中国冶金报记者 樊三彩

　　为积极响应唐山市委、市政府关于优化产业布局、促进转型升级、改善生态环境质量的号召，实现绿色发展、高质量发展的目标，河北天柱钢铁集团有限公司于2022年整体搬迁至唐山海港经济开发区。作为国内“最年轻”的一家向海搬迁的钢厂，天柱钢铁的数字化水平也行业领先。

　　4月24日，在2023冶金规划院钢铁行业CIO高峰论坛（天柱钢铁站)期间，《中国冶金报》记者走进天柱钢铁技术中心，近距离感受了这家数控化率达到80%沿海钢厂的魅力。

　　天柱钢铁技术中心包括智能检测室、物理室、原料室等，在这里，偌大炫酷的管控屏、灵巧取样制样的智能机器人、灵敏的监测报警系统等映入眼帘，现代化钢厂的气息扑面而来。从中，《中国冶金报》记者了解到，天柱钢铁原料室配备的智能废钢自动验质系统，实现了废钢验质的无人化和智能化，在业内处于领先水平。

　　端边云协同架构 统一废钢验级标准

　　当前，钢铁企业废钢回收面临诸多业务挑战，包括废钢定级作业环境较为恶劣，质检员劳动强度大、作业风险高；废钢来源复杂、种类繁多、料型不一，人工目检难以量化和标准化；废钢定级时间短，验级人员无法在有限时间内精准计算出料型占比；等等。

　　天柱钢铁信息自动化部部长林西强介绍，天柱钢铁废钢自动验质系统完美解决了这些问题。整体架构实现了端、边、云协同：在端层面，废钢车辆刷卡或扫码、过磅称重后进入废钢卸料厂，完成数据采集；在边层面，通过车斗检测、废钢识别整车定级、杂质识别、超标识别、危险品识别等废钢定级算法，生成定级图片、定级结果、验质报告等废钢定级应用结果；在云层面，则可以对废钢定级算法进行训练、优化，从而更好地进行边缘计算。

　　天柱钢铁技术中心主任巨伟锋介绍，这其中，首要关键的一步是在端层面进行废钢智能判级的图像采集。天柱钢铁在废钢车辆卸车点正面安装了2台球机，一台用于废钢定级成像，一台用于人工监控；侧面安装了1台球机，用于补充抓拍。“在废钢卸车过程中，选择适当的时机抓取车斗内废钢图片，能够保证准废钢料型成像准确、清晰，如实地反映出废钢供应商的料型种类、等级情况。”巨伟锋介绍，利用AI摄像机能够形成多角度、变焦距的废钢图像，成像更清晰。

　　“废钢自动定级的核心就是算法，其次是制度与标准的建立，根据标准反推算法。”林西强表示，废钢智能定级算法的关键步骤为逐层分析→AI识别→准确判级。整个过程可以分为六步。第一步是车辆定位，主要进行车斗识别和车斗范围划定；第二步是用磁吊吸取废钢；第三步是定位磁吊覆盖范围，视频自动变焦、抓取图像，对废钢进行分层分析；第四步是料型识别、比例分析；第五步是对实时料型比例、定级结果分层分析输出；第六步是整车废钢定级评估结果。“在整个过程中，整车要经过18次~40次逐层识别、料型分析和定级。”林西强介绍，天柱钢铁采用基于深度学习的计算机视觉技术对废钢种类进行建模，训练废钢识别和料型判定模型；通过严格把控模型训练数据的质量，实现人工废钢验级经验的固化，统一了废钢验级的标准，这种标准能够进一步优化判级的算法。

　　整车定级准确率≥90% 生产经营价值凸显

　　当前，山西建龙、晋钢、鲁丽钢铁等企业也已启用废钢智能定级系统，相较而言，通过与华为合作，天柱钢铁废钢自动验质系统存在一定技术优势。“该系统提供标准接口，支持与现有系统对接开发。同时，采用华为盘古大模型、公有云的强算力，支持算法模型一键部署边缘侧，支持5G等各种网络连接方式，能够实现整车定级准确率、整车扣杂准确率、异物识别准确率均≥90%，算法性能指标＜5秒（即单张废钢定级图片5s内可完成模型推理输出定级结果；废钢定级任务结束后，整车定级结果5s内输出）。”巨伟锋介绍。

　　他告诉《中国冶金报》记者，这一废钢定级系统为企业生产经营带来了多重的价值。

　　一是自动识别，降低劳动强度。通过机器视觉多角度、逐层采集废钢信息，免去了废钢验级人员攀车近距离观察的工作流程，为现场人员的工作安全性提供了保障。

　　二是统一标准，客观评价。通过AI算法进行智能定级、智能扣杂、统一标准，减少了人员主观因素对定级的影响和纠纷。

　　三是定级结果可追溯。该系统实现按客户要求，存储定级过程数据，做到过程可追溯，减少废钢供应商对定级的异议，同时，更易于实现模型的更新和数据迭代，实现算法专家的积累和行业专家的知识沉淀。

　　四是避免了安全隐患。危险品识别、实时报警，降低了定级过程中可能存在的工伤风险，保证投料安全。

　　五是降本增效。提高了钢厂智能化、信息化程度，减少了废钢回收过程中不必要的时间消耗（包括提升废钢卸车效率、减少供应商司机等待时间等），提高生产效率。