东北(bei)大学“加速建(jian)设(she)数字钢(gang)铁”学(xue)术报(bao)告会暨讨论会(hui)线上(shang)举(ju)行
4月(yue)30日上午,作(zuo)为迎(ying)接五(wu)一(yi)国际劳动节的一(yi)次(ci)特(te)殊(shu)活动,东北(bei)大学跨(kua)学(xue)科(ke)的“数字(zi)钢(gang)铁”研究(jiu)团队召(zhao)开(kai)了主(zhu)题(ti)为(wei)“加(jia)速建(jian)设(she)数(shu)字(zi)钢铁(tie)”的(de)报告会暨(ji)研(yan)讨(tao)会。会上,王(wang)国(guo)栋(dong)院士(shi)在(zai)线(xian)上(shang)与团(tuan)队的师生(sheng)交流(liu)了学习习(xi)近平总书记关于(yu)加(jia)速建(jian)设(she)数字中国、数字(zi)经济(ji)、数(shu)字技术(shu)等(deng)一系列(lie)重(zhong)要指(zhi)示(shi)的体(ti)会(hui),以及团队(dui)最近(jin)一(yi)年多来(lai)在“数(shu)字钢铁”研(yan)究工作(zuo)中取(qu)得的重(zhong)要(yao)进(jin)展(zhan),并与大(da)家(jia)交(jiao)流互动(dong),深入研(yan)讨今(jin)后进(jin)一步学习领会贯(guan)彻(che)落(luo)实(shi)习(xi)近平总书(shu)记的(de)指(zhi)示,推进“数(shu)字(zi)钢铁”各项(xiang)工(gong)作(zuo)迈(mai)上(shang)新(xin)台阶(jie)。同(tong)时(shi),该(gai)校通过(guo)开(kai)展(zhan)“加快建(jian)设(she)数字(zi)钢铁(tie)”工作,加(jia)强学(xue)科交(jiao)叉、行(xing)业(ye)协同、产(chan)学(xue)研深度(du)融(rong)合(he),促(cu)进学科(ke)建设(she)、人才(cai)培(pei)养、教学(xue)改革等(deng)工(gong)作(zuo)蓬勃(bo)开(kai)展(zhan),取得实效(xiao)。
东(dong)北大学(xue)冶(ye)金(jin)学院、资(zi)土学院(yuan)、机(ji)械(xie)学院、信息(xi)学院(yuan)、RAL重(zhong)点(dian)实验(yan)室近(jin)300名师(shi)生参加了(le)会(hui)议,报告(gao)会由RAL实(shi)验(yan)室(shi)副(fu)主任(ren)、“数字(zi)钢(gang)铁(tie)”团队的(de)带(dai)头人(ren)张(zhang)殿(dian)华(hua)教授主持。
习(xi)近平总(zong)书(shu)记(ji)在(zai)中(zhong)央政治(zhi)局第(di)34次学习(xi)会(hui)议上(shang)的讲话中(zhong)指(zhi)出(chu):“数字(zi)经(jing)济发展(zhan)速度之(zhi)快、辐射(she)范(fan)围(wei)之(zhi)广、影响程(cheng)度之深(shen)前所(suo)未有(you),正(zheng)在(zai)成(cheng)为(wei)重(zhong)组全(quan)球(qiu)要(yao)素资(zi)源(yuan)、重(zhong)塑(su)全球(qiu)经济结构、改变全球(qiu)竞争格局的关(guan)键(jian)力(li)量(liang)。”
王(wang)国(guo)栋(dong)院士(shi)特别(bie)强(qiang)调,要认(ren)真(zhen)学习,深刻(ke)理(li)解(jie)习(xi)总书记在(zai)中(zhong)央政治(zhi)局(ju)学(xue)习会(hui)议(yi)上的(de)讲话(hua)精神,要积(ji)极(ji)响应(ying)中(zhong)央(yang)号(hao)召,加(jia)快建设(she)数字(zi)中国(guo)。我们(men)钢(gang)铁(tie)人要将(jiang)数字(zi)技(ji)术与钢(gang)铁行业(ye)深(shen)度(du)融(rong)合(he),充分发挥(hui)钢铁(tie)行(xing)业(ye)海(hai)量(liang)数据(ju)和丰富应(ying)用场(chang)景(jing)优(you)势,依(yi)靠(kao)数据分(fen)析、数(shu)据科(ke)学(xue)的强大(da)数(shu)据(ju)处(chu)理能(neng)力(li),加(jia)快(kuai)建(jian)设(she)“数字(zi)钢铁”,赋(fu)能钢铁行(xing)业转(zhuan)型(xing)升级(ji),打造(zao)出(chu)钢(gang)铁行业(ye)自(zi)立自(zi)强(qiang)、创(chuang)新(xin)发展(zhan)的新天(tian)地(di)。
