中國冶金報(bào)記者 樊三彩

　　為積極響應(yīng)唐山市委、市政府關(guān)于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的號(hào)召，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)，河北天柱鋼鐵集團(tuán)有限公司于2022年整體搬遷至唐山海港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。作為國內(nèi)“最年輕”的一家向海搬遷的鋼廠，天柱鋼鐵的數(shù)字化水平也行業(yè)領(lǐng)先。

　　4月24日，在2023冶金規(guī)劃院鋼鐵行業(yè)CIO高峰論壇（天柱鋼鐵站)期間，《中國冶金報(bào)》記者走進(jìn)天柱鋼鐵技術(shù)中心，近距離感受了這家數(shù)控化率達(dá)到80%沿海鋼廠的魅力。

　　天柱鋼鐵技術(shù)中心包括智能檢測(cè)室、物理室、原料室等，在這里，偌大炫酷的管控屏、靈巧取樣制樣的智能機(jī)器人、靈敏的監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等映入眼簾，現(xiàn)代化鋼廠的氣息撲面而來。從中，《中國冶金報(bào)》記者了解到，天柱鋼鐵原料室配備的智能廢鋼自動(dòng)驗(yàn)質(zhì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了廢鋼驗(yàn)質(zhì)的無人化和智能化，在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

　　端邊云協(xié)同架構(gòu) 統(tǒng)一廢鋼驗(yàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

　　當(dāng)前，鋼鐵企業(yè)廢鋼回收面臨諸多業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)，包括廢鋼定級(jí)作業(yè)環(huán)境較為惡劣，質(zhì)檢員勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高；廢鋼來源復(fù)雜、種類繁多、料型不一，人工目檢難以量化和標(biāo)準(zhǔn)化；廢鋼定級(jí)時(shí)間短，驗(yàn)級(jí)人員無法在有限時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)計(jì)算出料型占比；等等。

　　天柱鋼鐵信息自動(dòng)化部部長林西強(qiáng)介紹，天柱鋼鐵廢鋼自動(dòng)驗(yàn)質(zhì)系統(tǒng)完美解決了這些問題。整體架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了端、邊、云協(xié)同：在端層面，廢鋼車輛刷卡或掃碼、過磅稱重后進(jìn)入廢鋼卸料廠，完成數(shù)據(jù)采集；在邊層面，通過車斗檢測(cè)、廢鋼識(shí)別整車定級(jí)、雜質(zhì)識(shí)別、超標(biāo)識(shí)別、危險(xiǎn)品識(shí)別等廢鋼定級(jí)算法，生成定級(jí)圖片、定級(jí)結(jié)果、驗(yàn)質(zhì)報(bào)告等廢鋼定級(jí)應(yīng)用結(jié)果；在云層面，則可以對(duì)廢鋼定級(jí)算法進(jìn)行訓(xùn)練、優(yōu)化，從而更好地進(jìn)行邊緣計(jì)算。

　　天柱鋼鐵技術(shù)中心主任巨偉鋒介紹，這其中，首要關(guān)鍵的一步是在端層面進(jìn)行廢鋼智能判級(jí)的圖像采集。天柱鋼鐵在廢鋼車輛卸車點(diǎn)正面安裝了2臺(tái)球機(jī)，一臺(tái)用于廢鋼定級(jí)成像，一臺(tái)用于人工監(jiān)控；側(cè)面安裝了1臺(tái)球機(jī)，用于補(bǔ)充抓拍?！霸趶U鋼卸車過程中，選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)抓取車斗內(nèi)廢鋼圖片，能夠保證準(zhǔn)廢鋼料型成像準(zhǔn)確、清晰，如實(shí)地反映出廢鋼供應(yīng)商的料型種類、等級(jí)情況?！?span style="">巨偉鋒介紹，利用AI攝像機(jī)能夠形成多角度、變焦距的廢鋼圖像，成像更清晰。

