習(xí)近平在中共中央政治局第三十四次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，“數(shù)字經(jīng)濟(jì)正在成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、改變?nèi)蚋偁幐窬值年P(guān)鍵力量?！浞职l(fā)揮海量數(shù)據(jù)和豐富應(yīng)用場景優(yōu)勢，促進(jìn)數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，催生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式。”中國鋼鐵行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在需求，那么如何使數(shù)字技術(shù)賦能鋼鐵行業(yè)，實(shí)現(xiàn)放大、疊加、倍增作用？《世界金屬導(dǎo)報(bào)》就鋼鐵行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路，視頻采訪了中國工程院院士王國棟。

  記者：中共中央政治局第三十四次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)加速創(chuàng)新，日益融入經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展各領(lǐng)域全過程，習(xí)總書記指出要推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，請問您對此的理解？

  王國棟：習(xí)主席關(guān)于數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的精彩論述，給我們的工作指明了方向。我們現(xiàn)在所處的時(shí)代是數(shù)字時(shí)代，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為一種重要的新型生產(chǎn)要素，如果能夠很好地利用數(shù)字資源，推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，利用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)對產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，提高全要素生產(chǎn)率，發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的作用，就可以改變我們的社會生活和生產(chǎn)過程，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展得到放大、疊加、倍增。數(shù)據(jù)是當(dāng)今時(shí)代的核心資源，就像農(nóng)業(yè)時(shí)代的土地、工業(yè)時(shí)代的能源一樣，數(shù)據(jù)已成為全球新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的制高點(diǎn)、改變國際競爭格局的新變量。數(shù)字技術(shù)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)是世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的先機(jī)，是新一輪國際競爭重點(diǎn)領(lǐng)域，我們要抓住先機(jī)、搶占未來發(fā)展制高點(diǎn)。

  隨著數(shù)字時(shí)代的來臨，人們認(rèn)識客觀世界的方法論也發(fā)生了重大改變。牛頓定律、愛因斯坦的相對論是依賴于少數(shù)天才科學(xué)家，通過“觀察+抽象+數(shù)學(xué)”進(jìn)行理論推理獲得的；20世紀(jì)伴隨工業(yè)化進(jìn)入鼎盛時(shí)期，人們大量通過“假設(shè)+實(shí)驗(yàn)+歸納”的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（試錯(cuò)法），才有了愛迪生發(fā)明電燈，鋼材控軋控冷參數(shù)的確定等；20世紀(jì)80年代，人們采用“樣本數(shù)據(jù)+機(jī)理模型”的模擬擇優(yōu)方法，縮短了飛機(jī)、艦船等重大裝備的設(shè)計(jì)研發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵材料組織性能的預(yù)測；21世紀(jì)初進(jìn)入數(shù)字時(shí)代，數(shù)據(jù)繼繼農(nóng)業(yè)時(shí)代的土地和勞力、工業(yè)時(shí)代的資本和企業(yè)家才能之后，成為重要的生產(chǎn)要素。特別是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)據(jù)科學(xué)取得了長足進(jìn)步，大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，使人們認(rèn)識和改造客觀世界的方法論進(jìn)入一個(gè)新發(fā)展階段，即“海量數(shù)據(jù)+數(shù)據(jù)分析”。在此階段，計(jì)算、存儲資源的低成本和高效率解決了各領(lǐng)域、各行業(yè)的難題，實(shí)現(xiàn)了人類認(rèn)識領(lǐng)域的巨大跨越。比如，人工智能機(jī)器人——阿爾法圍棋（AlphaGo）就是利用大數(shù)據(jù)+機(jī)器學(xué)習(xí)，在非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理的博弈中嶄露頭角，在人機(jī)圍棋大戰(zhàn)中實(shí)現(xiàn)全勝戰(zhàn)績的。科學(xué)家們正是利用基因組學(xué)領(lǐng)域的豐富數(shù)據(jù)，通過AI技術(shù)開發(fā)深度學(xué)習(xí)算法，成功研發(fā)出AlphaFold實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測，解決了過去五十年都沒有解決的難題。數(shù)據(jù)分析將是我們改造客觀世界的強(qiáng)有力武器。

  習(xí)主席在中共中央政治局第三十四次集體學(xué)習(xí)時(shí)的講話，給我們鋼鐵工作者極大的鼓舞。我們一定要響應(yīng)習(xí)主席“建設(shè)數(shù)字中國”的號召，把我們鋼鐵行業(yè)的事情做好，建設(shè)“數(shù)字鋼鐵”，將數(shù)字技術(shù)與鋼鐵行業(yè)深度融合，充分發(fā)揮鋼鐵行業(yè)海量數(shù)據(jù)和豐富應(yīng)用場景優(yōu)勢和數(shù)據(jù)分析的作用，賦能鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，打造出鋼鐵行業(yè)的新天地。

