AI重塑南京钢铁产业新图景

从“钢花飞溅”到“数据奔流”，蹲点一线看“南钢+华为”元冶·钢铁大模型——

AI重塑南京钢铁产业新图景

□ 南京日报/紫金山新闻记者 徐宁 通讯员 邵启明

蹲点主题：攻坚推进人工智能（软件）产业发展

蹲点点位：南京钢铁集团

华为软件的智慧助手（小艺）大模型、汇智智能的CarrotAI大模型……目前，全市共有23款大模型产品通过国家网信办备案，全省占比60%，展现出在这一领域的硬实力。

近年来，南京积极抢抓机遇，先后印发一系列政策文件，将人工智能作为重点产业链主动布局发展和重点打造，成功获批国家人工智能创新应用先导区，产业呈现发展加速起势、业态加快拓展的良好局面。

8月5日，记者蹲点南京钢铁集团，看南钢、华为联合打造的“元冶·钢铁大模型”，如何激活钢铁产业新动能、塑造南京钢铁制造新图景。

蹲点采访  南钢+华为，“加”出“钢铁大模型”

在位于南京江北新区的南钢智慧运营中心，42米长、6米高的超高清管控屏实时跳动着生产数据，数字孪生技术将万吨级钢铁生产线浓缩成可交互的三维模型。这个“钢铁大脑”背后，是南钢联合华为研发的“元冶·钢铁大模型”。

看不见摸不着的AI大模型，首期发布了20个钢铁行业应用场景。蹲点采访中，记者选取了其中3个——制造、检测、研发，解码AI如何重塑“智造”基因。

制造场景  AI让“经验炼钢”迈向“数据炼钢”

近1万平方米的厂房里，六轴机器人、桁架机器人以及AGV小车穿梭，成千上万个传感器如同隐藏在生产线深处的“智能神经元”，精密监控测算每项工作。

一笔耐磨钢订单刚录入系统，30秒内AI已经计算出共赢方案：来自澳大利亚、非洲最经济的配矿，加入智慧研发的合金成分，产线自动切换，工人轻点鼠标即可实现智慧炼钢。

在AI“指挥”下，南钢JIT+C2M（准时制生产+用户直连制造）智能工厂拥有了把钢铁产品做成按件销售的“零售”新模式。

“目前，工厂的数字产线有2400多种成熟图纸，可以快速换型，根据订单要求即时调整生产线参数，我们就能一键式启动设备高效运转，满足大规模定制化需求。”南钢JIT+C2M智能工厂综合管理室主任李小亮说。

传统钢铁生产模式中，高炉炼铁的炉内冶炼一直是神秘的“黑箱操作”，这在南钢同样被AI破解。

“以前，这一道工序生产不可视、多环节难协同，冶炼情况全凭经验和间接的数据来判断，精准度欠佳。”南钢炼铁事业部技术处数字化应用室主任刘永辉介绍。

如今，南钢利用138个智能应用模型、456张自动报表和1467幅画面，AI智能应用模型让铁区生产可视透明。

AI“掌舵”下，更为生产增效降本。数据显示，各环节“卡顿”减少，铁水罐周转率提升了5%、温降减少了15摄氏度，每吨铁水的生产成本还降低了200元。

【背后故事】 

以“左右脑”驱动工业生产场景

“‘元’象征着无限的可能与新的开始，‘冶’则代表着行业属性与重塑。”南钢人工智能研究院院长李瑾彦向记者解读“元冶·钢铁大模型”命名的由来。

近年来，通过自主研发的创新算法与模型体系，南钢打破技术应用瓶颈，推动传统制造模式向智能化、自主化方向跨越式升级。

“‘元冶’大模型定义了工业领域的大模型架构。”李瑾彦介绍，面对钢铁行业数据模态数据多元、过程“黑盒”复杂、质量要求严格的特点，“元冶”大模型突破传统大模型的局限，通过多视角、多尺度、跨范式的多模型协同，将感知、认知、预测、推理、优化、计算等多种AI模型以及行业机理模型深度融合，构建以概率计算为“右脑”、精确求解为“左脑”的双向驱动群智能模型集群。