　　“廢鋼自動(dòng)定級(jí)的核心就是算法，其次是制度與標(biāo)準(zhǔn)的建立，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)反推算法?！绷治鲝?qiáng)表示，廢鋼智能定級(jí)算法的關(guān)鍵步驟為逐層分析→AI識(shí)別→準(zhǔn)確判級(jí)。整個(gè)過程可以分為六步。第一步是車輛定位，主要進(jìn)行車斗識(shí)別和車斗范圍劃定；第二步是用磁吊吸取廢鋼；第三步是定位磁吊覆蓋范圍，視頻自動(dòng)變焦、抓取圖像，對(duì)廢鋼進(jìn)行分層分析；第四步是料型識(shí)別、比例分析；第五步是對(duì)實(shí)時(shí)料型比例、定級(jí)結(jié)果分層分析輸出；第六步是整車廢鋼定級(jí)評(píng)估結(jié)果?！霸谡麄€(gè)過程中，整車要經(jīng)過18次~40次逐層識(shí)別、料型分析和定級(jí)。”林西強(qiáng)介紹，天柱鋼鐵采用基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)廢鋼種類進(jìn)行建模，訓(xùn)練廢鋼識(shí)別和料型判定模型；通過嚴(yán)格把控模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)人工廢鋼驗(yàn)級(jí)經(jīng)驗(yàn)的固化，統(tǒng)一了廢鋼驗(yàn)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，這種標(biāo)準(zhǔn)能夠進(jìn)一步優(yōu)化判級(jí)的算法。

　　整車定級(jí)準(zhǔn)確率≥90% 生產(chǎn)經(jīng)營價(jià)值凸顯

　　當(dāng)前，山西建龍、晉鋼、魯麗鋼鐵等企業(yè)也已啟用廢鋼智能定級(jí)系統(tǒng)，相較而言，通過與華為合作，天柱鋼鐵廢鋼自動(dòng)驗(yàn)質(zhì)系統(tǒng)存在一定技術(shù)優(yōu)勢(shì)?！霸撓到y(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)接口，支持與現(xiàn)有系統(tǒng)對(duì)接開發(fā)。同時(shí)，采用華為盤古大模型、公有云的強(qiáng)算力，支持算法模型一鍵部署邊緣側(cè)，支持5G等各種網(wǎng)絡(luò)連接方式，能夠?qū)崿F(xiàn)整車定級(jí)準(zhǔn)確率、整車扣雜準(zhǔn)確率、異物識(shí)別準(zhǔn)確率均≥90%，算法性能指標(biāo)＜5秒（即單張廢鋼定級(jí)圖片5s內(nèi)可完成模型推理輸出定級(jí)結(jié)果；廢鋼定級(jí)任務(wù)結(jié)束后，整車定級(jí)結(jié)果5s內(nèi)輸出）?！?span style="">巨偉鋒介紹。

　　他告訴《中國冶金報(bào)》記者，這一廢鋼定級(jí)系統(tǒng)為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營帶來了多重的價(jià)值。

　　一是自動(dòng)識(shí)別，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。通過機(jī)器視覺多角度、逐層采集廢鋼信息，免去了廢鋼驗(yàn)級(jí)人員攀車近距離觀察的工作流程，為現(xiàn)場(chǎng)人員的工作安全性提供了保障。

　　二是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，客觀評(píng)價(jià)。通過AI算法進(jìn)行智能定級(jí)、智能扣雜、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，減少了人員主觀因素對(duì)定級(jí)的影響和糾紛。

　　三是定級(jí)結(jié)果可追溯。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)按客戶要求，存儲(chǔ)定級(jí)過程數(shù)據(jù)，做到過程可追溯，減少廢鋼供應(yīng)商對(duì)定級(jí)的異議，同時(shí)，更易于實(shí)現(xiàn)模型的更新和數(shù)據(jù)迭代，實(shí)現(xiàn)算法專家的積累和行業(yè)專家的知識(shí)沉淀。

　　四是避免了安全隱患。危險(xiǎn)品識(shí)別、實(shí)時(shí)報(bào)警，降低了定級(jí)過程中可能存在的工傷風(fēng)險(xiǎn)，保證投料安全。

　　五是降本增效。提高了鋼廠智能化、信息化程度，減少了廢鋼回收過程中不必要的時(shí)間消耗（包括提升廢鋼卸車效率、減少供應(yīng)商司機(jī)等待時(shí)間等），提高生產(chǎn)效率。