鋼鐵行業是我國重要基礎產業,是工業制造的“脊梁”。隨著全球經濟形勢波動和行業內部競爭加劇,鋼鐵行業正面臨前所未有的挑戰。鋼鐵企業亟須轉向內涵式發展,實現從數量優先向質量優先、從要素驅動向創新驅動、從資源消耗向綠色低碳的根本轉變。
習近平總書記強調:“要以智能制造為主攻方向推動產業技術變革和優化升級,推動制造業產業模式和企業形態根本性轉變,以‘鼎新’帶動‘革故’,以增量帶動存量,促進我國產業邁向全球價值鏈中高端。”作為制造強國建設的主攻方向,智能制造已成為提升鋼鐵行業競爭力和實現高質量發展的抓手,為鋼鐵行業的轉型升級和內涵式發展指明方向。
作為國內重要的鋼鐵產業基地和山東省鋼鐵行業龍頭企業,山東鋼鐵集團有限公司(以下簡稱“山鋼集團”),正經歷一場革故鼎新的自我變革。面對新一輪科技革命與產業革命浪潮,山鋼集團以旗下山信軟件股份有限公司(以下簡稱“山信軟件”)為技術尖兵,持續提升自主研發和集成應用能力,走出一條以科技自主創新筑牢產業根基、以數智融合提升產業競爭力的內涵式發展新路子,為傳統重工業轉型升級提供具有借鑒意義的“山鋼樣本”。近期,人民論壇調研組走進山鋼集團,探尋其如何培育和運用數智“新質生產力”,鍛造鋼鐵行業的“鋼筋鐵骨”。
“尚工”筑基——信創、智造國產突圍,助力鋼鐵產線全流程轉型升級
習近平總書記強調:“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。只有把關鍵核心技術掌握在自己手中,才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。”鋼鐵工業具有生產流程連續、工藝體系復雜、產品中間態多樣化、大型高溫高壓設備集中、人因安全要求高等特征,屬于典型的流程型制造業,要保障生產過程綠色、安全、高效,先進的信息系統和工業軟件不可或缺。然而,長期以來,作為“制造大腦”的核心工業操作系統與高端工業軟件嚴重依賴國外引進。這種依賴不僅使鋼鐵生產面臨技術“卡脖子”風險和關鍵數據泄露隱患,更在底層數據標準、工藝流程優化、系統升級迭代等核心環節受制于人,嚴重制約鋼鐵產業的數智化轉型升級。
面對數智化轉型的嚴峻挑戰,山鋼集團深刻認識到,唯有掌握自主核心技術,才能夯實發展根基、贏得競爭主動。山鋼集團黨委常委、副總經理,山信軟件董事長王向東表示:“推進自主可控的數智技術,對山鋼不是‘可選項’,而是關乎生存與發展的‘必由之路’;不是‘負擔’,而是開啟未來增長的‘金鑰匙’。”2016年,山鋼集團整合優勢資源成立山信軟件。公司以攻克工業軟件關鍵核心技術為重點目標,聚焦中高端軟件開發、信息技術服務、智能裝備制造三大業務板塊進行自主研發,將工業互聯網、云計算、大數據等新一代信息技術,與鋼鐵制造產業鏈條不斷融合,為山鋼集團的數智化轉型不斷注入內生動力。

“尚工”工業操作系統,在國內某大型熱軋產線應用
在山鋼集團鋼鐵基地,通紅的鋼坯剛從加熱爐中送出,數百噸重的軋機隨之啟動,發出沉穩的轟鳴。鋼坯被軋輥精準咬入、延展、壓薄,最終成為一張張鋼材。在熱裝率信息化管控界面,能直觀地展示裝爐小時命中率及熱裝率月、日、班等統計信息,數據比對更加高效。MES(產銷一體化)系統界面上,顯示著對熱裝率數據的自動統計,并直接連接銷售訂單信息,確保客戶需求直接反饋至生產一線。以上這些場景所應用的系統,均由山信軟件提供。同時,山信軟件主導研發的全國產化“尚工”工業操作系統,已在大型鋼鐵企業熱軋產線實現全替代,并具備全線推廣能力,有力保障鋼鐵制造過程的安全性和穩定性。
