一家廣西鋼企的AI改造實錄

2025年，中國鋼鐵行業(yè)發(fā)生了一件二十多年來沒有過的事，制造業(yè)用鋼量第一次超過了建筑業(yè)用鋼量。

建筑業(yè)用鋼占比從2020年的58%降到了49%，制造業(yè)用鋼占比升到了51%。

過去二十年，蓋樓、修路、架橋是中國鋼鐵最大的買家，現(xiàn)在，汽車、造船、新能源、航空航天正在接過這個位置。

這不僅僅是買家換了一批，蓋樓用的螺紋鋼，品種少、規(guī)格簡單，拼的是量和價；高新制造業(yè)用的鋼，品種多、性能指標(biāo)嚴(yán)格、交付周期短，拼的是精度和管理能力。

整個鋼鐵行業(yè)的競爭邏輯在變，與此同時，市場總量也在收縮。

據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，2025年全國粗鋼產(chǎn)量9.61億噸，同比下降4.4%；粗鋼表觀消費量8.29億噸，同比下降7.1%。

產(chǎn)量和消費量同時下滑，在過去二十年的中國鋼鐵行業(yè)里并不常見。

中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會副會長李毅仁對此的判斷是，行業(yè)已經(jīng)進入“減量調(diào)整、存量優(yōu)化、提質(zhì)升級”的新階段。

需求在變，總量在降，鋼鐵行業(yè)不再靠多建高爐來增長，鋼企要從已有的每一道工序里擠出效率。

每一爐鋼如何多提高一點合格率？每一次排產(chǎn)怎樣減少一點浪費？每一段運輸能否多省一點能耗？

這些問題過去靠老師傅的經(jīng)驗和精益管理來回答，現(xiàn)在有了一種新的工具。

3月31日，在南寧舉行的“廣西傳統(tǒng)制造業(yè)人工智能創(chuàng)新應(yīng)用暨柳鋼大模型發(fā)布會”上，廣西柳州鋼鐵集團有限公司（下稱“柳鋼集團”）聯(lián)合華為公司、中國移動廣西公司發(fā)布了廣西首個鋼鐵行業(yè)大模型——“玄鐵”鋼鐵大模型，并同步成立了“廣西柳鋼人工智能研究創(chuàng)新中心”。

柳鋼集團是一家年營收超千億元的鋼企，中國500強企業(yè)，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會副會長單位，連續(xù)多年獲評中國鋼鐵企業(yè)競爭力A+評級。

這家老牌鋼企有2.7萬名員工，每天有超過25萬臺套設(shè)備在運轉(zhuǎn)，產(chǎn)出1000多個品種的鋼材。

根據(jù)柳鋼集團在發(fā)布會上披露的數(shù)據(jù)，“玄鐵”鋼鐵大模型目前已經(jīng)覆蓋了從煉鐵到軋鋼的多個核心環(huán)節(jié)，背靠“玄鐵”鋼鐵大模型的賦能，現(xiàn)在僅全流程智能煉鋼一項，柳鋼的粗鋼生產(chǎn)成本每年就可降近1億元。

當(dāng)產(chǎn)量不再增長，降本就是增長。

接下來的故事，是這家廣西鋼企怎么用AI從每一道工序里找到提質(zhì)增效的空間。

9.61億噸之后

2025年，全國達成的9.61億噸粗鋼產(chǎn)量，已經(jīng)是連續(xù)第二年下降。

但產(chǎn)量見頂只是表象，更深層的變化在下游，房地產(chǎn)用鋼持續(xù)萎縮，而汽車、造船、新能源等制造業(yè)領(lǐng)域?qū)︿摬牡钠贩N和性能提出了更高的要求。

與此同時，鋼鐵行業(yè)的碳排放量占全國碳排放總量的15%以上，減排壓力也在倒逼生產(chǎn)方式的改變。

據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，超過95%的鋼企已經(jīng)將數(shù)字化轉(zhuǎn)型納入了總體發(fā)展戰(zhàn)略。

