【ZiDongHua之“方案應(yīng)用場(chǎng)”收錄關(guān)鍵詞：首自信 燈塔工廠 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 機(jī)器視覺 人工智能 首鋼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 鋼鐵行業(yè)】

【產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)”

首鋼再獲世界級(jí)榮譽(yù)！1月14日，世界經(jīng)濟(jì)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(shù)架構(gòu)的首鋼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，基于數(shù)據(jù)要素，依托多種人工智能技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)+AI的方式賦能企業(yè)整體運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)，成為全國(guó)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(dòng)化信息技術(shù)有限公司為首鋼冷軋打造世界級(jí)燈塔工廠提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，助力首鋼冷軋打造世界一流汽車板制造商和服務(wù)商。

通過首鋼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的賦能，首鋼冷軋燈塔工廠實(shí)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(shí)圖譜構(gòu)建、數(shù)字孿生建模、UWB精準(zhǔn)定位、人工智能鍍鋅操控等10余項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，涵蓋了90多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法和20多種深度學(xué)習(xí)算法。聚焦于質(zhì)量管理智慧化、生產(chǎn)計(jì)劃智能化、過程控制模型化、設(shè)備維護(hù)數(shù)字化、倉儲(chǔ)物流智能化、能源環(huán)保精細(xì)化和危險(xiǎn)崗位少人化無人化七大領(lǐng)域，部署了67個(gè)數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景。不僅提升了高端產(chǎn)品銷量36%，減少了客戶投訴55%和產(chǎn)品缺陷35%，還使生產(chǎn)線效率提升了21.2%，營(yíng)收增加了17%，單位產(chǎn)品碳排放降低了5%，成為信息化、數(shù)據(jù)化、智能化標(biāo)桿項(xiàng)目。其中十個(gè)重點(diǎn)核心用例的實(shí)施效果如下：  

01數(shù)字化業(yè)績(jī)管理平臺(tái)

基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)整合生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備、能源、財(cái)務(wù)、成本、安全、環(huán)保等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，構(gòu)建應(yīng)用主題。通過指標(biāo)體系化管理，分析可視化分層級(jí)分維度，形成多維多級(jí)指標(biāo)管理模式。借助系統(tǒng)化功能，會(huì)議從流程到內(nèi)容的管理，事項(xiàng)實(shí)現(xiàn)全生命周期的管控，最終實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)對(duì)話+閉環(huán)跟蹤。會(huì)議準(zhǔn)備時(shí)間減少75%，原問題處置時(shí)長(zhǎng)降低61.5%，問題閉環(huán)完成率提高88.5%。

02 知識(shí)圖譜賦能AI專家系統(tǒng)

利用知識(shí)圖譜，應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、精密中心度算法、PageRank算法、Louvain算法等先進(jìn)技術(shù)，解決汽車板產(chǎn)品管控?cái)?shù)據(jù)分散、難以整合及高效利用的問題，開發(fā)行業(yè)內(nèi)首套汽車板材沖壓知識(shí)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?jiǎn)栴}時(shí)間縮短83.3%，沖壓質(zhì)量相關(guān)投訴減少63.3%。

03性能與工藝相關(guān)性分析

基于首鋼工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺(tái)，使用毫秒級(jí)數(shù)據(jù)采集多條主線數(shù)千個(gè)點(diǎn)位，經(jīng)過時(shí)空轉(zhuǎn)換后建立高精度的數(shù)字鋼卷, 支撐meter-to-meter的精準(zhǔn)控制與分析。應(yīng)用隨機(jī)森林、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多元回歸算法、lasso算法、遺傳算法等從多種工藝路線、多個(gè)產(chǎn)品性能指標(biāo)、多類表面缺陷、眾多過程工藝點(diǎn)中建立多個(gè)相關(guān)性分析模型，分析工藝參數(shù)對(duì)質(zhì)量問題的影響規(guī)律，利用自學(xué)習(xí)回歸分析模型尋找最優(yōu)的控制范圍，優(yōu)化新的工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)產(chǎn)品指標(biāo)，分析影響因素，動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)關(guān)鍵工藝參數(shù)，糾正原料遺傳影響，提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。工藝參數(shù)推薦成功率94.37%，高端產(chǎn)品降級(jí)率降低了37.6%，（內(nèi)部）質(zhì)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(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的決策能力得到加強(qiáng)，有效整合了多個(gè)基地、銷售、制造、質(zhì)檢等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行邏輯處理。構(gòu)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(jiǎn)三碼體系后，躍度提升了30%，上單準(zhǔn)確率提高，客戶需求精準(zhǔn)識(shí)別得以實(shí)現(xiàn)，三碼合同精準(zhǔn)率提高了10%。同時(shí)，系統(tǒng)能識(shí)別三碼風(fēng)險(xiǎn)與活躍度，實(shí)現(xiàn)用戶及零部件級(jí)別的歷史訂單質(zhì)量分析，為重點(diǎn)用戶質(zhì)量問題分析及新車型、新零件技術(shù)要求提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐，分析時(shí)間從以往的24小時(shí)縮短至10分鐘。