鋼鐵生產過程中存在一些“高危、高溫、高塵”的崗位,工業機器人的出現,為替代人工完成危險作業提供新的選擇。山信軟件通過自主研發和技術攻堅,構建起覆蓋原料、煉鐵、煉鋼、軋線全鏈條的工業機器人體系。高爐爐頂紅外熱成像系統、智慧庫房系統、無人料場控制系統、智能字符識別機器人系統、型材噴碼貼標機器人系統……一套套的工業軟件程序,一項項的智能化裝備,都源自山信軟件的潛心沉淀、自主攻堅。
在工業應用軟件和智能制造裝備之外,山鋼集團同樣十分重視芯片、操作系統等信息底座的國產化替代工作。按照“統籌規劃、分步實施、試點先行、平滑過渡”的原則,山鋼集團穩步推進信創工作。一方面,建立信創適配實驗室,培養一支信創適配技術團隊,夯實信創工作的內生力量;另一方面,搭建信創云資源池,與中科方德、海光信息等國內主流信創企業,建立深度的戰略合作關系。
當前,山鋼集團以山信軟件為信創工作主體,圍繞基礎設施、智慧制造、智慧運營多個層面,開展大量系統的適配工作。比如,在運維方面,依托海光C86芯片在惡劣工業環境下的專用解決方案,以及云桌面等輕量化運維工具,大幅降低運營成本。再如,在安全自主方面,依托海光C86芯片超強的兼容性,實現行業低成本逐步替代國外工控系統,為山鋼集團的數智化轉型,筑牢堅實的信息底座。
河南省科學院量子材料與物理所副所長、鄭州大學物理學院教授郭海中認為:“自主可控的數智化有助于保障企業生產運行穩定可靠,推動產業鏈協同優化,賦能行業高端發展。”
“尚信”互聯——生產、經營一網統管,構建高效聯通的鋼鐵新生態
習近平總書記強調:“要深入實施工業互聯網創新發展戰略,系統推進工業互聯網基礎設施和數據資源管理體系建設,發揮數據的基礎資源作用和創新引擎作用,加快形成以創新為主要引領和支撐的數字經濟。”工業互聯網平臺是工業要素資源泛在連接、彈性供給和高效配置的重要樞紐,是支撐產業智能化、綠色化、融合化發展的戰略性基礎設施。
山鋼集團作為國家特大型鋼鐵企業,組織龐大、部門眾多,產業分布廣泛、業務多元復雜。為實現集團內外部的業務協同和數據高效流通,山信軟件自主研發打造“尚信”工業互聯網平臺(以下簡稱“尚信”平臺),不僅實現各業務模塊的高效整合和生產管理的遠程控制,而且積累大量的工業生產數據,為產業智能分析與決策優化提供有力支撐。

山鋼集團山信軟件“尚信”工業互聯網平臺
不同于有的公司直接購買成熟的工業互聯網平臺,山鋼集團的工業互聯網平臺,是山信軟件逐步搭建起來的。以自主可控為目標,山信軟件搭建信創基礎設施平臺,引入先進私有云技術,建設“一云管控、三地協同、N個邊緣節點”的統一資源服務云。
在這一基礎上,山信軟件通過構建統一的技術底座,開發業務功能組件化、標準化功能,構建軟件開發的自動化流程,為各業務系統的研發和互聯互通奠定堅實基礎。經過與中科方德操作系統、海光CPU、國內主流數據庫軟件進行適配,已全棧支持國產化軟硬件設備,實現自主可控、安全可靠。
基于“尚信”平臺研發的各類業務系統,能與山鋼集團的業務完美融合,清晰呈現生產全鏈路的每個環節、每項參數,并通過虛擬仿真技術提前預判潛在風險。同時要看到,其模塊化設計能讓平臺像搭積木一樣,快速為煉鋼、物流等不同場景提供高效解決方案。“我們開發的所有系統都基于自主研發的‘尚信’平臺,依托堅實、強大的技術平臺底座,可實現敏捷式開發和模塊化復用,滿足項目高質量交付需求”,山信軟件股份有限公司信息技術公司副總經理趙峰介紹道。
