【內(nèi)容提要】人工智能（AI）在國內(nèi)外應用場景中，傳統(tǒng)行業(yè)只占4%的比例，要激發(fā)其強烈的應用需求，鋼鐵行業(yè)智能制造開局良好，有啟示作用。鋼鐵行業(yè)屬于典型流程型制造業(yè)，應用人工智能有三個優(yōu)勢條件和信息化、工業(yè)化融合的基礎，從開發(fā)機器人和“互聯(lián)網(wǎng)+”為切入點，建設無人值守的“黑燈工廠”和定制化生產(chǎn)模式的企業(yè)體制，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在取得階段性成果后，還需要將掌握關(guān)鍵核心技術(shù)作為主攻方向。總結(jié)取得人工智能應用初步經(jīng)驗：一是應用人工智能是市場變革的需求；二是中國現(xiàn)階段工業(yè)化生產(chǎn)的必然選擇；三是滿足市場用戶對產(chǎn)品的不斷提高質(zhì)量和效率的需求。總結(jié)操作經(jīng)驗是從企業(yè)全局、從制造廠、從生產(chǎn)線三個方面細分，基本點在于逐步完善基礎自動化、生產(chǎn)過程控制、制造執(zhí)行、企業(yè)管理四級信息化、數(shù)字化建設。最后討論了人工智能在應用和開發(fā)過程中三個問題：可用性、可靠性和可控性。

1.  國內(nèi)外人工智能（AI）發(fā)展概況和應用場景在傳統(tǒng)行業(yè)只有4%的比例

人工智能簡稱“AI”是英文Artificial Intelligence的縮寫，通常是指計算機程序?qū)崿F(xiàn)的人類智能技術(shù)。2019年世界第二屆人工智能大會8月29日在上海舉行，會議達成的共識有，AI將帶來第四次工業(yè)革命，AI將顛覆各個行業(yè)發(fā)展模式，并帶來巨大的產(chǎn)業(yè)價值。有關(guān)專家認為，人工智能（AI）不是靠價值自身“能賺錢”，而是對傳統(tǒng)行業(yè)“點石成金”，徹底激發(fā)各個行業(yè)的沉睡價值。有研究表明，2030年AI將給全世界帶來大約100萬億元人民幣的GDP提升，這其中的50萬億元人民幣的GDP，會來自中國。這一巨大的商機，絕不是靠創(chuàng)辦1萬家AI公司來實現(xiàn)，而是一定要把AI價值賦能到傳統(tǒng)行業(yè)，即“AI+傳統(tǒng)行業(yè)”。如果中國2030年傳統(tǒng)行業(yè)接近200萬億元的規(guī)模，只要在這個基礎上AI增值50萬億元就可以了。

有專家在會議上認為，將AI從過去到未來劃分為四個時代：黑技術(shù)時代、B2B時代、賦能“AI+”時代，最后是AI無所不在的時代。也有專家將AI區(qū)分為弱人工智能、強人工智能、超強人工智能三個發(fā)展階段。眾所周知，“互聯(lián)網(wǎng)+”在當前仍是正在盛行的時期，與此同時，今天我們要啟動“AI+”。互聯(lián)網(wǎng)幾乎涵蓋了人類社會里所有的商業(yè)領域，“AI+”就是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上進一步賦能第四次工業(yè)革命，例如在制造業(yè)、機器人、無人駕駛等方面帶來巨大的價值，將重塑各個行業(yè)。我們當前正處在AI發(fā)展過程中第二代到第三代的過渡階段，也就是弱人工智能階段，正在向各個行業(yè)擴散。今天中國AI產(chǎn)業(yè)化基本上與美國、德國等西方發(fā)達國家處于同一起跑線上。美國國家科學基金會和總統(tǒng)行政辦公室等機構(gòu)啟動機器人計劃是2011年-2017年，美國總統(tǒng)行政辦公室，國家科技委員會等機構(gòu)啟動人工智能戰(zhàn)略規(guī)劃是2016年-2019年；歐盟委員會、歐洲機器人協(xié)會啟動人腦計劃，機器人研發(fā)計劃、人工智能戰(zhàn)略計劃是2013年-2018年，德國聯(lián)邦政府啟動人工智能相關(guān)戰(zhàn)略是2010年-2018年，