王(wang)国栋院(yuan)士依据(ju)东北(bei)大(da)学(xue)从上(shang)世(shi)纪(ji)90年代(dai)的钢(gang)铁材料(liao)组织(zhi)性能(neng)预测技术开(kai)始到最(zui)近一(yi)年来(lai)取得的(de)各(ge)项工作(zuo)进展,以(yi)及(ji)国(guo)际(ji)上(shang)韩(han)国(guo)POSCO、日(ri)本(ben)JFE及(ji)欧美国家钢铁企(qi)业的(de)研究情(qing)况,分(fen)国家战(zhan)略、数据时(shi)代与(yu)数(shu)据科(ke)学、钢(gang)铁(tie)行业数(shu)字化转(zhuan)型(xing)的(de)国际(ji)潮(chao)流、数字(zi)孪生—信息(xi)物(wu)理(li)系统(tong)与材料创新基(ji)础设(she)施、钢铁(tie)工(gong)业(ye)互联网(wang)的总体(ti)架(jia)构与功能(neng)、钢(gang)铁(tie)行业数字(zi)化(hua)的实践(jian)等6个(ge)方面全(quan)面(mian)阐(chan)述了团队(dui)在(zai)数字经济(ji)和(he)钢(gang)铁行(xing)业(ye)融(rong)合(he)发(fa)展,发(fa)挥数(shu)字化(hua)技(ji)术的(de)放大、倍(bei)增、叠加作(zuo)用,促进钢铁工业数(shu)字化、加速(su)建设(she)数(shu)字钢铁工(gong)作(zuo)的成效和(he)亮(liang)点(dian)。
王国(guo)栋(dong)院士(shi)指(zhi)出(chu),钢(gang)铁(tie)行业(ye)具(ju)有丰(feng)富(fu)的数(shu)字技术(shu)应(ying)用(yong)场景资(zi)源(yuan)。钢铁行业先进(jin)的(de)数(shu)据采(cai)集系(xi)统、自动(dong)化(hua)控(kong)制(zhi)系(xi)统(tong)和研(yan)发(fa)设(she)施(shi),可(ke)以(yi)为我(wo)们提供(gong)海(hai)量的(de)数据(ju)资源;经(jing)过(guo)长期(qi)的建设(she)和发展,我们已(yi)经(jing)实现了(le)全面的数(shu)据(ju)采集和丰(feng)富的(de)数(shu)据积累(lei)。在(zai)工业(ye)互(hu)联网(wang)、大(da)数据(ju)、云计算、5G网络(luo)等(deng)信(xin)息技术(shu)的(de)支(zhi)撑下,我们可以借(jie)助(zhu)大(da)数(shu)据(ju)与(yu)机(ji)器(qi)学习(xi)/深度学习等数(shu)据(ju)科(ke)学(xue)技术(shu),快(kuai)速(su)挖掘(jue)海(hai)量(liang)数据(ju)中(zhong)蕴含的企(qi)业(ye)管理与(yu)生产(chan)过(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)规(gui)律(lv),从(cong)而利用(yong)这些(xie)规律(lv)解(jie)决流程(cheng)工业(ye)普遍存在的“不(bu)确定性”等(deng)“黑(hei)箱”难题,发(fa)挥数(shu)据(ju)技(ji)术(shu)的(de)放(fang)大、倍(bei)增、叠(die)加(jia)作(zuo)用,推(tui)进钢(gang)铁(tie)行(xing)业(ye)的高质量发展(zhan)。
王国栋院士(shi)详细分析了(le)团(tuan)队创(chuang)新提出并正(zheng)在(zai)企业(ye)建立(li)的(de)钢(gang)铁工业(ye)互(hu)联(lian)网(wang)架构(gou)下(xia)钢(gang)铁(tie)企业创新(xin)基础设(she)施的(de)特(te)征(zheng)和建设任务(wu)。
