樣就可以用計算機再現(xiàn)水模實驗，而且用實際的鋼水流動特性去做分析，不是比水模用“水”模擬“鋼水”更精確嗎？
　　
　　說干就干，查理論，研究傳輸方程，王鳳琴不知疲倦地在電腦里建模分析，終于在仿真模型里實現(xiàn)了對示蹤劑的跟蹤，并且根據(jù)RTD曲線，建立了基于仿真的中間包冶金效果評價方法，通過該技術(shù)優(yōu)化的中間包包型結(jié)構(gòu)，延長了鋼水有效停留時間，顯著降低了鋼中夾雜物數(shù)量，提升了鋼水純凈度。同時，開發(fā)的中間包匯流漩渦臨界高度模型降低了中間包的停澆液位高度，提高了鋼水收得率。
　　
　　該成果在首秦2號鑄機中間包獲得應(yīng)用，2009年獲得首鋼科學(xué)技術(shù)一等獎，取得了2500余萬元的年經(jīng)濟效益，這也是仿真技術(shù)在首鋼取得的第一個一等獎成果。后期，該方法成為轉(zhuǎn)爐底吹、鋼包底吹等多個場景的常用方法，并在首鋼多個生產(chǎn)基地實現(xiàn)推廣應(yīng)用，創(chuàng)新了仿真技術(shù)新“玩”法，逐漸將仿真在首鋼做優(yōu)做強，引領(lǐng)了行業(yè)技術(shù)，達(dá)到國際先進水平。
　　
　　03
　　
　　主動跨界，新手成為行家
　　
　　首秦4300mm產(chǎn)線投產(chǎn)初期，新試制的管線鋼和高強鋼出現(xiàn)冷卻板形問題。鋼板經(jīng)過ACC系統(tǒng)的上下集管冷卻后，剛出冷卻區(qū)就開始發(fā)生瓢曲變形，嚴(yán)重的只能“判廢”。擺在面前的這一難題讓大家一籌莫展。此時，王鳳琴“臨危受命”赴首秦4300mm產(chǎn)線進行ACC冷卻系統(tǒng)攻關(guān)。二級模型對她而言也是一個全新的技術(shù)領(lǐng)域，難度不言而喻，但習(xí)慣“跨界”的王鳳琴決定再次挑戰(zhàn)自我。
　　
　　別看王鳳琴一直挑戰(zhàn)新的領(lǐng)域，但是她從來不打無準(zhǔn)備之仗。她很注重日常積累，雖然不懂二級模型，但她對軋后冷卻工藝非常熟悉，在接到這項攻堅任務(wù)之后，第一時間就利用自己的仿真特長研究了冷卻過程中的相變體積特征，研究冷卻瓢曲發(fā)生的機理。“瓢曲一定是上下水冷卻不均造成的”，當(dāng)王鳳琴觀察到冷卻區(qū)出來的鋼板一邊向矯直機方向運動，一邊發(fā)生著船形變形，她的心里已經(jīng)有了答案。她決定從ACC系統(tǒng)上下集管的“水比”入手。然而，想要修改“水比”，就必須找到修改水比參數(shù)的地方。但這個全自動ACC模型哪里是那么容易駕馭的？管線鋼等新產(chǎn)品研發(fā)又很急迫。
　　
　　為了盡快解決問題，她主動找到了西馬克布霍斯先生進行探討，布霍斯先生非常贊賞她能主動找來討論技術(shù)問題，欣然將調(diào)“水比”的函數(shù)文件位置告訴了她，并授權(quán)讓她可以在現(xiàn)場自主調(diào)節(jié)。帶著這份信任，面對西馬克的外方模型，王鳳琴利用自己掌握的工藝知識進行著調(diào)試。進行了兩三輪試驗后，就看到后續(xù)的一塊塊鋼板都“挺直了脊梁”從冷卻區(qū)里運行出來。王鳳琴笑了，布霍斯先生也笑了。
　　
　　趁熱打鐵，就這樣王鳳琴繼續(xù)再下一城，通過虛擬水冷工藝、二級頭尾遮蔽、輥道速度優(yōu)化等技術(shù)，又快速解決了終冷溫度命中率低的問題。王鳳琴主持攻關(guān)的首秦4300mm產(chǎn)線ACC控冷技術(shù)，是首鋼首個針對外方“黑箱模型”的自主優(yōu)化成果，實現(xiàn)了對流量、輥速、水比和頭尾遮蔽等重要參數(shù)的完全自主控制，并通過多項技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)化了外方控冷模型，顯著提高了鋼板冷卻溫度命中率和溫度均勻性，解決了管線鋼、高強鋼板形瓢曲難題。該技術(shù)為首秦管線鋼、高強鋼等新品種研發(fā)、降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了關(guān)鍵工藝技術(shù)保障，該成果獲得首鋼科學(xué)技術(shù)二等獎，年經(jīng)濟效益4000余萬元。
　　
　　04
　　
　　抽絲剝繭解代碼，控制系統(tǒng)為我用
　　