我國政府有關(guān)部委分別于2015年-2016年發(fā)布“互聯(lián)網(wǎng)+”、機器人和人工智能發(fā)展三年規(guī)劃，2017年國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，系統(tǒng)地確立了我國面向2030年的“三步走”人工智能發(fā)展總目標。美國發(fā)展人工智能的狀況是互聯(lián)網(wǎng)很發(fā)達，但制造業(yè)相應分散；德國發(fā)展人工智能的狀況是制造業(yè)很先進，但互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展滯后；我國互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)正在均衡發(fā)展。但從世界與中國人工智能應用場景的共同特點是：目前AI在傳統(tǒng)行業(yè)的滲透率很低，大約只有4%。^[1]有文獻認為我國“傳統(tǒng)行業(yè)利用人工智能技術(shù)進行改造的需求尚不強烈，應用模式尚待探索” ^[2]。鋼鐵行業(yè)也是屬于傳統(tǒng)行業(yè)，在應用人工智能方面的模式尚在探索期。而AI的應用推廣的重要對象是傳統(tǒng)行業(yè)，因此，聚焦在傳統(tǒng)行業(yè)上如何試行。

2.  目前人工智能在傳統(tǒng)行業(yè)應用率很低，并非需求不強烈。應用AI不等同一般的技術(shù)改造，而是“深度融合”和“深度變革”，啟動前要有全局的考量。

傳統(tǒng)行業(yè)由生產(chǎn)方式和產(chǎn)品類型的不同，AI為此要適應會有不同的模式，例如：離散型AI、流程型AI、網(wǎng)絡型AI、柔性定制型AI和遠程運維型AI等。舉例來看，汽車制造行業(yè)屬于離散型AI，而鋼鐵行業(yè)屬于流程型AI。鋼鐵行業(yè)的流程型實質(zhì)上包涵三個方面：“流量”、“流量網(wǎng)絡”和“流量運行程序”。這其中，“流量”包括物質(zhì)流、能量流和信息流。物質(zhì)流既有輸入（例如礦石、焦炭等原料）也有輸出（廢棄物處理）；而其中鐵素流即鋼鐵產(chǎn)品的制造流程；能量流即能源轉(zhuǎn)換和消耗以及排放的流程；信息流即物質(zhì)流和能量流中的所有信息的流程。“流程網(wǎng)絡”包括物質(zhì)流網(wǎng)絡、能量流網(wǎng)絡和信息流網(wǎng)絡，“能量運行程序”包括物質(zhì)流運行程序，能量運行程序和信息流運行程序。

鋼鐵行業(yè)的AI是基于物質(zhì)流、能量流和信息流網(wǎng)絡的協(xié)同，圍繞鋼鐵制造“流程產(chǎn)品、能源轉(zhuǎn)換、廢棄物消納處理與資源化”三個功能的價值提升，實現(xiàn)信息深度自感知、智能化自決策、精準控制自執(zhí)行等功能，^[3]這就是要達到強人工智能乃至超強人工智能階段。目前只能在弱人工智能的階段開始起步，國內(nèi)如醫(yī)療、金融、教育、交通等行業(yè)也只是在圖形識別、機器學習等弱人工智能階段，只是西方發(fā)達國家的這些行業(yè)包括鋼鐵行業(yè)起步比中國稍早一些而已。

3.  鋼鐵行業(yè)應用人工智能制造，有三個優(yōu)勢條件和信息化、工業(yè)化融合的基礎

我國鋼鐵行業(yè)應用人工智能的優(yōu)勢條件：一是亟待轉(zhuǎn)型升級，具有緊迫的內(nèi)驅(qū)動性；二是具有大數(shù)據(jù)產(chǎn)生及應用的典型行業(yè)，具有實現(xiàn)的可行性；三是生產(chǎn)過程是長流程、規(guī)模型的制造產(chǎn)業(yè)，具有可復制性。2015年工信部確定鋼鐵行業(yè)智能制造的試點企業(yè)有寶鋼、鞍鋼、河鋼唐鋼、南鋼、太鋼等7家企業(yè)共9個項目。這是因為，鋼鐵行業(yè)是自動化程序比較高的流程性行業(yè)，鋼鐵行業(yè)“兩化”融合在國內(nèi)工業(yè)領域排名位于前列。2014年據(jù)國家發(fā)改委統(tǒng)計鋼鐵行業(yè)過程控制廣泛應用于生產(chǎn)流程中，見表1，表2。^[3]

表1 鋼鐵行業(yè)過程控制系統(tǒng)占系統(tǒng)企業(yè)的比例（%）

表2 2014年統(tǒng)計鋼鐵行業(yè)投資建設信息化硬件的數(shù)量表

鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是兩個“IT”即工業(yè)化和信息化的重要組成部分，據(jù)統(tǒng)計，到2014年底約80%企業(yè)其生產(chǎn)線的MES覆蓋率達70%以上，尤其是煉鋼和熱軋以及鋼管生產(chǎn)線的覆蓋率達80%以上。但在高爐、焦化、燒結(jié)和冷軋生產(chǎn)線上覆蓋率相對較低，在中小民企覆蓋率也較低。由于鋼鐵行業(yè)自動化水平有一個扎實的基礎，在應用人工智能方面開局較好。