基于“尚信”平臺,山信軟件開發出智慧制造、質量管理、安全管理、數字辦公、人力資源、業財一體化等各業務模塊的系統應用,有力提升山鋼集團生產經營的數智化水平。
在鋼鐵冶煉生產方面,“尚信”平臺通過對鋼鐵產線上各個智能設備數據的集成、存儲、分析及管理,實現生產過程的精準控制、遠程控制,有效提高生產效能。
鋼鐵燒結是鋼鐵生產中的一個重要工藝,燒結過程中產生的有害粉塵,對長期暴露在該環境中的工人健康造成損害。在山鋼萊蕪分公司煉鋼廠,燒結控制系統的運用解決了這一問題。該系統涵蓋自動配料、自動配水、自動布料、智能點火、終點自動控制等15項智能化操作,職工只需在電腦屏幕前輕點鼠標,就能實現“一鍵式”燒結。同時,系統采用尋優算法,設計噸鐵成本最低的燒結配礦方案,并實現配礦計劃追蹤、質量追溯、入爐性價比測算等功能,有效降低噸鐵成本。

全國產化“尚信”工業互聯網平臺,在礦山企業應用
基于“尚信”平臺,山信軟件還開發出產銷一體化系統、智能物流管理系統、全流程質量管控分析系統、檢化驗管理系統等智慧制造代表軟件。產銷一體化系統具備個性化承接和大規模定制能力,提升鋼鐵產品的競爭力;全流程質量管控分析系統,無縫集成專業質量分析工具,利用數據挖掘技術,對數據進行過程分析、評價,助力山鋼日照公司質量改判損失降低近40%。
在運營管理方面,“尚信”工業互聯網平臺打破信息孤島,實現集團內外部數據的高效流通與業務協同,推動管理模式從經驗驅動向數據驅動轉變。
在數字辦公方面,山信軟件打造的集團數字化辦公平臺,推動實現全集團、各層級的數智化辦公,兼容各種終端設備。同時,山信軟件通過“掌尚山鋼”搭建統一認證和移動基座,以移動門戶為載體,實現云上辦公協同。
“‘掌尚山鋼’上線后,集團公司發文流程平均耗時縮短25小時,發文效率提升373.13%;集團公司收文流程耗時縮短68.3小時,收文效率提升875.64%,大大提高辦公效率。”山信軟件黨委書記、總經理范鹍于是說。
在人力資源管理方面,山信軟件打造的人力資源管理平臺,通過全面的數字化轉型和統一管控,實現人事、干部、薪酬等業務流程的全覆蓋。
在財務管理方面,山信軟件打造的業財一體化系統,打破業務和財務之間的信息壁壘,實現銷售、采購、生產等業務數據,與財務數據的實時同步、無縫對接。
通過“尚信”工業互聯網平臺的搭建和各業務系統的開發與使用,山鋼集團積累大量的珍貴數據資源。為實現數據資源的有效利用,公司按照“業務數據化、數據資產化、資產價值化”原則,搭建集團整體數據架構,提升數據的利用價值。
“山信軟件的快速發展,為山鋼集團乃至整個行業的信息安全保障,作出重要貢獻。面向‘十五五’,在鞏固提升傳統產業、推動制造業轉型升級的進程中,山信軟件必將大有可為。”中國企業改革與發展研究會會長,國務院國資委原黨委委員、秘書長彭華崗這樣說。
“尚智”賦能——AI、產業融合發展,打造自主學習進化的鋼鐵智鏈
當前,人工智能技術正深度融入千行百業,加速滲透生產一線和生活場景。習近平總書記強調:“要推動人工智能科技創新與產業創新深度融合,構建企業主導的產學研用協同創新體系,助力傳統產業改造升級,開辟戰略性新興產業和未來產業發展新賽道。”鋼鐵行業正處于從數字化向智能化邁進的關鍵階段,山東鋼鐵搶抓人工智能與制造業深度融合的歷史機遇,積極推動人工智能在生產、管理、運維等全環節的創新應用。

山鋼集團山信軟件“尚智”人工智能平臺