第(di)一项任务(wu),必(bi)须填(tian)平(ping)补(bu)齐底层(ceng)生产(chan)线的(de)数据采集和(he)执行(xing)机(ji)构,消除(chu)数据采(cai)集和(he)指(zhi)令执行方(fang)面(mian)的“短板”。钢(gang)铁工(gong)业(ye)要(yao)采用数(shu)字化(hua)技术,实(shi)现数字(zi)化转型,首要(yao)条(tiao)件(jian)是(shi)钢(gang)铁产(chan)线的各(ge)个基(ji)本(ben)单(dan)元(yuan)具有(you)完(wan)备(bei)、可(ke)靠(kao)、性能优(you)良(liang)的(de)数据采集(ji)系(xi)统(tong),可(ke)以提供精(jing)准(zhun)、齐全(quan)的(de)现场有关(guan)材(cai)料成分(fen)设(she)计和(he)实时(shi)操作数据等(deng)输(shu)入数(shu)据,以(yi)及材料外(wai)形(xing)尺寸、组(zu)织(zhi)性能(neng)、表面质(zhi)量(liang)等输(shu)出(chu)数据(ju)。同(tong)时,各工(gong)序(xu)的基础(chu)自动化(hua)系统(tong)和(he)执行(xing)机(ji)构必(bi)须(xu)以足够(gou)的(de)响(xiang)应(ying)性和实时(shi)性(xing)实(shi)现(xian)过程(cheng)控(kong)制(zhi)与(yu)物理系统(tong)的(de)实时交(jiao)互,完成需要的自(zi)动(dong)化控制任务(wu)。尽管(guan)我国多(duo)数(shu)钢厂是近(jin)年建(jian)设(she)的,采(cai)用(yong)了(le)先(xian)进(jin)的自动化技术,有(you)较(jiao)好(hao)的自(zi)动(dong)化(hua)基础(chu),但是(shi)仍(reng)然(ran)有(you)缺项和(he)“短(duan)板(ban)”。
第(di)二(er)项任(ren)务,是(shi)攻克“边缘(yuan)数字(zi)化(hua)核心平(ping)台(tai)”,简(jian)称“边缘(yuan)平(ping)台(tai)”。钢(gang)铁(tie)行业(ye)的(de)全流程(cheng)“黑(hei)箱”就(jiu)位于边缘。传(chuan)统(tong)的边缘主(zhu)要使(shi)用基础(chu)理(li)论主(zhu)导(dao)的(de)数学模(mo)型(xing),来(lai)完(wan)成(cheng)过(guo)程(cheng)机(ji)设(she)定计(ji)算(suan)和基础自动(dong)化控制。此外,在(zai)边缘处(chu)还(hai)有过程(cheng)监(jian)控系统(tong)、质量追溯(su)系(xi)统、数(shu)据库系统等(deng),近年还有(you)少(shao)许(xu)的(de)局(ju)部(bu)智能化(hua)控制(zhi)环(huan)节(jie)。由于(yu)环境状(zhuang)况(kuang)和(he)操(cao)作条(tiao)件(jian)波动以及设(she)备运(yun)行(xing)状态(tai)变(bian)化,加(jia)之(zhi)过程(cheng)输入(ru)条(tiao)件、状态(tai)变量(liang)和控(kong)制(zhi)系统之间的(de)关(guan)系(xi)十分(fen)复杂(za),这些(xie)机理模型对(dui)于全(quan)流程(cheng)“黑箱(xiang)”的复杂动态过(guo)程(cheng)适(shi)用性很(hen)差,预报精度(du)不(bu)高(gao),难以准确(que)透视(shi)工(gong)艺、设(she)备、质(zhi)量等关(guan)键参数(shu)之(zhi)间(jian)的(de)复(fu)杂关(guan)系(xi)。因(yin)此,利用数字(zi)化(hua)技(ji)术(shu)改(gai)造(zao)过的(de)边(bian)缘部(bu)分(fen)设置(zhi)了边(bian)缘数(shu)据中心(xin),负责(ze)生(sheng)产(chan)过程输(shu)入、输(shu)出(chu)大数(shu)据(ju)的(de)提(ti)取、转(zhuan)换、存储的功能。与(yu)此(ci)相应,在边(bian)缘(yuan)部(bu)分设(she)置“大数(shu)据(ju)/机器学(xue)习解(jie)析(xi)平(ping)台(tai)(I)”(D/M平(ping)台I),这(zhe)个(ge)平台(tai)可(ke)以利(li)用数据科学(xue)、AI等技(ji)术解(jie)析(xi)建立和(he)优(you)化数字(zi)孪(luan)生(sheng)过程(cheng)模(mo)型(xing),以(yi)及实现(xian)过(guo)程可(ke)视(shi)化、开发APP等(deng)功(gong)能,并将(jiang)生(sheng)产过程数字(zi)孪生(sheng)模(mo)型传送(song)到过程(cheng)控制(zhi)系统,代(dai)替(ti)传(chuan)统(tong)的机理模型(xing),进行(xing)生(sheng)产(chan)设(she)备(bei)的(de)设(she)定(ding)和(he)动态(tai)设定(ding)。