4.  鋼鐵行業(yè)應用人工智能從開發(fā)機器人和“互聯(lián)網(wǎng)+”為切入點

4.1首先在工況惡劣的崗位“以機代人”，開發(fā)機器人保障員工人身安全

機械化是自動化的先導。目前世界上工業(yè)領域中，2015年全球汽車工業(yè)應用工業(yè)機器人9.5萬臺，位居世界第一，金屬工業(yè)應用工業(yè)機器人約2.94萬臺，位居第三。鋼鐵行業(yè)屬于金屬工業(yè)，機器人使用量低于汽車工業(yè)。如前所述，這和行業(yè)的生產(chǎn)過程有很大關(guān)系，汽車、電子、手機等工業(yè)行業(yè)制造過程是“離散性”，比較適宜使用工業(yè)機器人；而鋼鐵行業(yè)以軋鋼生產(chǎn)（包括板、帶、棒、線、管等）“流程性”最為典型，其應用場景的切入點，往往在工藝生產(chǎn)線（即軋制線）的頭（入口端）和尾（出口端），也就是在工藝流程的物質(zhì)流、能量流、信息流的初始端和結(jié)尾端，即簡稱為“離線”的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，用機器人（或機械臂）較多，這在國外也是如此。

我國鋼鐵行業(yè)以寶鋼股份直屬廠部應用機器人較多，30臺以上有沙鋼、南鋼、鞍鋼和河鋼等企業(yè)，其他企業(yè)約在20臺以內(nèi)。其應用場景首先是工況惡劣的崗位。寶鋼在煉鐵領域開發(fā)了高爐爐前開鐵口和堵泥砲的機器人，使操作人員遠離了鐵水和出渣的高溫和危險區(qū)域。在煉鋼廠3號連鑄機改造成為全球首例采用4臺機器人——1臺鋼包機受包側(cè)機器人、1臺中間包機區(qū)域機器人、2臺結(jié)晶器保護渣機器人協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)了連鑄工序的保護渣添加、鋼包SN液壓缸拆裝，鋼包長水口拆裝，中間包測溫取樣等機器人自動化操作，達到了安全化、高效化、信息化的水平。在寶鋼股份冷軋廠C008熱鍍鋅生產(chǎn)線入口段有自動拆捆機器人，中間段有自動撈渣機器人，出口段有自動取樣、復樣、貼標簽機器人共8臺，取代了3D（Dangerous、Dirty、Difficult，危險、骯臟、困難）崗位操作工，也不需開燈作業(yè)。在軋鋼領域，還開發(fā)了首套軋輥補油機器人，在熱軋廠1580毫米磨輥車間注油準確率、注油品準確率、輥號識別準確率等關(guān)鍵指標達到100%；又如寶武廣東韶鋼鐵公司開發(fā)了熱鋼坯噴號機器人，利用高壓電弧產(chǎn)生的熱能在鋼坯端面刻印標識號，一次完成噴號用時30秒，不僅清晰而且可長期留存。在焊管生產(chǎn)線，寶鋼UOE直縫埋弧焊管生產(chǎn)線引進了熄板焊接機器人，提高了工作效率。

河鋼集團石鋼聯(lián)合河北大學共同研發(fā)了自動完成材料、輸送、稱量、分揀、裝箱動作的機器人，這臺機器人位于銀亮生產(chǎn)線的鋸切機后部。河鋼石鋼快分中心檢驗室從日本進口兩臺檢測化驗機器人，每天12個小時每臺機器人可檢測300個產(chǎn)品，相當于一個人一天工作量的三倍，不僅提高了效率，而且產(chǎn)品檢驗成功率達到100%，同時滿足了用戶對微量元素準確性的高要求。

首鋼京唐公司聯(lián)合首鋼自信公司開發(fā)了首架拆捆帶機器人，在2230毫米冷軋連退線上正式上線使用。這套機器人系統(tǒng)技術(shù)含量上了一個臺階，將機器人本體、智能傳感和網(wǎng)絡通訊打造成機器人智能系統(tǒng)，它利用高精度激光測距傳感器自動識別出帶頭方向，能根據(jù)捆帶位置，自動完成起帶、剪切動作，剪切完的廢捆帶自動打卷收集并通過運輸皮帶傳送到收集處。整個拆裝過程的流程緊湊，成功率高。機器人折捆的優(yōu)點，在于有效地保障操作人員安全，生產(chǎn)率高。