記者：鋼鐵行業(yè)在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中有哪些優(yōu)勢？

  王國棟：第一，鋼鐵行業(yè)對數(shù)字技術(shù)需求迫切，數(shù)字技術(shù)在鋼鐵行業(yè)大有可為。鋼鐵工業(yè)為大型復(fù)雜流程工業(yè)，全流程各工序均為“黑箱”，實(shí)時(shí)信息極度缺乏；鋼鐵生產(chǎn)流程具有多變量、強(qiáng)耦合、非線性和大滯后等特點(diǎn)；各單元為孤島式控制，尚未做到單元間界面無縫、精準(zhǔn)銜接。這些嚴(yán)重的不確定性是鋼鐵生產(chǎn)過程面臨的重大挑戰(zhàn)。解決這些問題必須依賴數(shù)字化、智能化技術(shù)。

  第二，鋼鐵行業(yè)具有豐富的應(yīng)用場景資源。鋼鐵生產(chǎn)的高爐冶煉、轉(zhuǎn)爐冶煉、電爐冶煉、連鑄、軋制等過程均為“黑箱”過程，這些是數(shù)字化、智能化信息通信技術(shù)應(yīng)用的最佳場景。借助大數(shù)據(jù)/機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以快速解決流程工業(yè)普遍存在的“黑箱”難題。

  第三，鋼鐵行業(yè)具有充沛的數(shù)據(jù)資源。鋼鐵工業(yè)發(fā)達(dá)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)和研發(fā)設(shè)施，能夠?qū)崿F(xiàn)全面的數(shù)據(jù)采集和豐富的數(shù)據(jù)積累，并可提供大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這些海量數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含企業(yè)生產(chǎn)過程的全部規(guī)律，是最寶貴的資源，是關(guān)鍵生產(chǎn)要素。鋼鐵行業(yè)在充分合理利用豐富的數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化方面具有巨大潛力。

  第四，鋼鐵行業(yè)還具有直接反饋賦能物料的優(yōu)勢。如果我們能通過實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)分析把鋼鐵生產(chǎn)的物料——鐵水、鋼水、鋼坯、軋件內(nèi)部的規(guī)律摸清，得出決策，并進(jìn)行反饋控制，直接作用到物料上，形成閉環(huán)反饋，就可以及時(shí)糾正各種擾動帶來的問題，對模型進(jìn)行自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)，提高模型的保真度，從而賦值生產(chǎn)過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

記者：鋼鐵行業(yè)在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中有哪些困難，需要特別注意哪些問題？

  王國棟：第一，鋼鐵生產(chǎn)由原料到產(chǎn)品，經(jīng)過煉鐵→煉鋼→軋制→熱處理等冶金與加工過程，其一天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量可以達(dá)到數(shù)千億字節(jié)的信息。生產(chǎn)諸多環(huán)節(jié)的內(nèi)部運(yùn)行狀況無法在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，因此現(xiàn)場制造運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型大多為機(jī)理模型，由于環(huán)境狀況和操作條件波動以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變化，加之過程輸入條件、狀態(tài)變量和控制系統(tǒng)之間的關(guān)系十分復(fù)雜，這些機(jī)理模型對于全流程“黑箱”的動態(tài)過程適用性很差，預(yù)報(bào)精度不高，難以準(zhǔn)確透視工藝、設(shè)備、質(zhì)量等關(guān)鍵參數(shù)之間的復(fù)雜關(guān)系。因此，模型控制精度是進(jìn)一步提高鋼材質(zhì)量的“卡脖子”問題。

  第二，鋼鐵生產(chǎn)中存在著復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，甚至發(fā)生氣、液、固多相共存的連續(xù)變化，外界隨機(jī)干涉因素多，物質(zhì)/能量轉(zhuǎn)化過程復(fù)雜。冶煉、軋制等工序都是異質(zhì)、異構(gòu)單元組合的集成體，單元之間存在非線性相互作用、動態(tài)耦合過程。各個(gè)工序涉及的工藝質(zhì)量參數(shù)成千上萬；過程變量類型混雜、維數(shù)高、規(guī)模大，變量之間存在著多重相關(guān)性。目前，鋼鐵工業(yè)流程中各層次、全流程的協(xié)調(diào)優(yōu)化有限，各生產(chǎn)單元的質(zhì)量、流量和時(shí)間偏差，會遺傳到下游工序，影響全流程的穩(wěn)定運(yùn)行以及工序間設(shè)備能力的平衡。