第三(san)项任务(wu),是(shi)建(jian)设资源(yuan)配(pei)置管理云(yun)平台(tai),简(jian)称“云(yun)平台(tai)”。云平(ping)台位(wei)于(yu)云中(zhong),负责(ze)生(sheng)产计划、调度(du)、质(zhi)量、效率等生(sheng)产(chan)活动(dong),原料、供应(ying)、能(neng)源、介质(zhi)、排(pai)放、物(wu)流、人(ren)力资源(yuan)、财务、成本(ben)、技术(shu)创(chuang)新与(yu)开发等的(de)资(zi)源(yuan)配置和管(guan)理功(gong)能(neng),是(shi)“边(bian)缘(yuan)部分(fen)”设定(ding)、运行、调(diao)度的(de)强大支(zhi)撑(cheng)部(bu)分(fen)。在云(yun)平(ping)台配置(zhi)有(you)企业(ye)大(da)数据(ju)中心(xin)和“大(da)数据/机器(qi)学习解(jie)析平台(tai)(II)”(D/M平台II),该平(ping)台也是利(li)用(yong)机(ji)器(qi)学(xue)习(xi)等数(shu)据(ju)转换和处(chu)理技(ji)术(shu)处理、分析生(sheng)产(chan)、设(she)备(bei)、能(neng)源(yuan)、物流、安(an)全(quan)、市场、销售(shou)、资(zi)源(yuan)、财务、战(zhan)略(lve)等各方面的大(da)数据(ju),对相(xiang)应(ying)部(bu)分(fen)的运行和管理工(gong)作(zuo)进行管(guan)理和优(you)化(hua),支(zhi)撑(cheng)和(he)保证(zheng)生(sheng)产(chan)线(xian)系统和(he)公(gong)司(si)整体的(de)最(zui)优(you)化(hua)运行(xing)。
第四项(xiang)任务,是(shi)网络化(hua),即(ji)系统的通(tong)信(xin)和(he)网(wang)络。原有的(de)光纤(xian)通(tong)信系(xi)统继续使(shi)用,并(bing)增(zeng)设(she)5G通信网络(luo)。在(zai)垂(chui)直方(fang)向(xiang)上,该(gai)系(xi)统(tong)实(shi)现(xian)轧(ya)制(zhi)等(deng)快(kuai)过程(cheng)的短时(shi)延交互(hu)反(fan)馈;在(zai)流(liu)程方向(xiang)上(shang),实(shi)现(xian)各单元之(zhi)间(jian)的顺畅(chang)、无(wu)缝(feng)的优(you)化衔(xian)接(jie)。这个系统(tong),可以保(bao)证(zheng)通(tong)信(xin)网(wang)络无时(shi)不(bu)在,无处不在,即(ji)插即(ji)用,畅(chang)通高(gao)效(xiao)。
王国(guo)栋院士(shi)特别(bie)强调,应(ying)当(dang)注意(yi)新系统(tong)与(yu)企(qi)业(ye)原有系统的(de)衔接、继承(cheng)和发展。我们(men)在保持原系(xi)统的(de)优点和优势的(de)同时(shi),还(hai)要发(fa)挥(hui)“软(ruan)件(jian)定(ding)义”的优势(shi),开(kai)发(fa)先进的计算(suan)机软(ruan)件,把(ba)最(zui)新(xin)的技术(shu)无缝(feng)融(rong)入(ru)原(yuan)系(xi)统(tong)中去,通(tong)过高质量的(de)软(ruan)件(jian)实现对原(yuan)系(xi)统(tong)的改造,完(wan)成(cheng)新旧(jiu)软件系统(tong)的顺(shun)利过渡。