曾经,对于钢铁生产,大规模、集约化是显著特征。有制造企业抱怨:“因为需要的钢材性能特殊,而且用量不多,很少有钢厂愿意接单。”
如今,一群年轻人将人工智能技术引入传统钢铁生产,让“钢铁巨人”灵巧起舞。
在中国宝武,当海量订单涌来,负责统筹调度的枢纽已变为钢铁人工智能决策优化模型。
“以宝钢股份为例,我们拥有多个生产基地,总产能超8000万吨,订单如何分配,影响生产的成本与效率。”宝钢股份钢铁人工智能决策优化技术研发团队负责人、首席研究员贾树晋说。
不同于传统的运筹优化模型,人工智能模型在分配订单时,除了会综合考虑各生产基地的产能、可制造性、与客户的距离等因素,还会依托历史数据,主动预测未来的订单情况,进行合理分配。
“我们自主研发的人工智能模型能做到实时优化派单。”贾树晋说,这帮助解决了多个基地之间的资源优化配置难题。
然而,要实现个性化、定制化、小批量生产,还需要人工智能模型懂得钢铁生产工艺。
炼一炉钢至少能出300吨,但遇到200吨甚至80吨的小炉钢订单,怎么办?
“我们让人工智能学会‘合并同类项’,将工程师掌握的炼钢工艺知识,转化为数字化规则。”贾树晋介绍,学会炼钢工艺知识后,人工智能模型能将小订单合并为大订单,以更低的制造成本满足小批量需求。
渐渐地,人工智能模型得以解决更多生产中的实际问题,其中包括余材利用——生产环节全流程有10多道工序,每道工序都会产生余材,若处置不及时,要么挤占库存,要么被当成低附加值产品直接卖掉。
以前,人工处置余材效率低。现在,人工智能模型发现可利用余材生产的新订单时,会迅速进行匹配,既能降低成本,也能提升交付效率。
“余材智慧匹配模型系统实现全自动值守式运行,只要几分钟就能为全产线余材找到最合适的去处。”贾树晋说。
产品下线后,如何发往客户手中,同样面临寻找最优解的难题。
“过去公司多个生产基地各有物流中心负责配送,几大物流中心之间的数据不互通、资源不共享。”团队成员杨子凝介绍,团队梳理了过去10多年积累的、涉及几千个物流站点的物流价格和运输周期数据,供人工智能学习、理解。
如今针对每一次运输需求,钢铁物流线路导航系统能计算、比较所有物流组合方案,给出最优解。“这一推理过程,涉及成百上千万次计算,人工很难比拟。”杨子凝说。
在宝钢股份,团队自主研发的人工智能决策模型系统已有30余套,覆盖采购、制造、销售等产业链关键环节,仅物流系统一年就能降低成本超千万元。
模型背后,是一支仅有14人的团队,近六成为90后,专业背景既涵盖数学、计算机、大数据、人工智能,也有冶金、材料学。
“工业模型要求团队成员既懂人工智能又懂钢铁工业。”贾树晋说,团队正努力打造钢铁产业的“虚拟工厂”,通过虚拟世界的成百上千次试错来降本增效,助力现实生产的进步。