鞍鋼構(gòu)建“四位一體”管控模式，推進工業(yè)機器人的應用。例如機器人在自動金屬拉伸實驗室的應用，對物理實驗機一臺200噸拉力機進行改造，采用標準六軸工業(yè)機器人完成上、下料動作，把拉力試驗機取樣測量與輸送臺架工業(yè)機器人等幾臺獨立設備融為一體，使測量數(shù)據(jù)直接傳到公司質(zhì)檢信息系統(tǒng)。在冷軋鍍鋅線應用鋅鍋液面機器人，就是在帶鋼磨料的鋅鍋一側(cè)安裝一臺標準六軸機器人，完成扒渣及撈渣兩種工作模式。在連鑄機保護渣過程中應用機器人，就是在結(jié)晶器一側(cè)安裝一臺標準六軸機器人，在其末端安裝螺旋輸送桿，完成添加保護渣。在板帶軋制線上應用機器人在成品鋼卷表面做貼標工作：就是將一臺六軸機器人用視覺系統(tǒng)準確檢測鋼卷的位置及形狀的信息，精確控制標簽動作——吸取、粘貼、滾壓標簽。

沙鋼集團早在2011年就啟動了“機器換人”計劃，國內(nèi)首套電爐爐前快速在線自動測溫取樣機器人，是引進意大利COMUA六軸自由度整機構(gòu)成，僅25秒內(nèi)完成測溫取樣，使操作人員遠離高溫危險區(qū)。多年來已累計有100多臺機器人分布在自動加渣、自動噴號等高溫、高粉塵等工況惡劣環(huán)境崗位。并計劃未來3~5年內(nèi)將采用1000~1500臺機器人。沙鋼用機器人取代操作工人后，預計三年可回收機器人投資。

南鋼推進以JIT（JUST IN TIME準時制生產(chǎn)方式）+C2M（Customer-to-Maker用戶對制造端）新模式為特色的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設，在M端的智能裝備與機器人應用，包括煉鐵工藝炮泥機制備、煉鋼測溫取樣、卷板自動噴號、力學拉伸全自動、煉鐵高爐無人扒渣、連鑄加保護渣、棒材焊標牌、板材切割加工、力學沖擊全自動、精整桁架機器人等10個方面，南鋼計劃2017年-2020年應用機器人300臺，從而由M端產(chǎn)品價值驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閏端需求價值驅(qū)動。特別指出，南鋼特鋼企業(yè)與日本著名機器人導軌制作商THK在華工廠合作開發(fā)機器人用鋼材制成的機器人零部件，如滑動導軌、絲桿等，應用于THK在全球的制造工廠，已配套于工業(yè)機器人、服務機器人、實驗機器人和國際空間站機器人等。南鋼金恒公司開發(fā)焊管生產(chǎn)線夏比擺錘沖擊實驗室全自動機器人系統(tǒng)，通過了國家級鑒定。

酒鋼不銹鋼公司在熱軋線出口端開發(fā)磨輥機器人，每年可節(jié)約成本295萬元。

華菱集團湘鋼公司自主創(chuàng)新研發(fā)了線材機器人自動標牌系統(tǒng)，機器人涂料噴號、機器人高能束標號、機器人貼標，每條生產(chǎn)線可減少4人。

馬鋼自動化公司開發(fā)機器人貼標、噴碼、鋅鍋撈渣，冷軋廠彩涂卷取機套管采用機器人安裝，火車車輪生產(chǎn)線有7個系列20套機器人系統(tǒng)應用。

鞍鋼信息產(chǎn)業(yè)公司與鞍鋼冷軋廠合作，研發(fā)成功噴碼、貼標一體化機器人；鞍鋼集團攀鋼鴻艦公司開發(fā)軋鋼球機器人應用于生產(chǎn)線。

中鋼西重公司開發(fā)高爐爐前開鐵口、堵泥砲機器人系列產(chǎn)品四大類16種規(guī)格。

中石油渤海裝備研究院開發(fā)焊管生產(chǎn)線焊管端部焊縫磨削機器人，管端幾何尺寸激光自動檢測機器人。

遠創(chuàng)企業(yè)開發(fā)機器人鋼管內(nèi)徑/外徑噴標及管號跟蹤系統(tǒng)。

河鋼集團唐鋼財務共享服務中心智能機器人“小智”上崗了，辦事人員可通過“小智”辦理財務業(yè)務，提高了公司辦事效率。

4.2發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”建設無人值守的“黑燈工廠”和定制化生產(chǎn)模式的企業(yè)體制

