中國冶金報記者 樊三彩
為積極響應唐山市委、市政府關(guān)于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、促進(jìn)轉型升級、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的號召，實(shí)現綠色發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展的目標，河北天柱鋼鐵集團有限公司于2022年整體搬遷至唐山海港經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區。作為國內“最年輕”的一家向海搬遷的鋼廠(chǎng)，天柱鋼鐵的數字化水平也行業(yè)領(lǐng)先。
4月24日，在2023冶金規劃院鋼鐵行業(yè)CIO高峰論壇（天柱鋼鐵站)期間，《中國冶金報》記者走進(jìn)天柱鋼鐵技術(shù)中心，近距離感受了這家數控化率達到80%沿海鋼廠(chǎng)的魅力。
天柱鋼鐵技術(shù)中心包括智能檢測室、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器人、靈敏的監測報警系統等映入眼簾，現代化鋼廠(chǎng)的氣息撲面而來(lái)。從中，《中國冶金報》記者了解到，天柱鋼鐵原料室配備的智能廢鋼自動(dòng)驗質(zhì)系統，實(shí)現了廢鋼驗質(zhì)的無(wú)人化和智能化，在業(yè)內處于領(lǐng)先水平。
端邊云協(xié)同架構 統一廢鋼驗級標準
當前，鋼鐵企業(yè)廢鋼回收面臨諸多業(yè)務(wù)挑戰，包括廢鋼定級作業(yè)環(huán)境較為惡劣，質(zhì)檢員勞動(dòng)強度大、作業(yè)風(fēng)險高；廢鋼來(lái)源復雜、種類(lèi)繁多、料型不一，人工目檢難以量化和標準化；廢鋼定級時(shí)間短，驗級人員無(wú)法在有限時(shí)間內精準計算出料型占比；等等。
天柱鋼鐵信息自動(dòng)化部部長(cháng)林西強介紹，天柱鋼鐵廢鋼自動(dòng)驗質(zhì)系統完美解決了這些問(wèn)題。整體架構實(shí)現了端、邊、云協(xié)同：在端層面，廢鋼車(chē)輛刷卡或掃碼、過(guò)磅稱(chēng)重后進(jìn)入廢鋼卸料廠(chǎng)，完成數據采集；在邊層面，通過(guò)車(chē)斗檢測、廢鋼識別整車(chē)定級、雜質(zhì)識別、超標識別、危險品識別等廢鋼定級算法，生成定級圖片、定級結果、驗質(zhì)報告等廢鋼定級應用結果；在云層面，則可以對廢鋼定級算法進(jìn)行訓練、優(yōu)化，從而更好地進(jìn)行邊緣計算。
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)行廢鋼智能判級的圖像采集。天柱鋼鐵在廢鋼車(chē)輛卸車(chē)點(diǎn)正面安裝了2臺球機，一臺用于廢鋼定級成像，一臺用于人工監控；側面安裝了1臺球機，用于補充抓拍?！霸趶U鋼卸車(chē)過(guò)程中，選擇適當的時(shí)機抓取車(chē)斗內廢鋼圖片，能夠保證準廢鋼料型成像準確、清晰，如實(shí)地反映出廢鋼供應商的料型種類(lèi)、等級情況?！?span style="">巨偉鋒介紹，利用AI攝像機能夠形成多角度、變焦距的廢鋼圖像，成像更清晰。
“廢鋼自動(dòng)定級的核心就是算法，其次是制度與標準的建立，根據標準反推算法?！绷治鲝姳硎?，廢鋼智能定級算法的關(guān)鍵步驟為逐層分析→AI識別→準確判級。整個(gè)過(guò)程可以分為六步。第一步是車(chē)輛定位，主要進(jìn)行車(chē)斗識別和車(chē)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，對廢鋼進(jìn)行分層分析；第四步是料型識別、比例分析；第五步是對實(shí)時(shí)料型比例、定級結果分層分析輸出；第六步是整車(chē)廢鋼定級評估結果?！霸谡麄€(gè)過(guò)程中，整車(chē)要經(jīng)過(guò)18次~40次逐層識別、料型分析和定級?！绷治鲝娊榻B，天柱鋼鐵采用基于深度學(xué)習的計算機視覺(jué)技術(shù)對廢鋼種類(lèi)進(jìn)行建模，訓練廢鋼識別和料型判定模型；通過(guò)嚴格把控模型訓練數據的質(zhì)量，實(shí)現人工廢鋼驗級經(jīng)驗的固化，統一了廢鋼驗級的標準，這種標準能夠進(jìn)一步優(yōu)化判級的算法。
整車(chē)定級準確率≥90% 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)價(jià)值凸顯
當前，山西建龍、晉鋼、魯麗鋼鐵等企業(yè)也已啟用廢鋼智能定級系統，相較而言，通過(guò)與華為合作，天柱鋼鐵廢鋼自動(dòng)驗質(zhì)系統存在一定技術(shù)優(yōu)勢?！霸撓到y提供標準接口，支持與現有系統對接開(kāi)發(fā)。同時(shí)，采用華為盤(pán)古大模型、公有云的強算力，支持算法模型一鍵部署邊緣側，支持5G等各種網(wǎng)絡(luò )連接方式，能夠實(shí)現整車(chē)定級準確率、整車(chē)扣雜準確率、異物識別準確率均≥90%，算法性能指標＜5秒（即單張廢鋼定級圖片5s內可完成模型推理輸出定級結果；廢鋼定級任務(wù)結束后，整車(chē)定級結果5s內輸出）?！?span style="">巨偉鋒介紹。
他告訴《中國冶金報》記者，這一廢鋼定級系統為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)帶來(lái)了多重的價(jià)值。
一是自動(dòng)識別，降低勞動(dòng)強度。通過(guò)機器視覺(jué)多角度、逐層采集廢鋼信息，免去了廢鋼驗級人員攀車(chē)近距離觀(guān)察的工作流程，為現場(chǎng)人員的工作安全性提供了保障。
二是統一標準，客觀(guān)評價(jià)。通過(guò)AI算法進(jìn)行智能定級、智能扣雜、統一標準，減少了人員主觀(guān)因素對定級的影響和糾紛。
三是定級結果可追溯。該系統實(shí)現按客戶(hù)要求，存儲定級過(guò)程數據，做到過(guò)程可追溯，減少廢鋼供應商對定級的異議，同時(shí)，更易于實(shí)現模型的更新和數據迭代，實(shí)現算法專(zhuān)家的積累和行業(yè)專(zhuān)家的知識沉淀。
四是避免了安全隱患。危險品識別、實(shí)時(shí)報警，降低了定級過(guò)程中可能存在的工傷風(fēng)險，保證投料安全。
五是降本增效。提高了鋼廠(chǎng)智能化、信息化程度，減少了廢鋼回收過(guò)程中不必要的時(shí)間消耗（包括提升廢鋼卸車(chē)效率、減少供應商司機等待時(shí)間等），提高生產(chǎn)效率。
