走进南京钢铁集团有限公司（以下简称“南钢”）智慧运营中心，像翻开了一张钢铁世界的数字地图：点击“原料集群”选项，可以看到装载铁矿石的船舶在码头附近停靠的数量，以及煤、焦、矿三大原料通过皮带系统进行运输的实时情况；打开“炼钢管理”页面，就能实时看到每座转炉的冶炼周期、冶炼时间、冶炼的钢种等信息……

在南钢，人工智能、5G、数字孪生等先进数字技术与钢铁制造的深度融合，正在颠覆传统的钢铁生产与服务方式，重构钢铁数字系统与生态。近日，工业和信息化部公示首批卓越级智能工厂项目，南钢旗下的钢铁个性化定制智能工厂榜上有名。

南钢以数智化生产撬动效率变革的同时，也以科技创新的持续投入解决行业关键技术难题，并带动产业链协同创新，促进科技创新与产业创新深度融合。目前，南钢拥有有效专利3600件以上，为300多个大国重器和国家重大工程提供关键钢材料……

新型钢铁“梦工厂”是如何炼成的？南钢党委副书记王芳近日接受科技日报记者采访时给出了答案：“我们按照‘生产一代、储备一代、研发一代’的战略，营造创新文化，建立创新机制，激发创新活力。”

数字孪生支撑“工业大脑”

实现钢产品个性化定制

在南钢，数字化建模、工业机器人、黑灯工厂已成为钢铁生产全流程的标配。

进入特钢事业部第二炼钢厂的数字工厂，屏幕上车间顶部的10台天车以及转炉、连铸机等关键生产设备与车间现场实时同步。通过数字工厂，工作人员不仅能监测生产设备的实时状态，还能追踪钢水的实时动向。如果发现有异常，系统会及时报警。

在这里，虚拟与现实仅有“一屏之隔”，数字孪生、大数据、工业互联网等数字化技术再现了诸多生产场景。

“我们汇聚了26条产线、210套系统、百万个数据点位、上千个业务模型的数据，将虚拟和现实一一对应，实现了从原料进厂到成品出库的全流程管控，以及产供销、购储运的数字化、一体化管控。”南钢数字应用研究院技术专家荣慰介绍，这套智慧管理系统是行业首个跨空间、跨边界、跨组织的“钢铁工业大脑”。

“十二五”以来，南钢全面推进“智改数转网联”工作，已累计投资超40亿元。通过智能生产、智慧运营、智慧互联和数字服务等领域建设，南钢初步实现一切业务数字化，关键生产设备和工序数字化。过去5年，南钢吨钢质量成本下降10%、研发成本降低20%，高端品种成材率提升5%。同时，通过产业链的数字化协同，产业链整体成本下降3%。

数字化生产提质增效的同时，也让个性化定制成为可能。王芳介绍，南钢联合国内42家智能装备厂商，自主设计建成了世界首座专业加工高等级耐磨钢配件的“JIT（准时制生产方式）+C2M（用户驱动制造）”智能工厂，实现了像生产消费品一样生产钢铁工业产品。

“客户将部件的生产图纸发给我们，我们能在线设计部件的规格、尺寸、开洞孔径等参数，然后借助产线上的机器人生产部件。”荣慰解释。

人工智能重塑生产流程

推进“百景千模”场景落地

钢材在正式出厂前，需要经过质量检测。记者看到，在南钢的智能金相实验室，一台工业机器人夹起一块切好的钢片，精准地放到显微镜下，屏幕上很快出现钢片的各种参数。

“金相智能识别技术将机器视觉技术与机器人系统相结合。在分析过程中，机器人按照预设程序自动完成样品的制备、腐蚀、拍照等操作，然后利用算法分析和识别金相图像，自动判断金相组织的类型、等级等参数。”荣慰介绍，与传统人工金相检测相比，智能识别技术的检验效率可提升50%。

作为行业内最早开展人工智能应用探索的企业之一，南钢近年来积极开展冶金行业全场景人工智能应用探索：利用工业视觉技术，钢板全板面相控阵超声波自动探伤系统能够实现对钢板边部的无盲区检测和钢板厚度检测，从而精准定位、定量找出缺陷所在；利用时序预测技术，铁水含硅预测模型系统可以预测未来2小时铁水含硅的数量和趋势，趋势命中率达96%；利用运筹优化技术，板材余坯余材自动替代模型系统可以综合分析余坯余材的性能、规格等多种要素，目前该系统可使工作效率提高90%以上。

“当前南钢的‘智改数转网联’已迈入第二阶段，人工智能和数据资产化是南钢未来几年两大着力点和主攻方向。”王芳介绍，南钢正着重挖掘并放大“数据要素×”的倍增效应，深入落实国家“人工智能+”行动。2024年初，南钢启动“人工智能百景千模”三年专项行动计划，希望未来能将大模型作为“智改数转网联”的新底座和数字交互新入口，通过“自建算力平台+公共智算中心”模式，支撑“百景千模”场景落地。

制度文化涵养良好生态

带动产业链协同创新

从世界第二大水电站白鹤滩水电站、我国自主三代核电技术“华龙一号”全球首堆示范工程，到免涂装耐候钢桥——川藏铁路藏木雅鲁藏布江特大桥、我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都号”，它们都采用了南钢钢材。

“目前南钢每年研发投入保持在3%以上，建立了国际级、国家级高端研发平台45个，与全球12个国家的82个科研院所开展产学研项目500余项，承担国家重大项目40余项。”南钢科技质量部联席部长李翔介绍，南钢着眼于钢材领域的核心工艺、共性技术、前沿数字技术跟踪与应用探索等问题，成立了新材料研究院、数字应用研究院、人工智能研究院、产业发展研究院等机构。

南钢的创新文化和鼓励创新的体制机制是企业保持创新活力的源泉。李翔说，南钢每年会支出3000万元用于奖励各项科技创新成果。南钢还推出“技术合伙人”制度，对于具有颠覆性、符合国家战略的创新项目，给予至少5年的项目效益分成，激励团队持续创新、优化工艺、挖掘用户潜在需求。

人才是第一资源，南钢为科技人才开辟多元化成长通道。王芳介绍：“集团内设立了‘访问工程师’项目，用于资助科研人员赴国外高校院所开展3个月至半年的研究。同时，南钢也鼓励基层员工进行微创新，每年还会对优秀成果进行评奖。”

作为行业龙头企业，南钢积极带动产业链协同创新，共同解决制约行业发展的关键共性技术难题。“我们一边密切关注市场需求，一边聚焦国家重大发展需求和行业发展趋势。”南钢新材料研究院院长陈林恒说，“随着‘双碳’目标的提出，我们联合产业链上下游企业和高校院所，探索水电，核电，风电，储氢，碳捕集、利用与封存等领域技术创新的可行性。”

聚焦关键核心技术攻关，激发全员创新活力，涵养创新生态，让南钢在传统产业焕新中迸发勃勃生机。