本報記者 張鷹
近日舉行的世界經(jīng)濟論壇第13屆新領(lǐng)軍者年會（夏季達沃斯）公布了第3批10家全球“燈塔工廠”，浦項制鐵榜上有名，成為韓國首家入選全球“燈塔工廠”的企業(yè)和全球鋼鐵行業(yè)3家入選企業(yè)之一。
自2018年以來，世界經(jīng)濟論壇一直在有選擇性地將世界先進制造業(yè)企業(yè)指定為“燈塔工廠”，展示其在運用第四次工業(yè)革命技術(shù)提升經(jīng)濟和運營效益方面的成功經(jīng)驗，為世界各地、各個價值鏈和各種規(guī)模的制造業(yè)企業(yè)提供了共享先進技術(shù)和最佳實踐的平臺。
浦項制鐵將智能高爐和CGL（連續(xù)熱鍍鋅線）基于AI（人工智能）的自動涂層重量控制技術(shù)作為其人工智能核心技術(shù)，向世界經(jīng)濟論壇提交了相關(guān)介紹，展示了其利用人工智能推動鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)率和質(zhì)量改善的能力。多年來，浦項制鐵通過人的技能與人工智能技術(shù)的完美結(jié)合，對大量的冶煉操作進行全天候監(jiān)控。浦項制鐵的一位世界經(jīng)濟論壇顧問對此印象深刻。
本文將走近浦項制鐵，揭開智能工廠的神秘面紗。
復(fù)雜的鋼鐵生產(chǎn)過程充滿信息和變化
人們常把巨大的煙囪、數(shù)量繁多的設(shè)備與典型的鋼廠作業(yè)聯(lián)系在一起。不了解鋼鐵行業(yè)的人們會想，煉鋼有什么復(fù)雜的？難道不就是把所有原料都塞進高爐里，經(jīng)煉鐵、煉鋼、軋制等一系列流程就生產(chǎn)出來了么？
但實際上，鋼鐵冶煉的每個流程都非常復(fù)雜，尤其是當(dāng)與不同的客戶需求相結(jié)合時，難度更是大幅增加。浦項制鐵能確保鋼廠每周7天、每天24小時順利運行，得益于公司多年來的運行經(jīng)驗和現(xiàn)場工程師的精益管控。
然而，即便是具備了較高的專業(yè)知識水平和熟練的操作技能，由于每位工程師的經(jīng)驗各不相同，鋼鐵生產(chǎn)過程中，各種狀況和挑戰(zhàn)依然層出不窮。
比如，在生產(chǎn)計劃環(huán)節(jié)，訂單管理小組作為浦項制鐵所有鋼鐵廠運作的“大腦”，不僅承擔(dān)了接收訂單的工作，還負(fù)責(zé)根據(jù)客戶的特殊需求擬定相應(yīng)的生產(chǎn)計劃。鑒于有些客戶會對產(chǎn)品的成分提出要求，訂單管理小組在生產(chǎn)計劃環(huán)節(jié)總是有很多變量需要考慮。
再如，在煉鐵環(huán)節(jié)，每周7天、每天24小時的高爐操作涉及無數(shù)工作——從保持溫度到精準(zhǔn)放置燃料和原材料，再到預(yù)測氣態(tài)副產(chǎn)物的生成量，每一項工作都存在著不確定因素。
又如，在煉鋼、連鑄環(huán)節(jié)，鋼水根據(jù)不同客戶的需求被制成不同的產(chǎn)品，每一種產(chǎn)品所需的化學(xué)成分和比例都不盡相同；熔融的鋼水經(jīng)過連鑄、冷卻、切割，在此過程中，精確的溫度和成分管理對于最大限度地利用有限的資源來說至關(guān)重要。
在軋制環(huán)節(jié)，坯料通過旋轉(zhuǎn)軋輥，被制成厚度、寬度、強度、耐久性等各種特性滿足客戶要求的鋼材。
…………
無論是人為的還是機械的，復(fù)雜的鋼鐵生產(chǎn)過程充滿了各種各樣的信息和變化。為了更好地應(yīng)對這種變化，浦項制鐵將智能工廠視為下一代經(jīng)濟增長引擎。
以PosFrame為基礎(chǔ)和核心打造智能工廠