目前，南钢以“场景—生态—管理”为框架，形成一个完整的工业大模型，综合发挥各模型优势，持续地将新的生产力以高质量的方式应用于工业生产场景。

检测场景  AI让金相分析长出“火眼金睛”

钢材在正式出厂前，需要经过质量检测。在南钢的智能金相实验室，记者看到，一台工业机器人正夹着一块打磨好的钢材试样，准确地放到显微镜下，屏幕上很快出现试样的各种参数。

在钢铁行业中，金相分析贯穿钢材检验的所有环节，包括钢材坯料分析和检测、成品出厂检验、材料或工件的失效分析、新品开发等方面。

“过去，金相分析主要依赖人工操作，需要经验丰富的技术人员进行样品制备、观察和分析，这一过程不仅耗时耗力，还容易受到人为因素的影响，导致检测结果的差异性。”南钢人工智能研究院技术总监贲圣兰介绍。

聚焦应用痛点和难点，南钢旗下江苏金恒信息科技股份有限公司基于机器视觉、AI深度学习算法模型、机器人等，打造了“智控一体金相检测系统”。

“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。”贲圣兰介绍。

数据显示，该系统应用后，1人操作可实现8小时240个样品的磨抛、腐蚀、检测及生成报告，对比人工制样检测约每人8小时完成60个样品的检测效率，整体检验效率可提升60%，不合格品检出率达99.5%，大大降低了检测结果对人工经验的依赖和检测成本。

【背后故事】 

AI“上岗”，严把产品质量关

在钢铁质检场景，传统质检依赖专家经验并往往受限于人眼与环境，同时钢铁质检具有样本稀缺、缺陷多变、尺度跨越巨大等挑战。

近年来，南钢持续开展冶金行业全场景AI应用探索，研发了质量性能预报、原料配比优化等行业领先的AI应用，让每一处异常无所遁形。

“AI配煤系统基于智慧配煤模型，通过多目标优化算法动态计算最优配比，配煤效率从原来的一两天压缩至一两分钟。”南钢数字应用研究院院长汝金同介绍，数据驱动下，吨焦成本降低5元—10元，实现从滞后反馈到实时优化的科学配煤。

此外，南钢利用工业视觉技术，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，从而精准定位缺陷所在。

在质量管控环节，南钢应用钢材力学性能预测模型，实现对超过100种钢材产品的力学性能实时在线预测，产品成材率提升2%，交付周期缩短10%。

研发场景 AI让特种钢“配方”锁定最佳比例

在南钢，李瑾彦带领人工智能研究院团队与科技质量部、新材料研究院团队，共同通过“元冶·钢铁大模型”优化碳锰低温钢成分。屏幕上，一连串的变量参数在多维空间中动态演化，最终锁定最佳配比方案。

“碳锰低温钢是建造液化气体船等高端船舶的关键材料，在材料研发过程中，碳多了钢就会变脆，锰多了则影响焊接性能，数十种变量因素相互影响。”李瑾彦介绍。

借助“元冶·钢铁大模型”，南钢通过工业机理、预测模型、寻优模型的深度结合，对钢材成分、工艺进行大数据分析，实现碳锰低温钢的力学性能预报，在线监控、实时调整优化工艺，将产品性能合格率提升了1.5%以上，重构特种钢研发范式。

【背后故事】

AI算法深度学习，研发周期缩短30%

从最厚的止裂钢、最好的船板钢、海工钢、管线钢，到打破技术垄断成功开发9镍钢；从独家供货爱达·魔都号、爱达·花城号国产大邮轮到最大盾构机“京华号”……在数智化淬炼中，既要有攻克“卡脖子”技术的沸点，也需守住产业报国的恒温。