　　有了首秦4300mm產(chǎn)線的經(jīng)歷，2010年，王鳳琴又帶領(lǐng)團隊赴遷鋼1580產(chǎn)線進行板形控制系統(tǒng)攻關(guān)。這對她和她的團隊又是一個全新領(lǐng)域，可是她不怕，她已經(jīng)習(xí)慣“打新”。這次，王鳳琴有了新的想法和目標(biāo)，她對團隊成員說道：“首秦4300mm攻關(guān)時是外方專家的信任和配合讓我快速找到了解決問題的關(guān)鍵，但是這種調(diào)優(yōu)是有限制的，只能模型調(diào)參，不能從根本上改進工藝模型功能。核心技術(shù)依然攥在別人手里。只有將系統(tǒng)代碼進行全面解析才有機會找到問題根源。這一次我們不僅要治標(biāo)，更要治本！”
　　
　　王鳳琴帶領(lǐng)團隊，一邊自學(xué)板形理論，一邊進行TMEIC系統(tǒng)代碼解析。解析代碼是個苦差事，她們一行行代碼消化，一塊塊帶鋼生產(chǎn)日志查看，一個個模型參數(shù)文件研究，一條條板形曲線分析，絞盡腦汁地琢磨每一個問題的彼此相關(guān)性。
　　
　　經(jīng)過三年苦練內(nèi)功，王鳳琴和團隊一步步抽絲剝繭，終于完成了TMEIC系統(tǒng)板形代碼的解析和消化吸收。她帶領(lǐng)團隊開發(fā)了高精度熱膨脹計算模型，解決了TMEIC系統(tǒng)熱脹不收斂難題，開發(fā)了超精細(xì)化帶鋼形狀變化模型，建立了不同鋼種、規(guī)格比例凸度設(shè)定模型，優(yōu)化了輥系凸度自學(xué)習(xí)模型等，提高了熱軋帶鋼凸度控制精度，改善了帶鋼斷面輪廓，該成果達(dá)到國際先進水平，年經(jīng)濟效益1000多萬元，獲得2015年首鋼科學(xué)技術(shù)一等獎。該成果也為疫情期間MCCR產(chǎn)線的板形系統(tǒng)自主調(diào)試打下了堅實基礎(chǔ)。
　　
　　2013年，技術(shù)研究院成立冶金過程研究所，她和她的團隊成為這個新部門的主要核心力量。她們在院領(lǐng)導(dǎo)的支持下，向?qū)挾?、厚度等控制領(lǐng)域繼續(xù)拓展和深耕。
　　
　　05
　　
　　主動作為，率領(lǐng)團隊轉(zhuǎn)型智能制造
　　
　　王鳳琴不僅擅長跨界學(xué)習(xí)，還對發(fā)展方向有著敏銳的洞察力。2015年國家剛提出《中國制造2025》，她就開始研究德國的工業(yè)4.0，學(xué)習(xí)《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》等智能制造相關(guān)知識，她深刻認(rèn)識到智能制造將是制造業(yè)推進高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。于是，她又帶著團隊踏上了向智能制造轉(zhuǎn)型的征程。
　　
　　堅持在一個領(lǐng)域深耕，把它做細(xì)做強很難！但不斷跨界學(xué)習(xí)，在新領(lǐng)域繼續(xù)做強更難！王鳳琴就是這樣一個人，她在新領(lǐng)域依然做得有聲有色。在她的帶領(lǐng)下，幾個平均年齡達(dá)到40+的“仿真”姐妹們也行動起來，轉(zhuǎn)型拓展信息化技術(shù)，她們買來專業(yè)教材從頭學(xué)起。從門外漢到懵懵懂懂，再到完全理解，不知道流過多少眼淚，不知道多少個周末不能陪伴家人，不知多少次過年期間還在聯(lián)合測試。如今羽化成蝶，王鳳琴笑稱：幾個業(yè)余的硬是做成了專業(yè)的。2021年，她們上線了技術(shù)研究院完全自主的新LIMS系統(tǒng)，近日，首鋼產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃系統(tǒng)（APQP）也落地應(yīng)用，與首鋼股份銷售系統(tǒng)、采購系統(tǒng)、制造系統(tǒng)及冷軋公司管控系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實現(xiàn)了鋼鐵新產(chǎn)品從策劃到應(yīng)用的全周期信息化質(zhì)量管控，標(biāo)志著首鋼新產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量管理邁向集成數(shù)字化新階段。
　　
　　06
　　
　　敢拼敢擔(dān)當(dāng)，為集團智能制造轉(zhuǎn)型夯實基礎(chǔ)
　　