  第三，鋼鐵生產(chǎn)過程中還有一些檢測比較困難，這些都是我們必須要應(yīng)對的現(xiàn)實(shí)性問題。另外，鋼鐵冶金是一個(gè)包含多層級、多領(lǐng)域、多學(xué)科的交叉過程，除了材料、冶金領(lǐng)域之外，還涉及龐大的機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、物理系統(tǒng)、化學(xué)系統(tǒng)等，把這些系統(tǒng)組合在一起，要想實(shí)現(xiàn)全面的控制比較困難，但是現(xiàn)在我們有了新技術(shù)，加速鋼鐵行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，這些問題是可以解決的。

  在鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展中，我認(rèn)為需要注意以下幾個(gè)問題：第一，鋼鐵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)的頂層設(shè)計(jì)。我們必須在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下，根據(jù)鋼鐵行業(yè)特點(diǎn)，以生產(chǎn)主流程為主線，將提升產(chǎn)品質(zhì)量、消除產(chǎn)品缺陷、穩(wěn)生產(chǎn)過程、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率等作為目標(biāo)，開展系統(tǒng)深入研究，設(shè)計(jì)鋼鐵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。

  鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是一個(gè)雙層結(jié)構(gòu)，即云端智能層和邊緣實(shí)時(shí)層。云端智能層，即我們所稱的“云平臺”。它兼有Paas和Saas的功能，承擔(dān)低實(shí)時(shí)性的MES、ERP和BI生產(chǎn)計(jì)劃、管理、調(diào)度、決策等功能，同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、設(shè)備能力、成本、資源、能源、人力資源、排放、環(huán)境等多個(gè)目標(biāo)綜合協(xié)調(diào)、資源優(yōu)化配置等支撐、保證作用。數(shù)字孿生的模型優(yōu)化部分也是一個(gè)低實(shí)時(shí)性的環(huán)節(jié)，也配置在云端智能層。

  邊緣與邊緣云。這是鋼鐵生產(chǎn)進(jìn)行分析與決策的核心，是系統(tǒng)的“本地決策層”，承擔(dān)高實(shí)時(shí)性PCS、BA和傳感器等功能、數(shù)字孿生的實(shí)時(shí)分析與反饋，并輔以人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)。對于鋼鐵等流程工業(yè)，必須將云端業(yè)務(wù)能力延伸到邊緣節(jié)點(diǎn)，強(qiáng)化邊緣低時(shí)延、實(shí)時(shí)性工業(yè)控制，發(fā)揮邊云協(xié)同能力，實(shí)現(xiàn)分布式云功能。構(gòu)筑在邊緣設(shè)施基礎(chǔ)上的云計(jì)算平臺，具有和傳統(tǒng)私有云一樣的安全性，在用戶機(jī)房內(nèi)就近部署，滿足數(shù)據(jù)不出廠的需求。

  還有一個(gè)需要考慮的問題就是新系統(tǒng)與企業(yè)原有系統(tǒng)的銜接和繼承。我們不能把原來的系統(tǒng)拋掉，而是要把新系統(tǒng)融入到原有系統(tǒng)中，然后讓新舊系統(tǒng)順利過渡，這一點(diǎn)非常重要。這個(gè)做法保持了原有系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢，同時(shí)通過無縫銜接把最新的技術(shù)加進(jìn)去，只立不破，多立少破，降低改造成本，逐步上線實(shí)施，確保安全可靠。這是在改造中我們必須認(rèn)真對待的重要策略。

記者：在鋼鐵行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐中，有哪些重要的技術(shù)需要推廣，有哪些重要的技術(shù)需要突破？

  王國棟：要有“1、2、3”的三個(gè)突破。第一是“1”，即突破“一個(gè)核心”，也就是建立信息物理系統(tǒng)的數(shù)字孿生，目標(biāo)是建立高保真度的數(shù)字孿生模型。這個(gè)核心包括兩部分。一部分是位于云端的數(shù)字孿生自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，它依據(jù)來自物理世界的數(shù)據(jù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)等智能技術(shù)，不斷進(jìn)行自學(xué)習(xí)，修正模型，來適應(yīng)物理世界的經(jīng)時(shí)變化。另一部分是位于邊緣的實(shí)時(shí)控制，它融入原有的自動化系統(tǒng)，調(diào)用經(jīng)過自學(xué)習(xí)的數(shù)字孿生模型的最新更新，承擔(dān)生產(chǎn)過程的初設(shè)定與動態(tài)設(shè)定。數(shù)字孿生如何無縫地融入到原有的邊緣自動化系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生與物理實(shí)體的實(shí)時(shí)交互，現(xiàn)在已取得了可喜的成果。