這個比例在制造業(yè)各細分行業(yè)中算高的，原因之一是鋼鐵生產(chǎn)的流程本身就夠復(fù)雜，工序多、參數(shù)多、對精度敏感，人工管理能優(yōu)化的空間越來越小。

從鐵礦石到成品鋼材，是一個很長的流程。

鐵礦石先在高爐里煉成鐵水，鐵水送到轉(zhuǎn)爐里吹煉成鋼水，鋼水經(jīng)過精煉爐調(diào)整成分和溫度，再通過連鑄變成鋼坯，最后送到軋機上軋制成各種規(guī)格的鋼板、鋼卷或型材。

從礦石到成品，要經(jīng)過幾十道工序，每道工序都有大量參數(shù)需要實時控制，溫度差幾度、合金多加幾克，出來的鋼材質(zhì)量就不一樣。

每多省一點能耗、多提高一點成材率，乘以一家鋼廠每年幾百萬噸甚至上千萬噸的產(chǎn)量，都是很大一筆錢。

這意味著，鋼鐵生產(chǎn)天然適合AI介入，因為工序多、參數(shù)多、數(shù)據(jù)量大、對精度敏感。

柳鋼集團成立于1958年，建廠之初是一座只有幾百人的小型鋼鐵廠。

六十多年過去，這家公司已經(jīng)成長為廣西最大的制造業(yè)企業(yè)之一，位列全球鋼鐵企業(yè)50強。

柳鋼集團的產(chǎn)品供應(yīng)過港珠澳大橋、“中國天眼”、平陸運河等重大工程，也為比亞迪、北汽、美的等企業(yè)供應(yīng)汽車用鋼和家電用鋼。

柳鋼集團黨委書記、董事長李斌在發(fā)布會上提到，“十四五”是中國鋼鐵行業(yè)發(fā)展史上最艱難的一段時期。柳鋼集團在這一輪行業(yè)低谷中完成了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)線設(shè)備升級，2025年實現(xiàn)了盈利。

不過，雖然在行業(yè)低谷中實現(xiàn)盈利，但傳統(tǒng)管理手段能挖的空間已經(jīng)不多了。

柳鋼集團副總經(jīng)理沈敏在發(fā)布會上介紹，目前柳鋼集團90%以上的產(chǎn)線已經(jīng)完成了自動化改造，傳統(tǒng)自動化能做的事已經(jīng)很扎實了。

過去幾年，柳鋼集團也上了一些AI應(yīng)用，但場景是碎片化的，一個車間部署一個模型，車間之間數(shù)據(jù)不通，算法各管各的。

比如煉鋼車間有煉鋼的模型，軋鋼車間有軋鋼的模型，但兩個車間之間沒有協(xié)同，生產(chǎn)排程和質(zhì)量管控串不起來。

這就是柳鋼集團聯(lián)合華為做“玄鐵”鋼鐵大模型的出發(fā)點，把零散的AI能力整合到一個平臺上。

“玄鐵”鋼鐵大模型以華為盤古大模型為底座。

先用鋼鐵行業(yè)的數(shù)據(jù)做一輪訓(xùn)練，讓模型學(xué)會鋼鐵生產(chǎn)的基本規(guī)律；再用柳鋼集團多年積累的生產(chǎn)數(shù)據(jù)做精細調(diào)整，讓模型適配柳鋼集團的具體工況；最后，針對每個具體工序場景，生成輕量化的小模型來執(zhí)行。

簡單說，一個大腦負責(zé)全局統(tǒng)籌，一群小腦各管一道工序。

這套體系覆蓋了鐵前、煉鋼、軋鋼、物流、環(huán)保、安全六個環(huán)節(jié)，規(guī)劃了“20+N”個應(yīng)用場景，其中，20個是已經(jīng)明確的成熟場景，N個是根據(jù)生產(chǎn)實際不斷擴展的新場景。