05智能算法優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃

部署了包含41個(gè)多工序模型和24種先進(jìn)算法的智能排程平臺(tái)，系統(tǒng)支持多種生產(chǎn)場(chǎng)景調(diào)整和300余條配置規(guī)則切換，可根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行智能決策。針對(duì)月度計(jì)劃的“排程-要料-跟蹤-反饋”和針對(duì)作業(yè)計(jì)劃的“決策-排產(chǎn)-評(píng)價(jià)-優(yōu)化”的雙閉環(huán)管理流程，重點(diǎn)落實(shí)月度計(jì)劃排程、作業(yè)計(jì)劃排產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品過渡損失降低32.5%，機(jī)組產(chǎn)能利用率提高24.4%，交貨期縮短18%。

06軋機(jī)電耗分析

應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鋼卷的電量采集，通過能源平臺(tái)和生產(chǎn)平臺(tái)的互聯(lián)互通，實(shí)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(chǎn)計(jì)劃模塊，指導(dǎo)生產(chǎn)，降低軋制用電費(fèi)用。酸軋線下線鋼卷電量計(jì)量精度有原先的600度提高到3度，季度電費(fèi)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(shí)現(xiàn)污染物等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警和移動(dòng)端的消息自動(dòng)推送；實(shí)時(shí)采集環(huán)保設(shè)備狀況，對(duì)環(huán)保設(shè)備狀況進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)警。環(huán)保數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、分鐘、小時(shí)實(shí)時(shí)采集，確保與市局環(huán)保平臺(tái)數(shù)據(jù)頻率、計(jì)算公式、統(tǒng)計(jì)方式、報(bào)警規(guī)則一致，效率提升顯著，污染物100%達(dá)標(biāo)排放。

08安全管理智能化

建立3D模型，構(gòu)建人員定位系統(tǒng)，系統(tǒng)具備人員實(shí)時(shí)定位、軌跡回放、電子圍欄、報(bào)警管理、視頻聯(lián)動(dòng)功能，實(shí)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(zhǔn)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(zhǔn)時(shí)性，發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)的營(yíng)救時(shí)間縮短了60%。

09 AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)控制鍍鋅工藝

通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)、優(yōu)秀樣本挖掘、算法自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)、曲線數(shù)字化描述和特征提取等算法技術(shù)，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(chǎn)線實(shí)時(shí)工藝條件進(jìn)行智能控制，當(dāng)產(chǎn)線速度發(fā)生變化或者產(chǎn)品規(guī)格切換時(shí)，AI可在10毫秒內(nèi)完成目標(biāo)鋅層厚度預(yù)測(cè)并動(dòng)態(tài)調(diào)整最優(yōu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)鋅層厚度在帶鋼表面各方向上的高精度控制。最終產(chǎn)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(jí)分析提升生產(chǎn)線效率

結(jié)合流體動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)特征建模，融合數(shù)字孿生和高級(jí)分析技術(shù)，解析鋅渣成因與帶鋼速度、鋅鍋流場(chǎng)和溫度場(chǎng)等要素間關(guān)聯(lián)條件；通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)帶鋼速度、鋅液溫度等49組關(guān)鍵工藝和設(shè)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(jī)器視覺檢測(cè)帶鋼表面渣點(diǎn)數(shù)量和分布規(guī)律，實(shí)現(xiàn)與鋅鍋區(qū)域關(guān)鍵設(shè)備的閉環(huán)控制，抑制缺陷發(fā)生。產(chǎn)線OEE提高18.7%，汽車外板速度提升24.5%，缺陷識(shí)別時(shí)間縮短91.3%。

燈塔工廠項(xiàng)目的工程建設(shè)，彰顯首自信公司具備了咨詢能力、技術(shù)能力、實(shí)施能力以及全業(yè)務(wù)場(chǎng)景數(shù)字化建設(shè)能力，具備了賦能鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的卓越能力，是國(guó)內(nèi)一流的數(shù)智化轉(zhuǎn)型服務(wù)商。未來，首自信將持續(xù)引領(lǐng)更多企業(yè)邁向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的快車道，共同探索新路徑，共創(chuàng)發(fā)展新篇章。