【ZiDongHua之“方案應用場”收錄關鍵詞：首自信 燈塔工廠 工業(yè)互聯(lián)網 機器視覺 人工智能 首鋼工業(yè)互聯(lián)網平臺 鋼鐵行業(yè)】

【產業(yè)聚焦】 首自信公司助力首鋼冷軋薄板有限公司成功加入“全球燈塔網絡”

首鋼再獲世界級榮譽！1月14日，世界經濟論壇（WEF）公布第13批全球“燈塔工廠”名單，北京首鋼冷軋薄板有限公司憑借云邊端協(xié)同技術架構的首鋼工業(yè)互聯(lián)網平臺，基于數(shù)據(jù)要素，依托多種人工智能技術融合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)+AI的方式賦能企業(yè)整體運營的目標，成為全國鋼鐵行業(yè)第3家、全球鋼鐵行業(yè)第7家“燈塔工廠”。北京首鋼自動化信息技術有限公司為首鋼冷軋打造世界級燈塔工廠提供強有力的技術支撐，助力首鋼冷軋打造世界一流汽車板制造商和服務商。

通過首鋼工業(yè)互聯(lián)網平臺的賦能，首鋼冷軋燈塔工廠實現(xiàn)了數(shù)據(jù)全生命周期管理，并引入了包括多算法融合的智能排程、知識圖譜構建、數(shù)字孿生建模、UWB精準定位、人工智能鍍鋅操控等10余項先進技術，涵蓋了90多種機器學習算法和20多種深度學習算法。聚焦于質量管理智慧化、生產計劃智能化、過程控制模型化、設備維護數(shù)字化、倉儲物流智能化、能源環(huán)保精細化和危險崗位少人化無人化七大領域，部署了67個數(shù)字化應用場景。不僅提升了高端產品銷量36%，減少了客戶投訴55%和產品缺陷35%，還使生產線效率提升了21.2%，營收增加了17%，單位產品碳排放降低了5%，成為信息化、數(shù)據(jù)化、智能化標桿項目。其中十個重點核心用例的實施效果如下：  

01數(shù)字化業(yè)績管理平臺

基于大數(shù)據(jù)平臺整合生產、質量、設備、能源、財務、成本、安全、環(huán)保等業(yè)務數(shù)據(jù)，構建應用主題。通過指標體系化管理，分析可視化分層級分維度，形成多維多級指標管理模式。借助系統(tǒng)化功能，會議從流程到內容的管理，事項實現(xiàn)全生命周期的管控，最終實現(xiàn)業(yè)績對話+閉環(huán)跟蹤。會議準備時間減少75%，原問題處置時長降低61.5%，問題閉環(huán)完成率提高88.5%。

02 知識圖譜賦能AI專家系統(tǒng)

利用知識圖譜，應用BP神經網絡算法、精密中心度算法、PageRank算法、Louvain算法等先進技術，解決汽車板產品管控數(shù)據(jù)分散、難以整合及高效利用的問題，開發(fā)行業(yè)內首套汽車板材沖壓知識圖譜及AI專家系統(tǒng)，在客戶沖壓零部件數(shù)量增加248%的情況下，排查沖壓問題時間縮短83.3%，沖壓質量相關投訴減少63.3%。

03性能與工藝相關性分析

基于首鋼工業(yè)互聯(lián)網數(shù)據(jù)中臺，使用毫秒級數(shù)據(jù)采集多條主線數(shù)千個點位，經過時空轉換后建立高精度的數(shù)字鋼卷, 支撐meter-to-meter的精準控制與分析。應用隨機森林、深度神經網絡、多元回歸算法、lasso算法、遺傳算法等從多種工藝路線、多個產品性能指標、多類表面缺陷、眾多過程工藝點中建立多個相關性分析模型，分析工藝參數(shù)對質量問題的影響規(guī)律，利用自學習回歸分析模型尋找最優(yōu)的控制范圍，優(yōu)化新的工藝設計標準；生產過程中實時預測產品指標，分析影響因素，動態(tài)調整多個關鍵工藝參數(shù)，糾正原料遺傳影響，提升產品質量穩(wěn)定性。工藝參數(shù)推薦成功率94.37%，高端產品降級率降低了37.6%，（內部）質量損失降低了19.3%。