在山鋼日照公司4300產線,轉鋼環節曾長期是制約生產效率的“攔路虎”——鋼坯溫度高達900℃~1100℃,操作人員需通過肉眼觀察配合操作臺手動調整輥道參數,勞動強度大且控制精度不足,直接導致生產節奏不穩定。
為解決這一難題,山鋼日照公司設備部與中厚板廠聯合山信軟件,自主研發并上線“利用AI機器視覺賦能4300粗軋機自動轉鋼”技術。該技術通過AI算法,實時識別鋼坯輪廓與角度,動態調整轉鋼速度;并與軋制控制系統實現毫秒級閉環聯動,使工人勞動強度降低80%以上,實現從“人工經驗判斷”到“數據算法決策”的跨越。這一國內領先的技術,正是山鋼集團將人工智能技術運用到業務中的一個縮影。
2025年,山信軟件正式組建人工智能研究院,以人工智能為核心技術引擎,按照“數據驅動+智能決策”實施路徑,全面推動山東鋼鐵智能化轉型升級。
在硬件方面,通過與海光信息等國產芯片領軍企業深度合作,山鋼集團筑牢人工智能發展的硬件底座。基于海光的“雙芯智算”功能,實現生產數據毫秒級處理與智能分析,將AI質檢準確率提升至99.7%,提升生產協同與決策效率。基于海光芯片的廢鋼智能判級系統,實現對復雜廢鋼進行圖像識別、精準分級、遠程監控、危險物報警等功能,提高判級的準確性和效率,有效解決人工肉眼判別帶來的“效率低、安全性差、標準不一”等問題,進一步提升智能化水平。
在模型方面,山鋼集團采用“通用大模型+行業垂類模型”的技術架構,深度融合鋼鐵行業知識與業務場景,實現從感知、決策到執行、優化的智能閉環,形成涵蓋冶金物料識別、高爐巡檢、智能排產、自動轉鋼等場景的50余個工業智能體,為鋼鐵、有色、化工等行業高質量發展提供重要支撐。

“尚智”人工智能平臺,實現粗軋機自動轉鋼
在應用方面,“尚智”平臺在鋼鐵生產經營等方面有著廣泛的應用場景:在選礦工序,智能配礦模型將配礦時間由4小時壓縮至2分鐘;在煉鋼工序,山鋼集團開發一體化無干預智能煉鋼、一鍵式智能煉鋼等智能體,實現生產動態優化,鋼鐵料消耗降低1%以上;在軋鋼工序,“尚智”平臺實現鋼坯自動識別、精準計算、自主控制,整個過程實現無人化;在研發環節,實現復雜截面型鋼的智能化設計和數字可視化,研發周期縮短70%,整體技術達到國際領先水平。
“尚智”立足全面自主可控,聚焦鋼鐵行業真實需求,實現場景落地,被中國工業互聯網研究院評定為AI大模型應用指數國際第一梯隊,推動山鋼從“制造”向“智造”大步邁進。
產業共生、生態共建,開啟行業智能新篇章
在支撐山鋼集團數智化轉型和高質量發展的同時,山信軟件通過自主研發、技術突破,正成為面向市場的“解決方案提供商”,助力山鋼集團更好發揮“鏈主”作用,共建產業生態。
在工業軟件方面,山信軟件通過信創技術突破,除了成功將國產PLC(自動化控制)系統,推向鞍山某鋼鐵企業、山東某港口等外部市場,還拓展到江蘇、河北等區域市場。
在工業互聯網平臺方面,“尚信”平臺深度融合新一代信息技術與先進管理理念,打造“信捷”產銷一體化、“信融”運營管控、“信通”智慧物流等系列產品,助力山鋼及上下游伙伴,實現運營管理透明化、精準化和協同化。
在人工智能應用方面,“尚智”平臺通過智能優化分析客戶需求,聯通產業鏈,打造鋼鐵產業鏈智慧生態圈;并在智慧安全管理水平提升、風險合規隱患排查、經營績效自主分析等環節,大顯身手。
展望未來,山東鋼鐵集團有限公司黨委書記、董事長張寶才表示:“山鋼集團將持續深化與行業頂尖機構的戰略合作,以實際成果展現自立自強的決心與擔當,為國家信創產業高質量發展貢獻山鋼力量。”(作者:人民論壇調研組;執筆:劉哲 劉春霞)