中鋼運用AI 智造精緻鋼品
中鋼所開發的「轉爐溢渣監診系統」,可百分之百有效預警轉爐溢渣情形,並能協助操作人員在短短10秒內抑制爐渣溢出,另也建置警示爐渣量不足及穩定鋼液品質的功能。圖/中鋼提供
中鋼成功開發「熱軋工場加熱爐數位智慧溫控系統」,將三大AI技術導入應用於中鋼集團16座加熱爐,達到節能降本效益。圖/中鋼提供
中鋼爲一貫化作業鋼廠,從上游鍊鐵、中游鍊鋼至下游的軋鋼產線,全廠共有15段不連續製程,生產冶煉的鋼種產品超過3,000種,並在建廠初期即導入ERP系統,且不斷更新和擴充其功能,無論接單、生產、品管、倉儲或銷售出貨,皆已完成「資訊化」及「自動化」系統建置。
因應工業4.0浪潮,中鋼在營運、生產及設備等三大領域,將原有「自動化」系統提升至「智慧化」層次,不僅完成325個AI專案,創造的年效益接近新臺幣16億元,未來亦將AI深化應用,以系統性及全方位地推展智慧化工作,成爲永續發展的「智慧精緻鋼廠」。
AI模型助攻 鍊鐵製程降本減碳
中鋼於2020年將二號高爐打造爲國內首座智慧高爐,運用人工智慧物聯網及AI演算法開發27項智能模組,讓高爐成爲可透視、能預知及易掌控的生產製程,一年可降低成本約新臺幣7,053萬元及減少4,518噸碳排效益,並平行展開至一號、三號及四號高爐。
中鋼近年成功開發AI配煤技術,建置「焦炭強度AI預測智能平臺」,串接高爐AIoT平臺生產資訊,可輔助調整煤料配比,穩定焦炭強度及品質,並增加高性價比冶金煤採購彈性,已導入的四階煉焦爐一年可降低原料成本約新臺幣7,500萬元。另運用AI完成「燒結機智慧機速控制系統」開發,先導入至燒結工場二號燒結機,大幅提升燒結礦良率約4%,力助每年減碳2.2萬噸。
AI精算合金投料 降低轉爐溢渣風險
中鋼採計劃性接單生產模式,爲精準計算鋼液合金添加組合,將AI技術導入精煉站場域,完成「合金投料AI預測系統」開發。中鋼依合金投料AI模型產出的鋼液成分,其實測結果顯示百分之百落在客戶鋼種產品訂單的合金量合格範圍,經統計推算一年還能降減新臺幣約800萬元的合金成本。此外,中鋼也成功開發「轉爐溢渣監診系統」,經實測結果顯示,可以百分之百預警轉爐操作過程中的溢渣情形,不僅降低溢渣導致轉爐周邊設備損壞風險,同時大幅提升鋼液吹煉效率與品質,每座轉爐設備一年可節省新臺幣3,600萬元之降本效益。
熱軋工場加熱爐 AI智慧控溫省能耗
中鋼爲解決扁鋼胚於加熱爐溫度控制所長期面對的製程難題,組成專案團隊成功開發「胚溫虛擬量測技術」、「數位智慧溫控技術」及「爐況監測診斷技術」三大技術,不僅鋼胚溫度量測誤差值大幅縮小,也利用機器學習模型精準計算投入所需燃料,更能即時診斷設備狀況,讓加熱爐維修從「定期維護」轉爲「預知維護」,提升設備運作效率。
中鋼成功開發的「熱軋工場加熱爐數位智慧溫控系統」,將三大AI技術導入應用於中鋼集團16座加熱爐,每年共可節省約1.45億百萬卡的燃耗,相當於每年減碳約3.1萬公噸,以及節省燃料成本約新臺幣1.54億元。
冷軋工場智慧製造 創造卓越價值
爲提升生產效率及推動節能減碳,中鋼第三冷軋工場採用自主研發技術來建構智慧製造產線,以提升參數控制精確度。截至目前,中鋼第三冷軋工場已完成10件智慧製造方案,申請13件專利,創造年效益達1.4億元,同時一年減碳1,327噸。
中鋼第三冷軋工場的「智慧製程」主要透過AI模組演算最佳軋延條件,將上游製程資訊與即時生產數據串聯,動態調控制程參數,以實現生產智慧化管理。第三冷軋工場也利用「吊掛攝影機」結合AI技術建構輻射管智慧診斷系統,除了可即時偵測退火爐燃燒不完全的輻射管,亦可取代人工入爐檢查,迅速排除異常,確保爐效穩定,降低工安風險。
中鋼除了生產製程外,也利用AI縮短新產品開發時間、避免設備過度保養及商業分析與決策等範疇,未來更將AI應用聚焦在四大領域,包括遠端操控與人機協作、數位雙生、混合雲以及生成式AI,並透過全方位運用AI來實踐節能減碳目標,促進鋼鐵產業數位轉型升級,朝「智慧創新、綠能減碳、價值共創,成爲永續成長的卓越企業」之中鋼願景前進。