04 POC管控與智能推薦

通過大數(shù)據(jù)支撐，分析系統(tǒng)對業(yè)務系統(tǒng)的決策能力得到加強，有效整合了多個基地、銷售、制造、質檢等數(shù)據(jù)，并進行邏輯處理。構建了涵蓋成分、性能、工藝、公差等多數(shù)據(jù)主題的分析體系。精簡三碼體系后，躍度提升了30%，上單準確率提高，客戶需求精準識別得以實現(xiàn)，三碼合同精準率提高了10%。同時，系統(tǒng)能識別三碼風險與活躍度，實現(xiàn)用戶及零部件級別的歷史訂單質量分析，為重點用戶質量問題分析及新車型、新零件技術要求提供了堅實的數(shù)據(jù)支撐，分析時間從以往的24小時縮短至10分鐘。

05智能算法優(yōu)化生產計劃

部署了包含41個多工序模型和24種先進算法的智能排程平臺，系統(tǒng)支持多種生產場景調整和300余條配置規(guī)則切換，可根據(jù)業(yè)務優(yōu)先級進行智能決策。針對月度計劃的“排程-要料-跟蹤-反饋”和針對作業(yè)計劃的“決策-排產-評價-優(yōu)化”的雙閉環(huán)管理流程，重點落實月度計劃排程、作業(yè)計劃排產，實現(xiàn)產品過渡損失降低32.5%，機組產能利用率提高24.4%，交貨期縮短18%。

06軋機電耗分析

應用工業(yè)互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)技術，實現(xiàn)鋼卷的電量采集，通過能源平臺和生產平臺的互聯(lián)互通，實現(xiàn)鋼卷規(guī)格、鋼種與電耗匹配，依托大數(shù)據(jù)分析將鋼卷耗電情況分類，輸出到生產計劃模塊，指導生產，降低軋制用電費用。酸軋線下線鋼卷電量計量精度有原先的600度提高到3度，季度電費成本降低約20萬元。

07環(huán)保管控

建立了完善的環(huán)保管理系統(tǒng)，實現(xiàn)污染物等數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、預警和移動端的消息自動推送；實時采集環(huán)保設備狀況，對環(huán)保設備狀況進行監(jiān)控和預警。環(huán)保數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時、分鐘、小時實時采集，確保與市局環(huán)保平臺數(shù)據(jù)頻率、計算公式、統(tǒng)計方式、報警規(guī)則一致，效率提升顯著，污染物100%達標排放。

08安全管理智能化

建立3D模型，構建人員定位系統(tǒng)，系統(tǒng)具備人員實時定位、軌跡回放、電子圍欄、報警管理、視頻聯(lián)動功能，實現(xiàn)鍍鋅線退火爐、鋅鍋地下室和鍍鋅線電纜隧道人員精準定位，讓安全管理信息化，智能化。有效降低人員違章的次數(shù)，提高巡檢準時性，發(fā)生險情時的營救時間縮短了60%。

09 AI神經網絡精準控制鍍鋅工藝

通過神經網絡深度學習、優(yōu)秀樣本挖掘、算法自適應和自學習、曲線數(shù)字化描述和特征提取等算法技術，開發(fā)部署了鋅層厚度AI控制模型，能夠根據(jù)訂單需求、原料特性和產線實時工藝條件進行智能控制，當產線速度發(fā)生變化或者產品規(guī)格切換時，AI可在10毫秒內完成目標鋅層厚度預測并動態(tài)調整最優(yōu)參數(shù)，實現(xiàn)鋅層厚度在帶鋼表面各方向上的高精度控制。最終產品鋅層厚度偏差降低51.6%，缺陷減少46.4%，噸鋼鋅耗損失降低52.1%。

10高級分析提升生產線效率

結合流體動力學和熱力學特征建模，融合數(shù)字孿生和高級分析技術，解析鋅渣成因與帶鋼速度、鋅鍋流場和溫度場等要素間關聯(lián)條件；通過實時監(jiān)測帶鋼速度、鋅液溫度等49組關鍵工藝和設備參數(shù)，開發(fā)出鋅鍋和爐鼻子智能控制模型。模型通過機器視覺檢測帶鋼表面渣點數(shù)量和分布規(guī)律，實現(xiàn)與鋅鍋區(qū)域關鍵設備的閉環(huán)控制，抑制缺陷發(fā)生。產線OEE提高18.7%，汽車外板速度提升24.5%，缺陷識別時間縮短91.3%。

燈塔工廠項目的工程建設，彰顯首自信公司具備了咨詢能力、技術能力、實施能力以及全業(yè)務場景數(shù)字化建設能力，具備了賦能鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉型的卓越能力，是國內一流的數(shù)智化轉型服務商。未來，首自信將持續(xù)引領更多企業(yè)邁向數(shù)字化轉型的快車道，共同探索新路徑，共創(chuàng)發(fā)展新篇章。