6月10日,在国务院新闻办“新征程上的奋斗者”中外记者见面会上,中国宝武宝钢股份设备部机械设备主任工程师马遵农介绍了宝钢一号高炉的最新进展。
过去两个月,宝钢对一号高炉进行了原地大修。两天后,这座高炉就要点火。届时,它所搭载的“宝钢AI智慧高炉大模型”也将发挥作用。
马遵农是2022年从上海交大博士毕业后进入宝钢的90后青年科技工作者。进入宝钢后,他一直扎根生产一线,围绕钢铁制造业高端化、智能化转型开展工作,攻关冶金装备难题,推动智能技术在现场运用。
他把自己的日常工作通俗地形容为做现场钢铁生产设备的“专属医生”。设备正常运转时,团队通过自主研制的状态分析方法,采集设备运转时的振动、温度等参数,再进行算法建模,用来判断设备状态,自动预警设备故障。设备运行异常时,他们又会组织国内制造厂一起“专家会诊”,合作研制耐磨耐腐的新型材料,再将这些装备移植进设备,让数米高的钢铁设备在1000摄氏度红钢表面完成精度高达0.1毫米的精细作业,连续稳定生产汽车高强钢等高端钢材。
这一次宝钢一号高炉原地大修,马遵农主要参与其中焊接相关技术工作。高炉结构庞大而复杂,仅焊缝需求量就有数万米。过去制定焊接参数,主要依靠手测、老师傅经验和翻标准,效率较低,工作量也很大。
变化来自AI。去年,马遵农和团队开发了一个焊接智能体。这个智能体能够熟记各种规范和现场案例,如今已经能自动生成现场八成材料的焊接要求,显著提高了参数制定效率。
更大的变化,将在高炉点火后体现。马遵农介绍,宝钢一号高炉搭载的“宝钢AI智慧高炉大模型”,能够突破高炉炉内工况无法直接观测的“黑箱”问题,通过预测实现炉内工况的在线。目前,这一大模型的核心模型命中率能超过90%,一年可以降本超过千万元。
AI并不只进入了高炉。截至今年4月,宝钢已经有100多个智能体、600多个AI应用场景上线。被誉为“钢铁皇冠上的明珠”的取向硅钢,也在AI加持下实现板形精度提升20%、断带率下降65%,产品还直接运用在白鹤滩水电站这样的国家大型工程。
在马遵农看来,这些事例说明,在传统制造业转型升级过程中,人工智能正在帮助解决现场的实际问题。过去,很多突破依靠老师傅的经验和手艺;现在,有了“数据+模型”的赋能,两者可以相互成就。老师傅的经验可以给数据和模型“喂料”,数据和模型又能反过来把经验转化为可以传承的知识。
在见面会上,马遵农还谈到,青年科技工作者在生产一线攻关关键技术时,会遇到不少瓶颈。攻关国产化装备难题时,他和团队经常需要在极有限时间内完成复杂零件研制。
有一次,现场某个轧钢设备的零件需要更换。那是一个由特殊铜合金制成、重达1.7吨的“大块头”,比一些家用汽车还重。更棘手的是,具体元素成分和性能指标等参数都不掌握,而时间只有不到一年。
为了从国产路径实现国际领先零件的突破,马遵农和团队联合几家国内制造厂一起攻关。没有性能指标,就通过理论计算、模拟仿真自己定指标;没有元素配比,就通过光谱检测、模拟实验摸索配比。最终,他们把各种可能性做成一个个小试样,让试样在理化性能实验台上“真刀真枪”比试,最终挑出最好的一件,实现国产化突破。
这次经历让马遵农感受到,现场破解难题与高校科研有相通之处,都是在各自领域的“无人区”摸索前进。“即使身在生产一线,学校培养的研究方法和研究能力同样派得上用场。”
选择钢铁制造,也与他的成长经历有关。马遵农从小在河南省一个起重机械厂家属院长大,耳濡目染之下对机械产生兴趣,后来选择了机械专业。读博期间,一台实验用超声波焊机发生故障,在多个厂家之间辗转数月都没有修好。后来,一位产品经理凭借专业能力帮他精准定位故障、修好设备。马遵农询问修复费用时,对方说:“钱就不用了,当我推你一把,我们中国真的很需要你们这样的人才。”这句话让他感受到制造业一线从业者的奉献与热血,也更加坚定了他选择制造业的决心。
马遵农说,之所以选择钢铁,是因为钢铁是“工业的粮食”;之所以选择中国宝武,是因为在这里可以看到中国钢铁从小到大、从弱变强的成就,也能看到发展新质生产力对优质钢材、青年科技人才的迫切需要。“日复一日扎根现场钻研技术,让我越来越感受到,个人在一线的奋斗可以与企业发展转型、国家对新质生产力的需要产生同频共振。”