在算力方面，整套系統(tǒng)用的是全棧國產(chǎn)化方案，包括華為的鯤鵬處理器和昇騰AI芯片。

在“玄鐵”鋼鐵大模型發(fā)布的首批智能化應(yīng)用場景中，其中LF精煉爐優(yōu)化和智能組板組坯2個關(guān)鍵應(yīng)用，已經(jīng)在防城港基地部署完成并投入使用。

AI怎么下車間？

柳鋼防城港基地距南寧約200公里，緊鄰北部灣。

這是柳鋼集團的沿海生產(chǎn)基地，基地布局呈U字型，原料從一端進港，經(jīng)過煉鐵、煉鋼、軋鋼依次推進，成品從另一端出廠，中間不走回頭路，運輸距離最短。

“玄鐵”鋼鐵大模型落地的多個AI應(yīng)用場景，就分布在這座基地的各個車間里。

沿著鋼鐵生產(chǎn)的流程往下走，第一個環(huán)節(jié)是鐵水運輸，高爐煉出鐵水之后，要盡快送到轉(zhuǎn)爐去煉鋼。

防城港基地有10臺機車、51臺鐵水罐車，每臺機車日均運送鐵水約3600噸。鐵水溫度超過1400攝氏度，從高爐到轉(zhuǎn)爐要走一段2公里的運輸線，沿途經(jīng)過3個鐵路道口，全程大約28分鐘。

過去，這段運輸線是整個基地最依賴人力的環(huán)節(jié)之一。

柳鋼防城港基地港務(wù)中心鐵運車間主任廖柳強介紹，以前鐵水運輸有四個麻煩，司機、調(diào)車員、調(diào)度員等超過70個人輪班值守，勞動強度大；調(diào)度靠對講機傳遞指令，信息經(jīng)常滯后；鐵水罐是敞口運輸，鐵水溫度在途中持續(xù)下降，到了轉(zhuǎn)爐那邊溫度不夠，煉鋼時就要額外加熱，增加成本；摘掛鉤、駐車等操作全靠人手完成，在千度鐵水旁邊作業(yè)，安全隱患很高。

2020年起，柳鋼集團聯(lián)合華為公司和中國移動廣西公司，開始對這段運輸線做智能化改造。

柳鋼防城港基地火車司機班班長莫可奕經(jīng)歷了整個改造過程。

他介紹，具體的智能化改造主要分三步走。

第一步是搞清楚鐵水在哪，給每臺鐵水罐裝上定位裝置，調(diào)度員在屏幕上就能看到所有罐車的實時位置，不用再靠對講機來回喊話確認。

第二步是保住鐵水溫度，給鐵水罐加上自動保溫蓋，加蓋之后，溫降減少了35攝氏度。

第三步是實現(xiàn)無人駕駛，10臺機車全部裝上了自動駕駛設(shè)備，配合智能調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)每分鐘刷新一次運輸方案，機車接到指令后自動完成掛罐、運輸、卸罐的全流程。

莫可奕說，過去司機24小時輪班開車，現(xiàn)在機車自己跑，司機轉(zhuǎn)去了中控室做監(jiān)控。

廖柳強介紹，聯(lián)合華為做的這套智能運輸系統(tǒng)上線后，鐵水罐的周轉(zhuǎn)率從每天3.5罐提高到了4.5罐，提升了約30%。鐵水溫降減少了35攝氏度，鐵水到轉(zhuǎn)爐時溫度更高，意味著煉鋼時每噸鐵水可以多添加20公斤廢鋼，直接降低了原料成本。

原來70多人的運輸團隊，現(xiàn)在只需要約10人在中控室做監(jiān)控維護。整套系統(tǒng)每年創(chuàng)效約3500萬元。

鐵水運到轉(zhuǎn)爐之后，下一步就是煉鋼。

轉(zhuǎn)爐煉鋼的核心，是用氧氣吹煉鐵水，把鐵水中過多的碳和雜質(zhì)去掉。

這個過程需要實時判斷爐內(nèi)的溫度和碳含量，來決定什么時候加料、什么時候停止吹煉、什么時候可以出鋼。

傳統(tǒng)做法叫“看火”，老師傅站在爐前，戴著墨鏡，盯著爐口噴出的火焰。

火苗發(fā)白刺眼，說明溫度高、碳快燒完了；火苗發(fā)紅發(fā)暗，說明溫度還不夠；火花長而分叉，說明碳含量還高；火花變短變圓甚至消失，說明碳已經(jīng)去得差不多了。