如前所述，鋼鐵行業(yè)目前尚未做到全部生產(chǎn)線自動化、信息化全覆蓋，一些企業(yè)尚有“短板”需要補齊。例如河鋼集團唐鋼公司三條熱軋板卷生產(chǎn)線（1700毫米、1810毫米、1580毫米）將關(guān)注點由過去的單體設備自動化控制功能的優(yōu)化，通過技改，轉(zhuǎn)為全工序整個流程控制的優(yōu)化，達到實時監(jiān)控生產(chǎn)工藝參數(shù)的要求。同時，華菱集團湘鋼公司選定一條摩根高線軋制生產(chǎn)線和1條厚板軋制生產(chǎn)線作為技改試點，從坯料準備、裝爐、加熱爐控制、軋制過程、軋制精整，再到成品庫管理，全部實現(xiàn)數(shù)控化，把客戶需求從大批量生產(chǎn)過渡到小批量定制化生產(chǎn)，到2018年做成示范智能化生產(chǎn)線和智能化車間。湘鋼的經(jīng)驗可貴之處在于：從大處（智能化）著眼，從小處（單個設備）著手，例如煉鋼車間自主研發(fā)出電動、氣動、重力三種自動加渣系統(tǒng)，既減輕了工人勞動強度，又節(jié)省了資金約100萬元。在此基礎上，將進一步研發(fā)機器人加渣系統(tǒng)，從而達到無人值守的加渣系統(tǒng)。

在煉鋼工藝方面，河鋼集團宣鋼公司2016年1號轉(zhuǎn)爐智能煉鋼項目很成功，在沒有轉(zhuǎn)爐副槍和爐氣定碳動態(tài)檢測裝備的條件下，實現(xiàn)由計算機模擬高精準計算、高仿真性能、高智能控制，使冶煉過程直觀可視。寶鋼轉(zhuǎn)爐智能化煉鋼水平更上一層樓，于2019年7月22日通過5G信號，實現(xiàn)3000米以外遠程全過程“一鍵煉鋼”，就是操作者按下iPad屏上的按鈕，3000外的寶山基地一煉鋼廠3號轉(zhuǎn)爐就開啟煉鋼全過程，出鋼后鋼水成分全達標。鞍鋼礦山信息化運用在物料運輸管理方面，利用圖像識別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對礦物承載工具實時遠程監(jiān)控，推行礦山“無人化”操作整體方案，達到安全生產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本的需求。

鋼企在原料場、倉庫、變電所、水泵房及行車等實現(xiàn)24小時不開燈作業(yè)的“無人操作”的自動化、信息化系統(tǒng)，逐漸推廣開來。典型案例如寶鋼有占地6萬平方米（5個足球場大小）的超級大倉庫，每天中轉(zhuǎn)近10萬噸鋼卷，無人操作，自行運轉(zhuǎn)。

信息化向產(chǎn)品高質(zhì)量方向發(fā)展。長期以來是生產(chǎn)后才對產(chǎn)品進行質(zhì)檢，發(fā)現(xiàn)不合格時已不可能挽回損失。為此，河鋼集團唐鋼公司對1580毫米熱帶生產(chǎn)線的質(zhì)量管理系統(tǒng)技改后，能夠在生產(chǎn)過程中同步顯示產(chǎn)品在流程上各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)，讓產(chǎn)品質(zhì)量管理更精確到熱帶長度以“米”為單位進行匹配。要使長達500~600米以上的鋼卷全部滿足客戶的要求，必須運用信息自動化系統(tǒng)對生產(chǎn)過程數(shù)百個參數(shù)進行掌控，實現(xiàn)產(chǎn)品全過程質(zhì)量跟蹤與管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量可靠性與穩(wěn)定性。

寶雞鋼管廠研制螺旋焊管生產(chǎn)線全流程可視化網(wǎng)絡系統(tǒng)，并與管理層電腦及手機聯(lián)網(wǎng)，可在現(xiàn)場實時調(diào)控及遠程審視。華菱集團湘鋼公司對此體會頗深：與離散式生產(chǎn)方式不同，鋼鐵生產(chǎn)是連續(xù)式生產(chǎn)，最需要解決的是物流跟蹤，從鐵水變成鋼水，又變成鋼坯，再變成鋼材，必須隨時掌控它在制造過程中的流向，掌控它的理化信息發(fā)生了變化，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。再擴大視野，還要把營銷系統(tǒng)拉進來，實現(xiàn)價值流。隨著物流走，然后把研發(fā)系統(tǒng)納進來，實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新。這就出現(xiàn)了網(wǎng)絡化的需求。

太鋼數(shù)字化網(wǎng)絡化進程在提速，從廠級到基層工序，已經(jīng)形成三級網(wǎng)絡體系，與ERP（企業(yè)資源計劃）無縫對接，實現(xiàn)了不銹鋼、碳鋼實時生產(chǎn)的全過程信息流、實物流和財務流的“三流同步”。所謂“數(shù)字太鋼”，就是將太鋼的信息技術(shù)、管理技術(shù)和制造設備的數(shù)字化和網(wǎng)絡化。

