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每吨省3-6元,年省上千万:AI如何让钢铁配料又省又好? | 上海"AI+制造"场景建设指南③

转自:上海经信委 2026-04-22 20:13:22

【编者按】

为落实《上海市加快推动"AI+制造"发展的实施方案》,市经济信息化委会同市工业互联网协会、中国信通院上海工创中心、上海工业数字化研究院等单位,编制发布了《上海市"AI+制造"场景建设指南(第一期)》,旨在通过指南,提炼重点行业高价值应用场景,并系统描述人工智能技术在相关场景应用时的实施路径和方法论,为企业提供一套可复制、可推广的标准化操作方案,降低试错成本。

本系列逐一解读12个标杆场景,上一期我们解读了钢铁行业生产制造环节——智能质量控制工艺优化,本期聚焦钢铁行业生产制造环节——生产配料智能优化(受限于篇幅,内容有所压缩,完整版请于文末点击链接下载)

(配图由MiniMax Agent 生成)

0钢铁配料的五大痛点

配料是钢铁制造前端炼焦与烧结工序的核心,直接决定焦炭、烧结矿质量与生产成本,但长期面临多重挑战:

(一)质量预测精度不足

缺乏科学多维度预测模型,难以基于煤质特性、矿石成分等海量因子精准预判关键质量指标,产品性能波动大。

(二)成本管控压力大

优质原料稀缺、对高价原料过度依赖、配比组合全局优化不足,配料成本居高不下。

(三)质量溯源体系缺失

数据分散在MES、ERP、LIMS等孤立系统,质量异常难以快速定位,不利于精准追溯与复盘优化。

(四)多环节协同效率低

生产执行、经营管理、配比计算、化验检测等环节数据孤立,信息传递滞后,决策及时性差。

(五)原料评价数据支撑不足

缺乏贴合企业自身特点的个性化原料评价方法,科学配料策略制定缺乏依据。

0解决方案:构建“数据感知-智能决策-精准执行”新范式

本场景由华院计算技术(上海)股份有限公司牵头编制,酒泉钢铁、新余钢铁、柳州钢铁等提供应用实践。

(一)四大核心能力

(二)三类算法引擎

传统知识类:岩相信息、流动度区间、灰成分指数等经验公式模型。

数据驱动类:统计学习、机器学习、深度学习挖掘新规律。

数学建模类:质量波动、配料数据有效性、评价得分优化等抽象模型。

0应用成效:成本与质量双赢

0实施路径

(一)数据准备

(二)算法与算力

大模型层:阿里Qwen72B基座,支持自然语言交互、意图识别、推理可视化、方案生成。

算力配置:边缘层(8核CPU+16GB内存+2GPU),云端私有云+公有云弹性部署。

接口标准:OPC UA协议(实时数据),RESTful API over HTTPS(业务数据),JSON格式。

(三)安全合规

设备与访问安全:双向身份认证、数据完整性校验、日志留存≥2年。

存储与权限安全:分层加密(国密算法)、分级分权管理、最小权限原则。

合规要求:符合ISO 9001、《网络安全法》《数据安全法》《个人信息保护法》。

0实际案例

新钢集团下属焦化厂拥有4座焦炉(6m及7m各两座),焦炭年产量约263万吨。该厂承担着为自家炼铁厂提供高质量焦炭的任务,对焦炭质量稳定性要求极高,同时需持续响应宝武集团降本增效的总体部署。此外,厂内筒仓兼具储煤与用煤功能,对煤料堆放与识别管理提出了较高要求。

针对上述痛点,该厂引入基于人工智能算法、智慧工厂数据互联及煤焦资源数据库技术的智能配煤系统,构建了覆盖“数据融合—智能决策—精准执行”的智能化配煤体系。系统结合煤存放分仓规则及采购计划,可同时满足月度与日常配比计划需求,支持单矿点煤种及大类煤种等多场景计算,显著提升配煤准确性与焦炭质量稳定性,并实现多炉型同时优化与煤料统筹使用。系统运行期间在多个维度取得良好效果。

质量预测精度显著提升:M40平均误差≤2%,M10平均误差≤1.5%;焦炭热态强度CRI平均误差≤1.5%,CSR平均误差≤2%;焦炭灰分(Ad)平均误差≤0.5%,硫分(St,d)平均误差≤0.05%。

想进一步了解该场景技术细节与实施标准 → [点击下载完整版场景建设指南.pdf]

有意向建设该场景、需要对接场景服务方的企业,请联系:市工业互联网协会 赵老师 13816395318

下一篇预告《疵点识别准确率超90%,挡车工效率提30%:AI质检助力织厂实现0巡检、免质检》——聚焦在织坯布智能质量检测场景。

我们正在研究编制《上海市"AI+制造"场景建设指南(第二期)》

欢迎有行业高价值场景挖掘和建设经验的企业共同参与

联系人:市工业互联网协会 张老师 13621971629