一個有經(jīng)驗的爐前工，能通過觀察火焰在幾秒鐘內(nèi)做出判斷。

但這項技能嚴(yán)重依賴個人經(jīng)驗，難以標(biāo)準(zhǔn)化和傳承，也受人的身體狀態(tài)影響，夜班疲勞時，判斷準(zhǔn)確率會下降。

柳鋼智能制造中心講解專家羅春紅說，現(xiàn)在柳鋼集團的AI看火系統(tǒng)通過安裝在爐口的高清攝像頭，實時捕捉火焰的顏色、形狀、亮度等信息，再由圖像識別算法做分析判斷，24小時運轉(zhuǎn)，不受疲勞影響。

羅春紅還提到一個變化：過去調(diào)度生產(chǎn)，調(diào)度員得拿著本子去燒結(jié)、高爐、軋鋼車間挨個要數(shù)據(jù)；現(xiàn)在在防城港基地的智能制造中心，一塊大屏上就能看到全基地的生產(chǎn)狀況。

鋼水從轉(zhuǎn)爐出來后，要進入精煉爐（LF爐）做最后的溫度和成分調(diào)整。

精煉的難點在于變量多，柳鋼集團有上百個鋼種，每個鋼種的成分要求不同，工藝路徑也不一樣。

過去，精煉主要靠人工判斷，先檢測鋼水成分，再憑經(jīng)驗決定加多少合金、吹多久氬氣。檢測結(jié)果出來的時候，精煉已經(jīng)在進行了，很多時候是“事后驗證”而不是“事前控制”。

柳鋼集團和華為公司聯(lián)合開發(fā)了一套LF爐精煉優(yōu)化方案，用機理公式描述鋼水的基本物理化學(xué)規(guī)律，用AI預(yù)測模型根據(jù)實時數(shù)據(jù)預(yù)判溫度和成分變化，再用求解器算出最優(yōu)的操作參數(shù)。

三者結(jié)合，實現(xiàn)了從“事后檢驗”到“過程控制”的轉(zhuǎn)變。

這套方案的效果是，精煉時間縮短了2分鐘，合金添加成本降低了2元/噸。

從整個煉鋼環(huán)節(jié)來看，柳鋼集團目前已經(jīng)投用了33個AI模型，覆蓋了轉(zhuǎn)爐吹煉、LF爐精煉、鋼包吹氬等多個工序。

這些模型投用后，轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率提升了8.5%。

鋼水煉好之后，經(jīng)過連鑄變成鋼坯，接下來就進入軋鋼環(huán)節(jié)。

把鋼坯在軋機上碾壓成客戶需要的各種規(guī)格的鋼板或鋼卷，簡單來說，軋鋼分兩步，先是熱軋，在上千度高溫下把鋼坯碾成大致的形狀和尺寸；再是冷軋，在常溫下做進一步的精細碾壓，追求厚度精度和表面光潔度。

兩者的工作環(huán)境完全不同，所以走進防城港基地的冷軋廠，第一感覺是干凈，車間地面鋪著綠色環(huán)氧漆，銀色的鋼卷一卷卷排列在庫區(qū)里，地上有藍色投影標(biāo)識寫著“無人天車區(qū)域”。抬頭看，一臺黃色的天車正沿軌道移動，夾鉗自動抓起一卷鋼卷，緩緩吊運到指定位置，整個過程沒有操作人員。