　　2021年，工信部發(fā)包了《產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)公共服務(wù)平臺項目——建設(shè)鋼鐵行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)試驗驗證公共服務(wù)平臺》項目，首鋼參加了由鋼協(xié)牽頭組建的競標(biāo)團隊。
　　
　　五月初，王鳳琴接到鋼協(xié)項目組織方打來的電話，對方很焦急地說，六月就要完成所有競標(biāo)材料準(zhǔn)備，為了提升項目競爭力，必須要拿出一版更符合項目要求的行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)及相應(yīng)建設(shè)指南做支撐，時間緊、任務(wù)重，鋼協(xié)很希望首鋼能挑下這個擔(dān)子。聽到這個任務(wù)，王鳳琴也很茫然，她深知，競爭對手有多名行業(yè)專家，實力極強。放棄挑戰(zhàn)也許來得更輕松些，但不戰(zhàn)而降絕不是首鋼人的性格。
　　
　　智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，不僅跨層級、跨領(lǐng)域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨地域，還要融合現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)傳統(tǒng)信息五級架構(gòu)。如何在一個架構(gòu)體系融合各個維度信息與要素，科學(xué)描述各項業(yè)務(wù)、系統(tǒng)和技術(shù)的邏輯關(guān)系，這是一個極其復(fù)雜的難題。以王鳳琴當(dāng)時的視野、認(rèn)知和業(yè)務(wù)經(jīng)歷，是難以回答清楚的。于是，她拿起了早已買來的《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，咬牙夜以繼日仔細(xì)研讀。一遍不懂，就再看一遍，不明白的各類專業(yè)術(shù)語就上網(wǎng)查，終于在翻閱三四遍以后，智能制造的基本內(nèi)涵和國家的智能制造轉(zhuǎn)型推進路徑在她腦海里逐漸清晰起來。她嘗試著開始下筆畫圖，第一份草圖完成時，她連夜興沖沖地發(fā)給院領(lǐng)導(dǎo)征求有關(guān)業(yè)務(wù)功能設(shè)計的意見，得到的回復(fù)卻是：邏輯不太對，再試試。
　　
　　雖然出師不利，但王鳳琴并沒有氣餒，她繼續(xù)翻閱書籍，上網(wǎng)查找阿里、華為等企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的相關(guān)資料，又仔細(xì)研究了行業(yè)先進企業(yè)的實踐案例和轉(zhuǎn)化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。期間，鋼協(xié)也多次組織競標(biāo)團隊內(nèi)部各企業(yè)、科研院所的專家對設(shè)計方案進行論證，就這樣，經(jīng)過了十幾輪的設(shè)計、推翻、再設(shè)計的反復(fù)循環(huán)，一個采用“業(yè)務(wù)分層”理念的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖躍然紙上，并得到了行業(yè)很多專家的認(rèn)可。最終，首鋼所在的競標(biāo)團隊在與強大對手的競爭中脫穎而出，成功中標(biāo)。
　　
　　這次經(jīng)歷讓王鳳琴加深了對智能制造系統(tǒng)的認(rèn)識和理解，為后續(xù)編制首鋼智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，參與集團智能制造頂層設(shè)計打下了堅實基礎(chǔ)。
　　
　　鋼花璀璨耀星空，在跨界中不斷突破創(chuàng)新。王鳳琴是一個不知疲倦的追夢者，肯于吃苦的奉獻者，善于學(xué)習(xí)的奮斗者，敢于挑戰(zhàn)的攻堅者，勇于創(chuàng)新的踐行者，在首鋼科研創(chuàng)新的平臺上，她主動跨領(lǐng)域?qū)W習(xí)，順應(yīng)行業(yè)發(fā)展和首鋼轉(zhuǎn)型需求，成長為一名復(fù)合型數(shù)字領(lǐng)軍人才，不斷提高自己的人生價值，書寫了一段不一樣的絕美芳華。