  另外，不同的場景，比如燒結(jié)、球團(tuán)、高爐、轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄、熱軋、冷軋，有各自不同的特點(diǎn)。所以要注意不能千篇一律，一定要依據(jù)各個(gè)場景的特點(diǎn)，采用不同的算法，解決各自問題。這是我們需要突破的技術(shù)難點(diǎn)。

  第二是“2”，要在“雙層架構(gòu)”上取得突破。邊緣已經(jīng)發(fā)展成為邊緣云，它實(shí)質(zhì)上是融合了數(shù)字孿生的強(qiáng)大智能功能的自動化系統(tǒng)，它與物理實(shí)體實(shí)時(shí)交互，循環(huán)賦能。邊緣設(shè)有邊緣數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲、管理和調(diào)用。

  位于云端智能層的資源配置與管理系統(tǒng)包括七部分：①生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度管理系統(tǒng)（MES、ERP）；②設(shè)備運(yùn)維、管理、診斷、維護(hù)、點(diǎn)檢、檢修等；③物流、原料、介質(zhì)、能源調(diào)度、管理以及工件跟蹤、產(chǎn)品管理、排放管理等；④安全；⑤鋼鐵材料創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施；⑥數(shù)字孿生模型自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、高度自治；⑦大數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)處理、儲存、存取，特殊的數(shù)據(jù)管理方式。這七個(gè)方面從不同的角度對數(shù)字孿生系統(tǒng)的分析決策提供支撐，保證數(shù)據(jù)采集齊全可靠，數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)，決策科學(xué)正確，賦能有效執(zhí)行。需要各領(lǐng)域?qū)＜业纳钊胙芯亢投鄬W(xué)科的密切配合。

  第三是“3”，即“云”“邊”“端”的連接、協(xié)調(diào)與配合。“云”“邊”前已述及。位于生產(chǎn)線的端部應(yīng)當(dāng)具有完備的數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)和精準(zhǔn)的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)。由于鋼鐵行業(yè)作業(yè)條件和技術(shù)水平的限制，過去的一些數(shù)據(jù)難以檢測，甚至檢測不了。比如煉鋼過程中的下渣檢測、連鑄液面波動檢測、復(fù)雜形狀的測量等，現(xiàn)在可以采用各種新的檢測方法來實(shí)現(xiàn)。利用機(jī)器視覺技術(shù)可以提供多維測量的信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)變換和計(jì)算，獲得我們需要的尺寸、形狀、分布，并給出定量的表達(dá)。這方面有很大的創(chuàng)新空間。

  可以將原有光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與新型的5G網(wǎng)絡(luò)混合，形成泛在網(wǎng)絡(luò)，將“云”“邊”“端”的內(nèi)部和外部連接起來，做到無時(shí)不在，無處不在，即插即用，保證數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)自由流動。5G網(wǎng)絡(luò)的短時(shí)延（實(shí)時(shí)交互），大帶寬（新型檢測儀表、圖像等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的傳輸），海量物聯(lián)（垂直方向）在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行上可發(fā)揮重要作用。

這樣一來，沿著鋼鐵全流程，建設(shè)信息物理系統(tǒng)，將整個(gè)流程融合成為一個(gè)整體，綜合考慮前端對后端的影響，后端對前端的要求，進(jìn)行全流程統(tǒng)一的設(shè)計(jì)與考量。

記者：數(shù)字化（智能化）和低碳化是鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的兩翼，請您談一下行業(yè)如何將這兩者更好地融合發(fā)展？

  王國棟：目前鋼鐵行業(yè)面臨兩件大事：一件是綠色低碳，另一件是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，這兩者實(shí)際上是一個(gè)事物的兩個(gè)方面。我們特別要按照習(xí)主席講的“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈”，用全面、辯證、長遠(yuǎn)的眼光看待兩者的融合發(fā)展。

  第一步，先是圍繞鋼鐵生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，那就是在鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)工藝環(huán)節(jié)上都有什么問題，這些問題如何通過工藝技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、綠色化技術(shù)來改造的，這就是創(chuàng)新，沿著產(chǎn)業(yè)鏈布局各個(gè)地方都做什么事，實(shí)際就是圍繞著鋼鐵的產(chǎn)業(yè)鏈布局綠色化的創(chuàng)新鏈。