網(wǎng)絡化的一個重要目的在于降成本。例如馬鋼股份公司建設了覆蓋全公司生產(chǎn)和經(jīng)營核心業(yè)務的大型綜合信息系統(tǒng)（整體RTP），已使主線生產(chǎn)單元及生產(chǎn)、經(jīng)營管理部門實現(xiàn)了生產(chǎn)、業(yè)務和財務的信息集成，形成覆蓋全公司的每日成本管理工作網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)降低成本。

鋼鐵企業(yè)的信息化、數(shù)字化和網(wǎng)絡化必須會向產(chǎn)業(yè)鏈延伸，也就是向上、下游企業(yè)延伸，反過來又促進鋼鐵企業(yè)管理模式的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新，就是從大規(guī)模的流水生產(chǎn)線生產(chǎn)正在轉(zhuǎn)向定制化、柔性化模式生產(chǎn)。為了便于理解，先舉例服裝業(yè)生產(chǎn)方式的變化。服裝業(yè)2018年銷售量比2017年減少178.5億件，下降了24.8%，原因何在？由于時尚、快銷、個性等服飾消費觀念的流行，改變了整個服裝消費市場，以往單一設計款式的服裝幾萬件，幾十萬件大批量流水線生產(chǎn)已經(jīng)不適應市場的單體化需求了。于是服裝業(yè)投入了大量人力、財力向個性化服裝設計款式等方面發(fā)展。^[4]鋼鐵行業(yè)也同樣面臨類似局面。

寶鋼汽車板智能制造的模式再造。某汽車廠客戶要求10天提供一批新車型試模料：17個品種、35個規(guī)格，最少的僅需要0.059噸，最多的也只有6噸。6天后寶鋼制造好了全部試模料，這是智能化制造的“高效響應”加工配送及供應環(huán)節(jié)的典型事例。寶鋼的企業(yè)信息化延伸到全國100多家汽車企業(yè)，積累了總共270多個車型的大數(shù)據(jù)，是寶鋼汽車板EVI（Early Vender Involvement）即“制造商先期介入”模式成熟的體系化、專業(yè)化和網(wǎng)絡化；同時，正在從制造商向服務商轉(zhuǎn)變，寶鋼給用戶提供了編輯過的44個汽車板的鋼種牌號、56個規(guī)格的材料數(shù)據(jù)卡；可以直接用于汽車制造CAE（計算機輔助工程）成型仿真計算，還有一本寶鋼參與編輯的先進高強鋼應用指南，對先進高強鋼的生產(chǎn)原理、成型工藝、存在問題、解決辦法、應用舉例等都給了詳細的解讀，對汽車用戶的制造生產(chǎn)，很有參考價值。寶鋼正在朝著“引領國內(nèi)汽車板用鋼板”的目標邁進。

寶鋼股份上海寶山基地建成了煉鐵數(shù)字化料場、1580智能車間試點示范、煉鋼厚板連鑄智能產(chǎn)線、硅鋼四期智能工廠和冷軋廠C008熱鍍鋅智車間。其中，冷軋C008智能車間是工信部鋼鐵企業(yè)智能制造示范試點和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用試點項目，它是“黑燈工廠”，車間生產(chǎn)線上沒有操作人員，由集中操作室實時監(jiān)控和遠程操作。

南鋼船板智能制造是對傳統(tǒng)生產(chǎn)模式實行定制化模式的再造。現(xiàn)代造船模式要求船板配套供應：鋼板從厚到薄、從寬到窄、從高（鋼級）到低（鋼級），要求供應規(guī)格品種繁多，一個段位就有400多個規(guī)格，對過去大規(guī)模流水線只能一次生產(chǎn)一個品種（規(guī)格）的生產(chǎn)流程完全被顛覆了。南鋼原來14個部室、3個生產(chǎn)廠打破分工界限，重新組合；實施船板分段配送，實現(xiàn)生產(chǎn)精益化、人性化、智能化、對ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、電子商務系統(tǒng)、智能物流系統(tǒng)、電子質(zhì)保系統(tǒng)等功能優(yōu)化組合、建立智能生產(chǎn)系統(tǒng)、訂單全生命周期管理系統(tǒng)、新產(chǎn)品質(zhì)量自動設計、EDI（數(shù)據(jù)交換平臺）、移動CRM（客戶關(guān)系管理）系統(tǒng)、倉儲物流系統(tǒng)管理平臺、船板電子質(zhì)保書平臺等，推進服務用戶全流程高效率。在操作上，全面推行SOP（標準作業(yè)程序），達到規(guī)范、標準、高效。從以上可以看出，在“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)+AI”的轉(zhuǎn)型升級之路上，南鋼智能制造是通過橫向資源整合、縱向鏈條重組，將船板配送服務模式創(chuàng)新和智能化制造深度融合，基于互聯(lián)網(wǎng)思維，通過工業(yè)大數(shù)據(jù)分析，進行工藝過程實時預警和生產(chǎn)過程質(zhì)量控制，實行從訂單錄入到產(chǎn)品發(fā)運完畢的全流程跟蹤，從而實現(xiàn)JIT+C2M的創(chuàng)新模式。這一新模式先后獲得國家級信息化和工業(yè)化深度融合示范、智能制造試點示范、制造業(yè)“雙創(chuàng)”平臺試點示范等稱號，同時獲得國家發(fā)改委“互聯(lián)網(wǎng)+”重點工程支持項目，在國務院第4次大督查中被認定為鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的典型，入選全國鋼鐵行業(yè)2017年度10件大事。

