近日，宁波钢铁与中冶南方联合举办“智慧高炉”成果发布会。在发布会上，随着电子大屏上手印按钮的开启，以宁波钢铁依托中冶南方“智慧高炉解决方案”，为高炉生产搭建整套可视化系统框架，由“经验炼铁”变“智慧炼铁”的智慧化成果宣告发布。
“智慧高炉”赋能宁钢高“智”量生产
发布会当日，走进宁波钢铁智慧高炉集控中心，大电子屏幕上显示的1号、2号高炉的产量、利用系数、焦比、煤比、燃料比等数据一目了然。
“屏幕上的三维可视化平台，能够动态展示炉内气流、炉料、炉型、炉热、安全形态等的演变，通过对生产数据进行治理、感知与分析，实现对高炉生产状态的全面监测，为高炉生产、操作、决策提供了‘智慧眼睛’‘智慧手脚’‘智慧大脑’，让高炉看不见、摸不着的‘黑箱’生产透明化。”中冶南方智能制造事业部副总经理祝兵权介绍说。
相比多依赖于操作人员的经验、炉内生产密闭不可见的传统高炉生产，智慧高炉是以智能感知为核心，通过智慧高炉解决方案从智能装备、智能生产两个层面为高炉生产搭建智慧高炉框架，利用机器视觉等智能化技术，为高炉生产提供“智慧眼睛”；利用机器人等智能装备，为高炉生产提供“智慧手脚”；利用智能评估和诊断技术，为高炉操作提供“智慧大脑”。
中冶南方炼铁分公司总经理秦涔介绍，智慧高炉解决方案不仅能为高炉装上“智慧大脑”，还能通过工艺模型建模和知识库系统的应用，建立合理化的标准体系、通用性的生产操作指导专家规则库，结合高炉的生产特点，打造专属解决方案，为炉况操作者提供当前生产状况与历史同类型原料、生产参数下的对比，解决高炉操作经验模糊化、非定量化、不断变化等问题。
在宁钢智慧高炉智能化建设中，中冶南方以高炉集控中心为载体，在大数据采集的基础上利用机器学习算法，结合专家规则库，对高炉生产数据进行离线和实时两个维度的分析，并根据高炉不同生产状况的特点，提供大数据云端伴侣服务，优化指导高炉生产的全面监视、评估、诊断及操作，为一代炉龄的稳定、低耗、长寿生产保驾护航。
“智慧高炉可以通过及时推演高炉生产、操作数据的长期量变过程，对生产数据和操作参数进行深度挖掘，找出炉况演变与操作调剂的关联关系，持续优化专家知识库的诊断规则，为操作者提供当前生产状况的预警和策略建议，将过去的‘经验炼铁’转变为‘智慧炼铁’。”宁波钢铁炼铁厂厂长何遵义介绍，宁钢2号高炉投运以来，铁水成本竞争力跻身行业前列、工序能耗创行业标杆，直接降低燃料消耗和CO2排放，真正实现智慧制造赋能宁钢高炉生产。
务实研发“五年磨一剑”
不忘初心，方得始终。作为智慧高炉解决方案的“设计者”，在钢铁工业智能化发展的大势之下，中冶南方并没有好高骛远急于求成，而是俯下身去稳扎稳打，历经5年研发推出“智慧高炉”这一成果。中冶南方副总工程师叶理德回忆，为了打造具有实际效能的“智慧高炉”，研发团队始终秉持清晰的设计目标，坚持走务实的技术路线，发扬敢打硬仗、追求完美的研发精神，对外联合生产厂矿、高校和科研院所，形成产学研紧密合作的良好科研氛围，对内整合资源集中智能制造事业部、炼铁分公司、技术研究院的核心力量组建研发团队，戮力同心、攻坚克难，“五年磨一剑”最终获得用户满意的体验效果。
为追赶技术创新的脚步，智慧高炉的工序智能化研发历经了三次迭代。在工艺模型建模和专家规则的制定上，研发人员并不满足于单一模型的现状，深挖模型的关联性，从关注炉况整体变化的层面与高炉生产结合进行反复测试、优化。
“外部团队几乎不敢接手三维可视化数字高炉建设，我们却主动请缨，利用公司在软件开发上的技术优势，边学习边设计，采用全数据展示炉内动态，成功研发具有实用价值的三维数字孪生高炉。”中冶南方智慧高炉设计经理欧燕说。
在一次又一次“啃硬骨头”的技术攻关背后，凝聚的是团队的向心力和战斗力，日夜鏖战是他们的工作常态。在研发过程中为了某个技术难点，团队成员常常讨论至凌晨；有刚刚胃部手术出院就奔赴项目现场的，每天要多次上下爬40米高炉平台调试炉顶智能装备，也有脚骨折依然坚守在宾馆里远程调试的。
欧燕介绍，在智慧高炉的开发、实施中，中冶南方还十分重视对人才的多层面培养，无论是在工艺模型、智能算法、平台架构上，还是在三维可视化研发中，通过项目带头人传、帮、带，成立多个技术攻关团队，为智能制造事业的发展输送人才，奠定了坚实基础。
“一核双翼”驱动工业智能化飞速发展
随着信息技术和人工智能的日新月异，中冶南方在智慧高炉的推广应用和迭代升级过程中，不断完善、搜集和整理既有高炉改造的数据，利用智能化和技术手段升级专家规则库系统，实现了高炉生产的全面监视、评估、诊断及操作优化指导。
与互联网企业参与钢铁工业的智能化发展不同，中冶南方依托的是六十多年钢铁工程技术实践的深厚底蕴，其关键是立足于对工艺技术的透彻理解，紧紧围绕钢铁生产工艺过程开展智能化技术研发。
“而在智能制造事业的发展和布局上，我们一直以中冶南方《智能制造白皮书》为指导，以数据为核心，利用人工智能、大数据、云计算和工业互联网等新技术赋能钢铁、能源环保、城市建设三个主要业务版块。”中冶南方专务总工程师、国家勘察设计大师潘国友介绍，从企业管理入手，提升物流、人流和信息流的高效管理；通过数字技术、专家规则系统，实现工业智能化，让生产流程特别是危险工作环境下少人化，甚至无人化。
潘国友表示，未来，中冶南方将继续秉持清晰务实的智能制造技术发展方向和研发目标，坚持与技术工艺相结合，以打造智能工序为核心，向下实现产线高度自动化、向上助力钢企管控智能化的“一核双翼”智能制造理念，做行业领先的智能制造系统集成商、智能制造整体解决方案供应商、自动化智能化升级服务提供商，以科技创新驱动工业智能化飞速发展。
截至目前，除宁钢智慧高炉外，中冶南方智慧高炉解决方案还将在宝武武钢、昆钢、玉溪玉昆钢铁高炉等项目中投入运行。而由中冶南方打造的数智孪生料场、智慧炼铁、炼钢一体化管控平台、冷轧数字工厂等系列智能工序解决方案，也相继在国内多家钢铁企业落地实施，并逐渐形成集成化、规模化，在逐步覆盖钢铁生产全流程过程中起到示范引领效应。
（邱莎 通讯员：马岚、罗杨迎新）