  第二步，圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈，這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)歉咝录夹g(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，特別是信息化技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。通過這種部署創(chuàng)新，我們能夠更好地、更快地、低成本地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新，所以說第一步是圍繞著鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，然后圍繞著創(chuàng)新鏈布局信息化產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)際上就是使鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈和信息化產(chǎn)業(yè)鏈兩化融合，這兩者互相支撐。我們有了綠色化創(chuàng)新鏈，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)要進(jìn)行工藝技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)還要采用高新技術(shù)，就是信息化和智能化等技術(shù)來建立高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。因?yàn)樾畔⒒a(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新，可以使實(shí)現(xiàn)綠色化的效率大幅提高，成本顯著降低。最近我們也在布局，將鋼鐵行業(yè)的綠色化技術(shù)和信息化技術(shù)結(jié)合，通過采用信息化、數(shù)字化技術(shù)來加快綠色化進(jìn)度，降低成本，從而迅速實(shí)現(xiàn)綠色化，形成了一個(gè)動態(tài)的創(chuàng)新。所以，這兩者的關(guān)系非常重要，值得我們期待。

記者：請您談一談東北大學(xué)在這方面做出的努力和成果。

  王國棟：我們RAL實(shí)驗(yàn)室是從1995年正式投入運(yùn)行的。其實(shí)在此之前，就已經(jīng)開展了這方面的研究工作。1988-2004年，我們在無人區(qū)探索創(chuàng)新，利用物理冶金模型與人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測熱軋過程鋼材組織與性能。2004-2014年，我們與梅鋼等合作，采用貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行組織性能預(yù)測，開發(fā)集約化生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)行熱軋鋼材的大規(guī)模定制化生產(chǎn)。2014-2019年，信息物理系統(tǒng)和數(shù)字孿生被列入國家“十三五”規(guī)劃研究內(nèi)容。2017年，RAL實(shí)驗(yàn)室利用承擔(dān)國家“十三五”關(guān)于鋼鐵智能制造3個(gè)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的機(jī)會，開始進(jìn)行信息物理系統(tǒng)的研究。以數(shù)字孿生的保真度、自治性、快速性為核心進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，獲得性能適應(yīng)鋼鐵行業(yè)需求的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，建立了熱連軋動態(tài)數(shù)字孿生。2019-2022年，我們與企業(yè)合作，探索開發(fā)了鋼鐵全流程動態(tài)數(shù)字孿生與CPS系統(tǒng)，由鋼材熱軋過程向煉鐵、煉鋼、連鑄、冷軋、熱處理等鋼鐵全流程擴(kuò)展。

  目前，我們的研究團(tuán)隊(duì)與企業(yè)結(jié)合，已經(jīng)開發(fā)出選冶結(jié)合懸浮焙燒系統(tǒng)的信息物理系統(tǒng)；開發(fā)出基于鐵前大數(shù)據(jù)的智能配煤配礦技術(shù)，智能化鐵前系統(tǒng)取得巨大進(jìn)展，智能化煉鐵在鐵前系統(tǒng)全面布局，目前已經(jīng)或正在太鋼、建龍撫順新鋼鐵、河鋼邯鋼、昆鋼、本鋼等企業(yè)的煉鐵系統(tǒng)實(shí)施應(yīng)用；已經(jīng)建立了智能煉鋼區(qū)域系統(tǒng)架構(gòu)，正在建龍撫順新鋼鐵、河鋼邯鋼2250等產(chǎn)線實(shí)施，已經(jīng)取得重要進(jìn)展；已經(jīng)開發(fā)出軋制過程動態(tài)數(shù)字孿生體與CPS模塊化工業(yè)軟件，熱軋系統(tǒng)和冷軋系統(tǒng)正在上線中。穩(wěn)定化工藝實(shí)施初步效果已經(jīng)顯現(xiàn)，力學(xué)性能波動范圍大幅收窄，屈強(qiáng)比等過去難以控制的指標(biāo)得到穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)的控制，并開發(fā)出了用單一成分生產(chǎn)相鄰級別鋼種的集約化、穩(wěn)定化生產(chǎn)技術(shù)。

  我們堅(jiān)信，只要堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研用深度融合，協(xié)同創(chuàng)新，按照習(xí)主席指出的方向奮斗，一定能夠把中國鋼鐵工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型做好，建成中國的“數(shù)字鋼鐵”，走到世界前列。

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