智能工廠的建立必須以工廠的數(shù)字化為前提。通過21世紀(jì)初實施的過程創(chuàng)新項目（Process Innovation Project），浦項制鐵成功實現(xiàn)了工廠的數(shù)字化。隨后，浦項制鐵以智能數(shù)據(jù)中心（PosFrame）為基礎(chǔ)和核心，著力打造智能工廠。
自2015年起，浦項制鐵開始將光陽鋼鐵廠作為智能工廠試驗基地，引進了大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，浦項制鐵獨特的智能平臺PosFrame應(yīng)運而生。
PosFrame是世界上第一個專門應(yīng)用于連續(xù)制造過程的智能工廠平臺。不同于傳統(tǒng)的數(shù)字化，PosFrame不僅可以存儲現(xiàn)場采集的各種數(shù)據(jù)，還可對連續(xù)運行的各工序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行有效管理，并通過準(zhǔn)確的分析，提高生產(chǎn)效率，預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量，查找產(chǎn)品缺陷，預(yù)防設(shè)備故障，優(yōu)化現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境，由此全面增強企業(yè)鋼鐵業(yè)務(wù)的綜合競爭力。以查找產(chǎn)品缺陷為例，PosFrame可通過人工智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)傳感器尋找鋼鐵生產(chǎn)過程中實時出現(xiàn)的細(xì)微問題，并及時對工藝進行改進，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
PosFrame占地面積達2550平方米，共3層：1層設(shè)有電器室、備用發(fā)電室和機械室等，安裝了基礎(chǔ)設(shè)施；2層和3層安裝了最新的IT設(shè)備和管控設(shè)施。PosFrame24小時運行。為了預(yù)防地震和火災(zāi)，浦項制鐵還對IT設(shè)備進行了保護，安裝了可以抵抗8.0級以上地震的防護裝置，并配備了先進的消防設(shè)施。
值得注意的是，PosFrame中的數(shù)據(jù)對每名工作人員來說都是可訪問的。例如，現(xiàn)場工程師可以運用他們的專業(yè)知識，利用PosFrame中的數(shù)據(jù)來開發(fā)自動化模型，這些模型可被用于冶煉的各環(huán)節(jié)。由于PosFrame對數(shù)據(jù)進行了收集和標(biāo)準(zhǔn)化，工程師不僅可以分析他們直接參與的過程的信息，還可以分析推導(dǎo)出前后的過程。PosFrame使工程師更容易處理以前作為隨機事件出現(xiàn)的難題。
PosFrame加快了浦項制鐵向智能工廠進軍的步伐。通過PosFrame，浦項制鐵的幾乎所有員工都成為了“半人工智能專家”。為了進一步加快智能化進程，浦項制鐵近年來一直在為全體員工提供智能技術(shù)培訓(xùn)，幫助員工將他們的技能水平提升到更高的層次，從而打造一個更加依賴數(shù)據(jù)驅(qū)動的工作環(huán)境。自2018年4月份起，浦項制鐵開始向員工提供2018普通員工人工智能基礎(chǔ)教育課程，目標(biāo)是除了培養(yǎng)少數(shù)專家外，讓普通員工也具備人工智能的基礎(chǔ)知識，旨在向集團內(nèi)部的全部業(yè)務(wù)領(lǐng)域和工作崗位推廣浦項智能化解決方案。此外，浦項制鐵還會舉行智能技術(shù)競技大會，以提高和檢驗現(xiàn)場員工的PosFrame應(yīng)用能力和數(shù)據(jù)分析水平。
《中國冶金報》（2019年11月01日 02版二版）
