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山钢集团如何用AI解决复杂截面型钢研发周期长、配矿效率低问题的案例
📌 摘要
山东钢铁集团有限公司，部署"尚智"AI平台解决配矿效率低、研发周期长问题，实现配矿时间4小时→2分钟、研发周期缩短70%、转钢劳动强度降低80%以上、质量精准度提升30%。
📖 本案例根据 新黄河：人工智能重新定义钢铁：配矿时间4小时压至2分钟报道整理
企业背景
山东钢铁集团有限公司（简称"山钢集团"）是山东省钢铁行业龙头企业，也是国内重要的钢铁产业基地。面对全球经济形势波动和行业内部竞争加剧，钢铁行业亟须从数量优先向质量优先、从要素驱动向创新驱动转变。作为制造强国建设的主攻方向，智能制造已成为提升钢铁行业竞争力和实现高质量发展的核心抓手。山钢集团以旗下山信软件股份有限公司为技术尖兵，持续提升自主研发和集成应用能力，走出一条以科技自主创新筑牢产业根基、以数智融合提升产业竞争力的内涵式发展新路子。
遇到的问题
山钢集团在推进智能制造升级过程中，面临两大核心瓶颈。其一是配矿效率低下：传统选矿配矿依赖工程师经验计算，每次配矿需耗费4小时以上，且难以兼顾成本最优与质量稳定两个目标，在原料价格波动频繁的市场环境下，这一瓶颈严重制约了生产调度效率。其二是研发周期冗长：复杂截面型钢的研发涉及大量参数试错，传统研发模式依赖人工试错迭代，周期长达数月，新产品上线一次命中率偏低，导致新品研发投入大、产出慢，难以快速响应市场需求。其三是高温岗位劳动强度大：在钢铁冶炼的转钢环节，操作人员需在900℃～1100℃高温环境下肉眼观察钢坯角度并手动调整辊道参数，劳动强度大且控制精度不足，安全风险高。
AI解决方案
山钢集团以山信软件为技术主体，自主研发"尚智"人工智能平台，采用"通用大模型+行业垂类模型"的技术架构，深度融合钢铁行业知识与业务场景，构建起覆盖全流程的AI应用体系。具体从三个维度突破：第一，智能配矿模型——将传统4小时的配矿计算压缩至2分钟以内，系统以成本最优与质量稳定为双目标函数，自动生成最优配矿方案；第二，AI智能研发——实现复杂截面型钢的智能化设计和数字可视化，借助知识库与历史数据训练，使新品一次上线命中率大幅提升；第三，AI视觉转钢——在4300产线部署"利用AI机器视觉赋能4300粗轧机自动转钢"技术，通过AI算法实时识别钢坯轮廓与角度，与轧制控制系统毫秒级闭环联动，替代人工高温作业。
实施效果
| 效果维度 | 实施前 | 实施后 | 改善幅度 |
|---|---|---|---|
| 智能配矿计算时间 | 4小时/次 | 2分钟/次 | 压缩99%以上 |
| 复杂截面型钢研发周期 | 数月 | 缩短70% | 大幅缩短 |
| 新产品一次上线命中率 | 基准 | 提升3倍以上 | 显著提升 |
| 自动转钢劳动强度 | 高温人工作业 | 降低80%以上 | 大幅改善 |
| 转钢质量精准度 | 经验判断 | 提升30% | 精确控制 |
| AI质检准确率 | 人工水平 | 99.7% | 行业领先 |
| 全流程AI场景应用 | 少量试点 | 138项场景 | 全面铺开 |
数据来源：山钢集团2025年AI应用实践，新黄河2026年1月报道。
技术解析
山钢集团"尚智"AI平台的技术架构包含三个层次。硬件层：与海光信息等国产芯片领军企业深度合作，基于海光"双芯智算"实现生产数据毫秒级处理与智能分析，为AI应用提供自主可控的算力底座。模型层：采用"通用大模型+行业垂类模型"的技术架构，深度融合钢铁行业知识与业务场景，形成涵盖冶金物料识别、高炉巡检、智能排产、自动转钢等50余个工业智能体的模型矩阵。应用层：面向生产制造一线提供差异化的AI工具——选矿端智能配矿模型自动生成最优方案，炼钢端一体化无干预智能炼钢实现生产动态优化，轧钢端AI视觉自动转钢实现毫秒级闭环控制，研发端智能设计大幅缩短新品研发周期。
经验启示
山钢集团的实践带来三点关键启示。第一，"AI+配矿"是钢铁生产降本增效的最快切入点——配矿时间从4小时压缩至2分钟看似简单，背后是整个生产调度体系的效率重构，对于原料成本占比较高的钢铁企业，每缩短1分钟配矿时间都意味着更快的市场响应能力。第二，"通用大模型+垂类模型"是工业AI落地的最优技术范式——山钢集团没有从零训练大模型，而是基于"尚智"平台快速构建垂类智能体，实现了场景落地效率与应用深度的平衡，这对于缺乏AI团队的传统制造企业具有重要借鉴意义。第三，自主可控是工业AI的长期竞争优势——山钢集团基于国产芯片和自主操作系统构建AI底座，避免了技术"卡脖子"风险，这在国内关键基础产业中具有战略示范价值。
企脉AI独家观点
山钢集团的案例揭示了钢铁行业AI落地的核心逻辑：AI不是替代人的工具，而是放大人的经验的杠杆。在配矿场景中，4小时人工计算的经验被AI压缩到2分钟，工程师从繁琐的计算中解放出来，可以将精力聚焦于更高价值的决策；在转钢场景中，AI承担了高温、高危的观测任务，将人从恶劣环境中解放出来，这是AI在工业场景中的最大价值——不是替代，而是保护与增强。对于传统制造企业，AI落地的最优路径是"找准一个痛点、打透一个场景、验证一个价值"——山钢集团从配矿这一个场景切入，用2分钟vs4小时的对比证明了AI价值，后续才扩展到138项场景应用，这正是制造业AI落地的正确打开方式。建议其他制造企业以山钢为参照，从生产环节中找一个高频、耗时、有数据的痛点作为AI第一站，以可量化的数据证明AI价值，再逐步扩展到更多场景。