4.3鋼鐵行業(yè)應用人工智能取得階段性成果，還要將掌握關(guān)鍵核心技術(shù)作為主攻方向。

如上所述，鋼鐵企業(yè)局部應用人工智能開局良好取得了不俗的成績，但還要“補短板、強弱項”。一是成熟程度不均衡。按照工信部關(guān)于智能制造的能力成熟度分為1級-5級，我國鋼鐵行業(yè)基本在1.8級-3.5級之間，水平參差不齊。寶鋼、南鋼等先進企業(yè)智能制造水平較高，其余大部分企業(yè)的智能制造的基礎工作有待提高；二是從整個行業(yè)來看，智能制造處于起步階段，底層技術(shù)基礎差，以機器人為例，多是引進國外先進技術(shù)裝備，核心技術(shù)、基礎硬件和軟件仍然是個薄弱環(huán)節(jié)；產(chǎn)品兼容性和集中度較差；三是人工智能技術(shù)與鋼鐵行業(yè)的融合仍在探索階段，掌握核心技術(shù)是主攻方向。例如在產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與智能決策支持系統(tǒng)的綜合集成、業(yè)務系統(tǒng)向全產(chǎn)業(yè)鏈延伸時，缺乏成熟的行業(yè)系統(tǒng)解決方案。四是人才缺口大，“從事鋼鐵工作的年輕人越來越少”^[5]，這是因為“房地產(chǎn)相關(guān)行業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)金融及一些服務業(yè)如今吸收了大量年輕人就業(yè)群體”。^[6]鋼鐵行業(yè)缺少人工智能專業(yè)人才，缺少行業(yè)標準，尤其缺乏人工智能與鋼鐵技術(shù)相結(jié)合的復合型人才。

5.  我國鋼鐵行業(yè)應用人工智能的初步經(jīng)驗小結(jié)及對傳統(tǒng)行業(yè)有何啟示

5.1鋼鐵行業(yè)應用人工智能初步經(jīng)驗小結(jié)：①應用人工智能是市場變革的需求。前已說過，例如汽車和船舶用戶向汽車板、船板制造鋼企要求少批量、多品種并迅速供貨，鋼企必須通過智能制造開創(chuàng)個性化定制的生產(chǎn)模式。②應用人工智能是中國現(xiàn)階段工業(yè)化生產(chǎn)的必然選擇。有專家指出，過去10年間，我國第二產(chǎn)業(yè)（包括工業(yè)、建筑和運輸三個部門）增加值占GDP的比例從48%下降到40%，降幅顯著。這一方面，并不意味著進入“去工業(yè)化”過程；但另一方面，我國以化石能源為基礎的工業(yè)化沒有全面擴大的空間。擺在我國面前的唯一選擇是走高質(zhì)量發(fā)展的道路，提高制造業(yè)的智能化水平，提升產(chǎn)品競爭力。^[7]③應用人工智能的主要目的是提高鋼企生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場用戶對產(chǎn)品的不斷高質(zhì)量的需求。從而鋼企也能得到提高自身效益的回報。④鋼企實施智能制造的操作要點：a.從企業(yè)全局來看：逐步完善基礎自動化、生產(chǎn)過程控制、制造執(zhí)行、企業(yè)管理四級信息化系統(tǒng)的建設，根據(jù)用戶對產(chǎn)品的不同需求，選擇不同的4種智能模式：流程型、網(wǎng)絡協(xié)同型、個性化定制型和遠程運維型。b.從制造廠來看：生產(chǎn)線是智能化平臺，數(shù)字化是智能化基礎，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能化支持，智能中心是智能化核心。c.從生產(chǎn)線來看：操作室一律集中，操作崗位一律機器人，運維一律遠程，服務一律上線。^[8]