冷軋廠技術(shù)專家蘇卉介紹，車間里有一臺三四層樓高的設(shè)備，叫“云視覺”重載桁架機械手，由柳鋼集團聯(lián)合華為公司和中國移動廣西公司共建。

它的工作是把軋輥從存放區(qū)吊運到產(chǎn)線上，過去這個動作需要3個人現(xiàn)場配合，在高溫、粉塵大的環(huán)境里操作。

2020年，柳鋼集團先做了一步改造，通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程操控。

但遠控仍然需要人盯著，于是柳鋼團隊聯(lián)合華為團隊繼續(xù)攻關(guān)，給機械手裝上了雙目視覺系統(tǒng)和AI算法。

蘇卉介紹，攻堅期間柳鋼團隊與華為團隊一起迭代了1萬多行代碼，處理了超過100萬張圖像數(shù)據(jù)，最終把軋輥抓取成功率從85%提升到了99.5%，精度控制在15毫米以內(nèi)。改造完成后，這個崗位的人員成本降低了83%。

在冷軋廠的鍍鋅產(chǎn)線入口，還有一臺雙線桁架式智能拆捆機器人。

鋼卷上線前需要先拆掉捆扎帶，過去這是人工作業(yè)。

現(xiàn)在這臺機器人搭載了毫米級激光定位系統(tǒng)，定位誤差不到0.5毫米，拆捆成功率達到99.5%，每班完成60卷鋼卷的自動拆捆，覆蓋4條產(chǎn)線。

冷軋廠生產(chǎn)的是薄板和鍍鋅板，柳鋼的防城港基地還有另一條重要生產(chǎn)線，即3800mm寬厚板生產(chǎn)線，2024年11月投產(chǎn)，產(chǎn)品覆蓋船舶、海洋工程、風(fēng)電等領(lǐng)域。

寬厚板的訂單有一個特點，行內(nèi)人稱之為“中藥單”，品種多、規(guī)格雜、批量小，每一張訂單對鋼板的長度、寬度、厚度要求都不一樣。

熱軋總廠寬厚板生產(chǎn)線模型技術(shù)主管陳沛志介紹，過去工程師要在系統(tǒng)里手動把客戶合同和待軋制的板坯做匹配，哪幾個訂單可以用同一塊板坯來切割、怎么排列切割方案才能最少浪費材料，處理上千份合同可能要花幾個小時，而且很難找到全局最優(yōu)方案。

現(xiàn)在，柳鋼集團基于華為天籌求解器開發(fā)了一套智能組板組坯系統(tǒng)。

系統(tǒng)把人工經(jīng)驗轉(zhuǎn)化成了可計算的規(guī)則和模型，綜合考慮交貨期、產(chǎn)線負荷、能耗等多個目標(biāo)，在幾分鐘內(nèi)就能完成1000多份合同的組板方案計算。

陳沛志說，目前90%以上的合同可以自動匹配，收得率和成材率均提升了超過1%。

1%聽起來不多，但對于一條年產(chǎn)200多萬噸的產(chǎn)線來說，每提升1個百分點的成材率，一年省下來的鋼材就是兩萬多噸。

下一個三年

李斌在3月31日舉行的發(fā)布會上介紹了公司未來三年的規(guī)劃，柳鋼集團將投入超過30億元推進“數(shù)智柳鋼”建設(shè)。

對一家鋼企來說，30億元不是小數(shù)目，這筆投入說明管理層對AI降本的回報預(yù)期足夠明確。

那么，這30億元要花在哪里？

按照李斌的介紹，一部分投向算力基礎(chǔ)設(shè)施和大模型平臺的持續(xù)建設(shè)，一部分投向具體場景的開發(fā)和落地，還有一部分花在人身上。

柳鋼集團推出了一個叫“萬名AI員工”的計劃，含義有兩層，第一層是讓真人員工掌握AI開發(fā)能力，到目前為止，柳鋼集團的員工已經(jīng)自主搭建了2082個AI助理。

柳鋼在防城港的銷售中心有一位此前沒有任何IT開發(fā)基礎(chǔ)的員工，利用大模型能力結(jié)合企業(yè)銷售知識庫搭建了一個智能報價助手，解決了公司銷售人員手工核算效率低、報價容易出錯的問題。

