自治区先进级智能工厂——
内蒙古包钢钢联股份有限公司：
基于全流程智能制造的绿色稀土钢产品智能工厂
包钢股份始建于1954年，是国家“一五”期间重点建设项目，周恩来总理曾为其投产剪彩，习近平总书记提及的“齐心协力建包钢”历史佳话源于此，成为我国重要钢铁工业基地。包钢股份以打造全球最优稀土钢新材料制造基地为目标，秉承“坚韧不拔，超越自我”精神，依托白云鄂博铁稀土共生资源，发展独具特色的稀土钢产品，具有良好的耐磨、耐腐蚀等性能，广泛应用于京沪高铁、青藏铁路等国家工程，远销60个国家和地区。品牌价值2025年达272.6亿元。公司着力构建高质量发展格局，形成“优质精品钢+系列稀土钢”产品结构，具备1720万吨铁钢材配套能力，生产重轨、风电板等重点产品，开发300余个稀土钢牌号，装备水平国际一流，是西北最大板材基地、世界最大钢轨生产基地。面向未来，包钢股份将坚持新发展理念，融入新发展格局，以生态优先、绿色发展为导向，推动科技创新和转型升级，助力新型工业化，为中国式现代化建设贡献力量。
在智能化升级改造前，企业在以下方面面临突出痛点与瓶颈：
1.生产系统割裂、协同不足：多工序、多系统并行运行，IT与OT网络相对割裂，数据分散在ERP、MES、L2/L3等系统中，难以实现全流程贯通与实时联动，制约精细化管控能力提升。
2.生产过程复杂，依赖经验决策：钢铁生产流程长、工艺参数多，转炉冶炼、热轧等关键工序对操作经验依赖度高，稳定性与一致性难以保障，制约质量提升与效率提升。
3.能源消耗高、碳排放管控难：能源介质种类多、流向复杂，能耗与碳排放数据分散，难以实现全过程精准计量、预测与优化，绿色低碳转型压力较大。
4.安全与设备运维风险高：厂区范围大、作业环境复杂，人员定位、设备状态感知和异常预警能力不足，隐患发现滞后，运维响应效率有待提升。
包钢股份以全链条数智化管理为核心，深度融合AI、数字孪生、大数据、云计算等前沿技术与精益管理方法，构建覆盖研发设计、计划制定、生产执行、质量追溯、安全管控等全流程的智能化体系。
工厂建设方面，引进转炉倾动、氧枪、精炼炉等32套数字化设备，并在炼钢、热轧等工序部署数字孪生系统。同步建成IDC智算中心与骨干光环网，构建“云-网-边-端”协同的工业数字基础设施体系。
研发设计方面，融合ERP系统及AutoForm、Ansys-LSDyna、ANSYSFLUENT、Factsage等专业仿真软件建立工艺知识库并开展设计仿真。
生产管理方面，ERP与MES系统联动实现基于多种约束条件的生产计划智能排程，同时基于生产数据实时采集进行生产进度跟踪；集成ERP、WMS及库房一体化系统，运用智能仓库、无人库，实现原材料、备品备件、成品卷板的智能化管理，结合路径规划算法与智能化配送设备实现配送与需求精准匹配；运用皮带跑偏AI检测以及巡检机器人确保风险点动态可控；采用统计学方法和RNN神经网络等算法建立基于黑盒优化技术的各种能源介质的投入产出能力和配比关系，进行能源介质发生及消耗预测。
生产作业方面，通过数字孪生转炉生产优化系统实现一键炼钢。利用视觉识别实现轧制产品表面缺陷自动判定，运用三维重建技术实现钢包内衬侵蚀分析与挂渣判定，并通过ERP系统整合全过程生产质量数据实现精准追溯；通过覆盖风机、电机、轧机、加热炉等关键设备的263131个设备测点实时采集设备运行数据并开展可视化分析，异常时自动触发多级报警，形成从数据采集、状态分析到异常处置的闭环管理。
运营管理方面，基于帆软BI平台，实现人、财、物等多个关键领域核心数据的集中呈现，结合风险与收益评估，为调整采购计划、平衡库存、降低经营风险提供依据。同时基于设备数采、进度跟踪、工艺分析、安全环保一体化管控多维度看板及驾驶舱跟踪，实现产品全生命周期管理。
1.研发成效
包钢股份2024年研发投入强度达5%以上，拥有和参与共建国家级科研平台2个、省级平台3个、院士工作站2个，成立“北京包钢钢铁技术有限公司”及自治区“蒙科聚”等机构。2024年150项创新成果获实用新型专利授权，“转炉煤气全干法显热回收绿色低碳新技术与装备”科技成果达国际领先水平。
2.成本控制与效率提升
通过降本增效举措实施，吨钢制造成本同比降低2.8%，通过优化配煤配矿结构、强化设备管理等措施实现全工序降本；采购端推行“经济料”替代“精致料”策略，降低采购成本；通过深化业财融合，完善预算管理和库存预警机制，降低存货资金占用，提升资金利用效率。
目前全链条数智化建设取得显著成效，其中关键设备数控化率达84.17%，应用人工智能技术场景比例38.5%，应用人工智能模型21个。
包钢股份立足产业发展前沿，计划以产品创新、市场拓展、技术推广与智能升级为核心抓手，全面构建高质量发展新格局。
针对安全一体化、能碳管理、污染排放预测等可供复用的场景，进行方案技术封装与标准化构建。
在模块化技术包开发上，安全一体化领域封装危险区域监测算法、设备安全预警规则引擎、应急联动响应流程模板，形成边缘计算网关结合云端分析平台的轻量化部署包，支持不同规模厂区快速适配；能碳管理领域整合能耗数据采集接口规范、碳排放因子自动换算模型、能效优化推荐算法，支持按行业特性调整参数阈值；污染排放预测领域打包污染物扩散模拟算法、实时排放数据校验工具、超标预警阈值配置模板，满足同行业与上下游企业污染处理场景需求。
在钢铁产品领域推广上，对接风电、轨道交通等战略新兴行业需求，通过参加高端产品推介会与龙头企业深度合作，将稀土钢的优异性能转化为行业优势。稀土钢产品方面，借助国际高端平台提升品牌影响力，通过“研发-生产-应用”一体化模式，与新能源汽车、风电等行业企业建立战略合作，推动稀土材料在终端领域的深度应用，实现产业链价值延伸。
在绿色技术推广上，计划将氢基竖炉、绿电替代等创新成果转化为行业标准，通过举办交流会、培训班等形式，带动钢铁行业上下游协同开展绿色化改造，形成示范效应。
在智能制造技术推广上，包钢股份以“技术辐射、经验共享”为策略，面向同行业举办专题研讨进行技术推广，助力行业智能化升级；在集团内部，计划组建专业团队定制智能改造方案，建立经验交流平台与激励机制，推动智能炼钢、轧钢等模式在子公司、同行业与上下游企业快速复制。
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