宝山钢铁股份有限公司高端绿色硅钢预测式制造智能工厂

 

宝钢股份作为中国钢铁工业的国家队和排头兵，始终肩负着保障国家战略材料供应、引领行业转型升级的重任。

 

在钢铁制造业，传统个性化定制模式经过几十年实践，效率发挥已接近极限。宝钢股份运用AI重新定义钢铁，核心是打造AI驱动的未来钢铁制造新范式——开展面向多基地的预测式组织生产，实现钢铁制造的转型升级。公司建立由数据+AI预判需求，进行资源预配置和预生产，实现多基地和全产业链效率最优。通过“AI+制造”新范式突破，不仅为硅钢，乃至是全行业带来制造技术的全面升级。

 

2025年，高端绿色硅钢预测式制造智能工厂成功入选国家首批“领航级智能工厂”培育名单，标志着宝钢在智能化转型道路上迈入全球领先行列，为传统制造业“老树发新芽”提供了生动实践。

 

 

宝钢硅钢以“硅钢决策系统”为指挥中枢，融合历史数据、人工经验与用户需求预测结果，让AI技术贯穿研发、制造、管理全体系、多层面，构建“制造端横向覆盖全流程、产业链纵向贯通上下游”的预测式制造体系，推动硅钢全链条向智能化升级。

 

（一）构建数字孪生工厂，夯实预测式制造基础，实现运行预报

工厂建设上，以“企业级数字孪生工厂”为目标，建成全栈式数智技术平台，搭建硅钢数字孪生系统，实现从装备级到企业级的数字孪生，融合诊断、预测、决策AI模型，在企业经营、工厂运行、生产作业、设备运维等层面实现以虚映实，赋能生产数智化决策，探索AI融合驱动的数字孪生管控新模式。通过硅钢连铸机改造工程，实现关键设备设计效率提升几十倍，缩短工厂建设周期21%。

 

（二）颠覆传统研发模式，打造预测式研发模式，实现产品预研

研发设计上，以宝钢情报服务平台为载体，构建硅钢领域专业知识库，定制开发硅钢AI情报智能体，提升情报获取与处理效率。搭建基于实验室和大生产数据的研发大数据中心，以文献知识库、材料数据库、理论模型库、专家经验四维驱动，借助AI＋材料设计算法开发与仿真计算，突破“专家经验+人工试错”的传统研发模式，探索了AI+产品设计开发新范式的实践。

 

（三）革新传统操作方式，生成预测式虚拟主操，实现作业预判

生产作业上，推动作业模式从“人工经验判断”向最优秀员工经验集成且能自主迭代升级的“算法模型智能操作”转型。构建硅钢全流程炼铁、炼钢、热轧、硅钢各工序AI主操模型。以OT大数据与人工智能实时智能控制模型为核心，融合机器学习算法与专家经验、操作经验、工艺机理及控制策略，糅合深度学习、优化算法、决策推演等AI技术，实现复杂工艺段全操作参数智能控制。如宝钢股份联合华为共同打造的高炉大模型解决方案，通过炉热预测大模型实现精准预测，结合炉热控制模型实现实时调节，形成了完整的“感知—决策—执行”闭环。系统自上线以来预测命中率>90%，控制采纳率>90%，实现操作参数动态调整，使目标高炉炉热控制水平改善，铁水质量显著提升，铁水温度合格率和硫磺合格率基本稳定在90%以上。每座高炉年经济效益约1560万元。

 

（四）重塑传统管理逻辑，构建预测式生产架构，实现资源预配

生产管理上，重点培育开发设备管理智能体、生产管控智能体，应用AI+人工经验，实现计划排产、资源调度、能源管控的自组织、自优化，推动“人工主导”向“模型主导”转型。提升运行管控科学决策水平，推进生产提效。如SmartTPC（灵巧鱼雷车）系统运用了预测、视觉识别、深度神经网络、智能控制等AI模型，实现了铁水运输无人驾驶、智能调度、智能进路规划和智能安全感知等功能，构建了“罐空即配、满罐即走、到站即用”的高效铁水运输模式。罐车周转率提高至6.5次/天。铁水平均温降从125℃降低至102℃。

 

（五）突破传统运营局限，建立预测式运营机制，实现需求预测

运营管理上，重点培育开发经营智能体、客户服务智能体等应用，实现经营分析、订单分配、网络协同制造等应用，推进提升产品经营智能化管控能力，提高经营管控效率。

 

 

1.核心成果

国家级奖项1项：“激光耐热刻痕取向硅钢制造技术开发与应用”荣获2025年度冶金科技进步特等奖；

国家级认定AI场景1个：“高炉冶炼精准预测和智能控制”场景，被国务院国资委认定为首批中央企业人工智能战略性高价值场景；

国内首发装备技术若干项：其中SmartTPC等核心装备技术，实现国内首次发布应用。

 

2.技术产业创新

产业链协同：打通智能工厂上下游端到端数据链，实现全产业链协同提升；

联合实验室建设：工厂与用户共建12家联合实验室，深化产学研用融合。

 

3.技术复制推广

智能工厂建设过程中形成可向同行业推广复制的工厂管理、成熟技术经验与成果超112项。

 

4.标准研制

牵头编制智能制造国家标准14项；

参与编制智能制造国家标准21项。

 

5.人才培养

已建立完善的数智工程师培训与考核体系，工厂内具备智能制造素养的复合型人才比例达到10%。

 

引领是宝钢的使命与责任，下一步宝钢将积极实践AI转型战略，加快预测式制造模式在钢铁全行业的复制推广、建立标准，力争为行业发展贡献宝钢力量。