隨著工業4.0的推進，工業大數據技術在製造業中的應用日益廣泛，特別是在高端特殊鋼的質量管控領域。2025年，工業市場對高質量產品的需求不斷增加，推動了鋼鐵行業向智能化、數位化轉型。本文通過分析工業大數據技術在高端特殊鋼質量管控中的應用實踐，探討其對提升產品質量和生產效率的關鍵作用。
《2025-2030年中國工業行業市場調查研究及投資前景分析報告》在「十四五」期間，中國經濟從高速增長階段轉向高質量發展階段，對產品質量管控提出了更高要求。鋼鐵行業作為國民經濟的重要支柱，面臨著數據孤立、質量追溯分析困難等問題。高端特殊鋼因其成分複雜、生產批量小、高性能等特點，對質量的要求極為苛刻。為此，興澄特鋼利用工業大數據、人工智慧和數字孿生等技術，構建了1+N的質量體系架構，實現了全流程質量管控。
(一)1+N質量體系架構
工業市場數據分析提到興澄特鋼構建了1+N質量體系架構，以一個質量大數據平台為基礎，建設多個質量管理子系統。該平台整合了企業全流程、多源異構的生產數據，通過實時和批量兩種方式抽取、歸集、匯總數據，形成各業務線的專題數據湖。基於此平台，開發了覆蓋煉鐵、煉鋼、軋鋼等全流程的質量數智化應用，實現了質量過程管控和智能優化。
(二)平台架構與數據採集
質量大數據平台以工業網際網路為技術底座，集數據採集、存儲、加工、治理、計算、分析和開發於一體。平台通過與自動化系統、信息化系統等全面對接，抽取關鍵工序的生產、控制、工藝、能源介質、設備運行、質量參數等數據及圖像視頻資料。數據採集是平台的基礎，興澄特鋼建設了覆蓋各分廠的數據採集專用網絡，部署了超過50萬個數據自動採集點位，利用邊緣數據採集技術和工具，高效對接各類設備，確保數據的完整性和實時性。
基於質量大數據平台，興澄特鋼構建了全面的質量管控體系，實現了從生產過程監控到質量追溯的全流程管理。
(一)過程工藝參數監測
通過智能檢測裝備和大數據分析技術，實現了產品質量的在線監測、分析和結果判定。以鋼包吹氬系統為例，採用高解析度攝像機對鋼包內鋼渣覆蓋情況進行連續拍攝，通過圖像智能識別技術，實現了對氬氣攪拌效果的實時識別和自動定量，顯著提升了鋼液純淨度，夾雜物的超標率下降30%。
(二)質量能力分析和評價
基於質量大數據平台，對生產過程進行質量專題分析，及時發現生產異常，避免質量風險。通過建立質量評價模型，對各工序、班別、鋼種、指標等生產過程能力進行評估打分，協助工藝人員找出最佳工藝參數組合，提升質量管理水平。
(三)質量問題原因追溯與對策
構建特鋼工藝和質量問題知識庫，實現對產品信息的快速查詢和追溯。通過數據整合，形成質量大資料庫，自動匹配和分析質量問題原因，提出有效的對策和措施，輔助解決質量問題。
(四)成品質量呈現與總結
利用質量自助分析工具和多維度質量看板，質量管理部門可自助處理分析和監控需求，質量追溯和反饋統計由數小時提升至秒級。通過定製和配置分析任務，進行單項分析、專題分析，並在首頁直觀呈現典型指標分析，輔助工藝人員實現高效穩定的質量分析工作。
興澄特鋼自主研發了產品質量預測模型，實現了對產品質量的先知先覺。產品質量預測模型基於質量大數據平台，整合生產過程中的多源數據，構建專家系統和知識庫，實現了對100多個鋼種最終生產質量結果的精準預測與預警。以正火工藝為例，通過數據探索性分析、模型構建和參數調整，最終實現了抗拉強度、屈服強度等關鍵指標的高精度預測，預測準確率達到99.927%。
五、結論
興澄特鋼基於工業大數據的高端特殊鋼質量管控實踐，構建了全面的質量管控體系，實現了在線質量監控評價及全流程質量追溯。通過機器學習與數據挖掘手段，開發了數據驅動的工藝優化和產品質量預測模型，實現了工藝參數的自動調整和智能優化。質量大數據管控體系上線後，顯著提高了質量分析可靠性及分析效率，產品尺寸達標率提升23%，產品可追溯率達100%，質量分析相關工作時間由數小時縮短至秒級。同時，該系統還輔助新鋼種研發和鑄坯質量評估，縮短新品研發周期19.2%，降低平均試製次數(單個產品)55%。基於工業大數據的高端特殊鋼質量管控系統的成功應用，為鋼鐵行業質量分析提供了新的思路和方法，也為整個工業領域的數位化轉型和智能化升級提供了有益的參考和借鑑。未來，隨著技術的不斷發展和完善，工業大數據將在工業領域發揮更加重要的作用，持續推動工業實現高質量、可持續的發展。
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