只立(li)不(bu)破(po),多立少破(po),数(shu)据(ju)驱(qu)动(dong),软件定义,降低(di)改造成本,逐(zhu)步上(shang)线(xian)实施(shi),加速建(jian)设进(jin)程(cheng),确(que)保安(an)全可靠(kao)。这样做(zuo)可以(yi)大大(da)降(jiang)低改造(zao)的成(cheng)本(ben),提高(gao)改造的(de)效率(lv),加(jia)速(su)改(gai)造的(de)进(jin)度(du),促进行(xing)业的智(zhi)能(neng)化(hua)转型(xing)。所(suo)以(yi),自主创(chuang)新(xin)开(kai)发数(shu)据(ju)驱(qu)动、软件(jian)定义(yi)的全(quan)新(xin)数(shu)字(zi)化、网络化、智能(neng)化(hua)系统(tong),是我们必(bi)须(xu)认(ren)真执行(xing)的(de)关(guan)键环节。
王(wang)国栋(dong)院士(shi)与(yu)师(shi)生(sheng)针对(dui)“加(jia)快(kuai)建设(she)数(shu)字钢铁”主(zhu)题(ti)进行(xing)了(le)深入(ru)交(jiao)流(liu),集(ji)中(zhong)讨论了数(shu)字(zi)经济与(yu)钢(gang)铁行业(ye)深(shen)度(du)融合(he)的重大(da)意义(yi)、加(jia)强高(gao)校(xiao)学(xue)科(ke)交叉优势(shi)、产学研联合(he)组(zu)队(dui)、研究(jiu)项(xiang)目的确定和(he)运作(zuo)、国际先进企(qi)业(ye)研(yan)究动(dong)态交流(liu)与收(shou)集(ji)、提(ti)高建设(she)效率与(yu)降低(di)建(jian)设(she)成(cheng)本等(deng)问题(ti),并(bing)展(zhan)望了下(xia)阶(jie)段的工作。
与(yu)会(hui)师(shi)生(sheng)一(yi)致认为(wei),我(wo)们(men)要(yao)以(yi)习总(zong)书记(ji)“加(jia)速(su)建(jian)设数字(zi)中国(guo)”的指示(shi)为(wei)纲(gang),深刻认识大数据+机(ji)器学(xue)习(xi)为核心(xin)的数(shu)字化转(zhuan)型是(shi)钢铁工业(ye)发(fa)展的(de)大(da)趋势、大(da)方向(xiang)。我们要以国(guo)家重(zhong)大需求(qiu)和企(qi)业管(guan)理(li)与(yu)生产中的问题为(wei)导(dao)向(xiang),学科(ke)交(jiao)叉,行业协同(tong),产学研(yan)深度融合(he),攻(gong)克关(guan)键共性技(ji)术(shu),创新(xin)颠(dian)覆(fu)性、引领(ling)性、原创性技(ji)术,掌握核心(xin)竞(jing)争力(li),加(jia)速建设数(shu)字(zi)钢铁(tie),促进(jin)我(wo)国(guo)钢(gang)铁(tie)行(xing)业实(shi)现(xian)数(shu)字化转(zhuan)型(xing),高(gao)质量发展(zhan)!我们相(xiang)信,中国钢铁行业(ye)一(yi)定会在(zai)激(ji)烈的(de)国(guo)际竞(jing)争(zheng)中(zhong)占(zhan)据钢(gang)铁(tie)产业(ye)数字化的(de)制(zhi)高(gao)点,成(cheng)为世(shi)界(jie)钢铁科学技术创(chuang)新发展的领(ling)跑者(zhe)。我(wo)们也同样相信,经过这(zhe)场(chang)数字经济(ji)、数(shu)字技(ji)术发(fa)展浪(lang)潮(chao)的洗礼,东(dong)北(bei)大(da)学(xue)在(zai)学科建(jian)设、人(ren)才培养、教(jiao)学(xue)改(gai)革、学(xue)校治(zhi)理(li)、服(fu)务社会等(deng)方面,也一(yi)定(ding)会(hui)发挥(hui)数(shu)据的基(ji)础(chu)资(zi)源作(zuo)用和创新(xin)引(yin)擎作用(yong),实(shi)现(xian)各项(xiang)工(gong)作的数字(zi)化(hua)转型,走(zou)在“双一(yi)流”建(jian)设的(de)前(qian)列(lie),成(cheng)为“创(chuang)新(xin)型、复(fu)合型、应用型人才(cai)”的(de)培育基地(di)。