近年来，南钢联合产学研用多方资源，组建战略创新共同体，集中突破钢铁行业“卡脖子”技术，构建了开放共生、自主可控的工业智能生态体系。

智慧研发领域，AI功不可没。“南钢利用AI算法对历史数据进行深度学习，高效预测不同设计方案下的产品性能，数字仿真与优化算法提升研发效率、降低研发成本，实现了研发成本减少20%，研发周期缩短30%。”汝金同表示，围绕材料知识工程、工艺持续优化等领域，南钢实现了技术创新与价值创造的螺旋式上升。

产业扫描  大模型“硬实力”，凝聚发展“新动能”

围绕算法、算力、数据、场景、生态等核心要素主动布局，南京人工智能相关领域企业涵盖了基础层、技术层和应用层等产业链各领域，在人工智能软件、算法、传感器及芯片、机器视觉、机器人等细分领域具有优势。目前，已集聚出门问问、亿嘉和、汇智智能等人工智能领域优质企业，拥有南钢、南瑞、埃斯顿等一批人工智能应用方面的龙头企业。

全市人工智能产业空间布局也在持续优化，各板块发展各具特色。目前，全市形成了中国（南京）软件谷、中国（南京）智谷、麒麟科创园等产业链重点园区，打造了建邺河西中央科创区，玄武大模型工厂、江北新区研创园等大模型产业集聚区和融合应用示范区，支撑产业加速发展。

市工信局相关负责人介绍，我市已建成麒麟科创园南京智能计算中心、江北新区人工智能计算中心等智算中心，积极推进中国电信南京公共智算中心、南京移动智算中心等建设，全市投用智能算力规模超2.1万P。

此外，高校院所、一批新型研发机构在人工智能领域持续“加码”，都已在各自攻关领域崭露头角，为南京人工智能产业发展凝聚新动能。

专家建言  抢抓新一轮机遇，保持领先地位

□ 房伟（江苏省人工智能学会秘书长）

目前，南京人工智能产业呈现产业基础能力稳步提升、科技创新水平有力提高、产业发展生态持续向好的发展态势，人工智能产业发展水平居于全国城市第一方阵。

随着大模型等技术迭代演进，人工智能与各行各业加快融合，人工智能产业迎来新一轮机遇。为高标准建设人工智能创新应用先导区，保持南京在人工智能领域领先地位，建议加强顶层规划统筹全局发展，在市级层面成立人工智能发展专家咨询委员会，组建人工智能产业发展研究院，集聚多方智力资源，为南京人工智能产业发展重大决策提供支撑，统筹协调全市人工智能优势资源协同发展。

同时，尽快明确先导区发展核心区和发展重点。南京规划构建“一带引领、两极支撑”的人工智能产业发展格局，也提出了人工智能+芯片、智能软件等七大特色产业集群，建议尽快确定人工智能核心发展区，集中优势资源打造人工智能创新发展高地。

其次，加快资源集聚推动融合创新。一方面充分发挥南大、东大、南航、南理工等高校资源和14所、28所等大院大所央企优势，整合人工智能方向龙头企业和南京新型研发机构资源，积极布局创建国家级人工智能开放创新平台、国家企业技术中心、制造业创新中心、全国重点实验室等。另一方面，重点支持南大、东大等高校和研究机构加强人工智能前沿基础理论和核心算法研究，建立适合不同应用场景的垂直大模型、算法模型库、能力开放平台和开源社区平台。

此外，建议南京加强人工智能与5G、大数据、云计算、区块链、元宇宙技术融合创新，前瞻开展类脑智能、脑机接口、具身智能、空间智能、世界模型等前沿技术探索。重点支持举办高质量“会展赛商”活动和人工智能创新创业大赛，营造人工智能创新发展良好氛围，吸引全球技术、人才、资金、项目落户南京。