第二層是在生產(chǎn)各環(huán)節(jié)部署智能體，讓AI以“數(shù)字員工”的形式參與排產(chǎn)、調(diào)度、質(zhì)檢等工作。

按照規(guī)劃，柳鋼集團的目標(biāo)是三年內(nèi)全流程智能化覆蓋率超過80%，建設(shè)10個以上產(chǎn)線級工業(yè)智能體，構(gòu)建超過30個高質(zhì)量工業(yè)數(shù)據(jù)集，2027年還將繼續(xù)落地20個標(biāo)桿AI場景。

柳鋼集團不是唯一在做這件事的鋼企。

李毅仁在發(fā)布會上提到，就在發(fā)布會的前一周，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會剛在南京召開了“AI+鋼鐵行業(yè)”發(fā)展閉門研討會，寶武、鞍鋼、首鋼、河鋼、南鋼等頭部鋼企都參與了研討。

目前，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會正在受工業(yè)和信息化部委托，組織柳鋼集團、寶武、鞍鋼、南鋼等企業(yè)編制《AI+鋼鐵行業(yè)實施指南》。

華為方面也在加大對鋼鐵行業(yè)的投入。

華為鋼鐵有色軍團于2025年成立，目前已與全球超過300家企業(yè)開展合作，其中包括120多家鋼鐵和有色金屬企業(yè)，開發(fā)了覆蓋冶煉全流程的100多個AI場景。

華為公司副總裁蔣旺成在發(fā)布會上介紹了其他行業(yè)的落地情況，寶武集團依托盤古大模型做高爐爐溫預(yù)測，每噸鐵水可降本5到10元；海螺水泥通過預(yù)測大模型做全局能耗優(yōu)化，標(biāo)準(zhǔn)煤耗下降了1%，單條生產(chǎn)線年減碳超過4500噸。

華為鋼鐵有色軍團CEO石矛在發(fā)布會上表示，在AI技術(shù)快速演進的當(dāng)下，要用“玄鐵”鋼鐵大模型架構(gòu)和行業(yè)伙伴開發(fā)體系的確定性，來應(yīng)對技術(shù)發(fā)展中的不確定性。

對柳鋼集團來說，AI帶來的效率提升還有一層額外的意義，這家公司正在加速走出去。

廣西是中國唯一與東盟國家陸海相連的省區(qū)，柳鋼集團依托防城港基地的沿海優(yōu)勢，近年來產(chǎn)品出口增長很快，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)的棒材拓展到了寬厚板、船板、汽車用鋼等品種，出口市場覆蓋東盟、中東和南美。

柳鋼防城港基地2024年11月投產(chǎn)的3800mm寬厚板生產(chǎn)線填補了廣西寬厚板生產(chǎn)的空白，目前產(chǎn)品已獲得全球主流船級社及歐盟CE認證。

廣西壯族自治區(qū)人民政府副秘書長梁磊在發(fā)布會上就表示，廣西正在推行“北上廣研發(fā)+廣西集成+東盟應(yīng)用”的發(fā)展路徑，前沿技術(shù)在北京、上海、廣州等地研發(fā)，到廣西的生產(chǎn)現(xiàn)場做集成和落地，再輸出到東盟國家。

目前廣西已有100多家人工智能頭部企業(yè)入駐南寧，工業(yè)領(lǐng)域人工智能核心產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值突破了890億元。

“玄鐵”鋼鐵大模型發(fā)布會現(xiàn)場，柳鋼集團和華為公司、中國移動廣西公司簽署了深化合作協(xié)議。

按照規(guī)劃，到2027年，“玄鐵”鋼鐵大模型的應(yīng)用場景將覆蓋柳鋼集團生產(chǎn)經(jīng)營的主要環(huán)節(jié)。

未來，柳鋼集團這家企業(yè)定的目標(biāo)是，攜手華為等合作伙伴，基于“玄鐵”鋼鐵大模型等人工智能技術(shù)的能力抓住機遇、逐步邁向具有國際競爭力的國家領(lǐng)航級智能工廠。

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