5.2鋼鐵行業(yè)應用人工智能對傳統(tǒng)行業(yè)的啟示

全聯(lián)冶金商會2019年10月企業(yè)交流會認為，鋼鐵行業(yè)市場需求已經(jīng)達到一個頂點平臺間，期望需求還有持續(xù)的增量不現(xiàn)實的；上半年鋼鐵行業(yè)效益大概下降了20%。^[9]這就從一個側(cè)面說明“我國的工業(yè)化沒有全面擴大的空間”的分析有普遍性意義，也證實了鋼鐵行業(yè)唯一選擇是走高質(zhì)量發(fā)展的道路。因此，鋼鐵行業(yè)及時啟動智能制造的初步經(jīng)驗，值得一些傳統(tǒng)行業(yè)的企業(yè)參考。同樣，已經(jīng)開展智能制造的傳統(tǒng)企業(yè)，他們的經(jīng)驗也值得鋼鐵行業(yè)借鑒。例如鋼鐵礦山機器人的開發(fā)，可以參考煤礦行業(yè)。煤礦使用機器人開采后可減少人員80%，降低成本40%，500萬噸的綜采礦井，井下生產(chǎn)人員從500人可以減少80人以下。2018年8月全國煤礦安全基礎建設大會上，展示了各種井下機器人，可供鋼鐵礦山技術(shù)引進。

6.人工智能在應用和開發(fā)過程中有關(guān)問題的探索

有文獻^[2]已指出：“可用、可控、可靠將是人工智能產(chǎn)品和服務面臨突出的考驗。”

關(guān)于可用性。其內(nèi)涵包括經(jīng)濟性，傳統(tǒng)行業(yè)應用人工智能，需要對既有生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、財務系統(tǒng)等進行技改、或整合、或重組，投資后有個回報的問題。例如鋼鐵行業(yè)“用機器換人”，經(jīng)過核算約3年后可回收機器人的投資成本。應用人工智能，要創(chuàng)經(jīng)濟效益，否則不能持久。例如超八成遠程醫(yī)療設備遭閑置，是因為會診資源太少，收費缺口太大。^[10]

關(guān)于可靠性。不要忽視全生命周期性，1978年8月，日本一家工廠的切割鋼板的機器人失控，把正在值班的人員當成鋼板切割了，這是歷史上首起機器人殺人事件。從此，可靠性問題當作機器人的首要問題。

關(guān)于可控性。要關(guān)注“強人工智能”的自適應性，也就是當智能系統(tǒng)有“自感知、自決策、自執(zhí)行”的功能，這一方面本是人們期望人工智能達到的高級階段；但另一方面，科學家也很擔心人工智能的可控性和信任度，就是如何防止人工智能在未接到指令下自行其事，俄羅斯軍界很憂慮地說，要防止“機器倒戈”。 ^[11]美俄兩國軍工機器人已用于實戰(zhàn)，如后勤保障和前線偵察，指示導彈打擊的目標。落后就要挨打。就此也可以悟出，傳統(tǒng)行業(yè)應用人工智能不易，但別無選擇。

參考文獻

1.  馬亞寧，郜陽，AI引領第四次工業(yè)革命，喚醒行傳統(tǒng)行業(yè)沉睡價值，新民晚報2019年 8月29日第6版。

2.  宋凱，人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展將塑造智能經(jīng)濟雛形，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)動態(tài)，2019年第14期，12頁

3.  彭在美，人工智能技術(shù)對鋼鐵業(yè)發(fā)展的啟示，冶金經(jīng)濟內(nèi)參，2016年第8期，24~30頁

4.  陳飛，服裝銷售一年減少178.5億件，報刊文摘，2019年9月18日，第4版

5.  張志祥，從五方面推動民營鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展，中國冶金報，2019年10月10日，04版

6.  曹德旺，中國制造業(yè)該如何保持優(yōu)勢，環(huán)球時報，2019年9月16日，14版

7.  姚洋，給制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型足夠信心，環(huán)球時報，2019年9月24日，15版

8.  施振巖，智能化技術(shù)在板帶產(chǎn)品制造中的應用，中國冶金報，2019年8月29日，06版

9.  熊余平，劉加軍等，全聯(lián)冶金商會2019年企業(yè)交流會特別報道，中國冶金報，2019年10月10日

10.陳飛，超八成遠程醫(yī)療設備遭閑置，報刊文摘，2019年9月13日，第4版

11.于曉晶，人工智能使多國軍界“又愛又怕”，新民晚報，2019年9月23日，第20版