广西钢企如何用AI重塑生产体系

2025年，中国钢铁行业出现了一件二十多年未曾发生的变化，制造业用钢量首次超过建筑业用钢量。

建筑业用钢占比由2020年的58%降至49%，制造业用钢占比则提升到51%。

过去二十年，房地产、道路、桥梁建设一直是钢铁需求的最大来源，如今，汽车、船舶、新能源、航空航天等产业正逐步成为新的主要买方。

这不只是下游客户发生了变化，建筑领域常用的螺纹钢品种相对单一、规格也较为简单，比拼的是规模和价格；而高端制造业需要的钢材种类更多、性能要求更严、交付节奏更快，竞争核心转向精度与管理水平。

钢铁行业整体的竞争规则正在重构，同时，市场总需求也在回落。

根据国家统计局数据，2025年全国粗钢产量为9.61亿吨，同比减少4.4%；粗钢表观消费量为8.29亿吨，同比下滑7.1%。

产量与消费同步下降，这在过去二十年的中国钢铁行业中并不多见。

中国钢铁工业协会副会长李毅仁据此判断，行业已进入“减量调整、存量优化、提质升级”的全新阶段。

在需求结构变化、总量持续下行的背景下，钢铁行业已无法再依靠新增高炉来实现增长，钢企必须在既有工序中进一步释放效率。

怎样让每一炉钢再多提升一些合格率？如何让每一次排产再少一点浪费？每一段物流运输是否还能再节省一些能耗？

这些问题过去更多依赖老师傅的经验和精细化管理来解决，而现在，行业拥有了一种新的工具。

3月31日，在南宁举办的“广西传统制造业人工智能创新应用暨柳钢大模型发布会”上，广西柳州钢铁集团有限公司（以下简称“柳钢集团”）联合华为公司、中国移动广西公司，发布了广西首个钢铁行业大模型——“玄铁”钢铁大模型，并同时成立“广西柳钢人工智能研究创新中心”。

柳钢集团是一家年营收超过千亿元的钢铁企业，位列中国500强，也是中国钢铁工业协会副会长单位，连续多年获得中国钢铁企业竞争力A+评级。

这家老牌钢企拥有2.7万名员工，每天有超过25万台套设备同时运转，生产1000多个品类的钢材产品。

据柳钢集团在发布会上公布的数据，“玄铁”钢铁大模型目前已覆盖从炼铁到轧钢的多个关键环节。在其赋能下，仅全流程智能炼钢这一项，柳钢每年就可将粗钢生产成本降低近1亿元。

当产量无法继续增长时，降本本身就是新的增长。

接下来的故事，是这家广西钢企如何借助AI，在每一道工序中挖出提质增效的空间。

9.61亿吨之后

2025年，全国实现的9.61亿吨粗钢产量，已是连续第二年回落。

但产量见顶只是表面现象，更深层的变化发生在下游需求端：房地产用钢持续收缩，而汽车、船舶、新能源等制造业领域对钢材品种与性能提出了更高标准。

与此同时，钢铁行业碳排放占全国总量的15%以上，减排压力也在倒逼生产方式不断转型。

据中国钢铁工业协会统计，已有超过95%的钢企将数字化转型纳入企业总体发展战略。

这一比例在制造业各细分行业中并不低，其中一个重要原因是钢铁生产流程本就极其复杂，工序繁多、参数密集、对精度要求极高，人工管理可继续优化的空间越来越有限。

从铁矿石到最终钢材成品，是一条相当漫长的生产链条。

铁矿石先在高炉中冶炼成铁水，随后进入转炉吹炼成钢水，钢水再经过精炼炉调整成分与温度，之后通过连铸形成钢坯，最后进入轧机轧制成不同规格的钢板、钢卷或型材。

从矿石到成品，需要经历几十道工序，每一道环节都有大量参数需要实时调控，温度差几度、合金多加几克，最终产出的钢材质量就可能发生变化。

每节省一点能耗、每提升一点成材率，放到一家年产几百万吨甚至上千万吨的钢厂身上，都会变成十分可观的收益。

这也意味着，钢铁生产天然适合AI介入，因为它具备工序多、参数多、数据量大且对精度敏感的典型特征。

柳钢集团创立于1958年，建厂初期还只是一家几百人规模的小型钢铁厂。

六十多年后，这家公司已成长为广西最大的制造业企业之一，并跻身全球钢铁企业50强。

柳钢集团的钢材曾应用于港珠澳大桥、“中国天眼”、平陆运河等重大工程，也向比亚迪、北汽、美的等企业供应汽车钢和家电钢。

柳钢集团党委书记、董事长李斌在发布会上表示，“十四五”时期是中国钢铁行业发展史上最艰难的阶段之一。柳钢集团在这一轮行业低谷中完成了产品结构调整和产线设备升级，并于2025年实现盈利。

不过，即便在行业低谷中实现了盈利，传统管理方式能够继续挖掘的空间也已经所剩不多。

柳钢集团副总经理沈敏在发布会上介绍，目前柳钢集团90%以上的产线都已完成自动化改造，传统自动化所能实现的能力已经相当成熟。

过去几年，柳钢集团也尝试过一些AI应用，但场景相对零散，一个车间部署一个模型，不同车间之间数据彼此割裂，算法也各自独立运行。

例如炼钢车间有自己的炼钢模型，轧钢车间也有自己的轧钢模型，但两者之间无法协同，生产排程和质量管理很难真正串联起来。

这正是柳钢集团与华为联合打造“玄铁”钢铁大模型的出发点——把分散的AI能力统一整合到一个平台之上。

“玄铁”钢铁大模型建立在华为盘古大模型底座之上。

首先用钢铁行业数据进行一轮训练，让模型掌握钢铁生产的基本规律；再利用柳钢集团多年沉淀的生产数据做精细化调优，使模型更适应柳钢的具体工况；最后，针对不同工序场景，生成轻量化小模型进行执行。

简单来说，就是由一个“大脑”负责整体统筹，再由一群“小脑”分别管理各道工序。

这套体系覆盖铁前、炼钢、轧钢、物流、环保、安全六大环节，规划了“20+N”个应用场景，其中20个是已明确的成熟场景，N个则是根据实际生产不断延展的新场景。

在算力方面，整套系统采用的是全栈国产化方案，包括华为鲲鹏处理器和昇腾AI芯片。

在“玄铁”钢铁大模型发布的首批智能应用场景中，LF精炼炉优化与智能组板组坯这2个关键应用，已在防城港基地完成部署并正式投入运行。

AI怎么下车间？

柳钢防城港基地距离南宁约200公里，紧邻北部湾。

这是柳钢集团的沿海生产基地，整体布局呈U字形，原料从一端入港，依次经过炼铁、炼钢、轧钢流程推进，成品再从另一端出厂，中间无需折返，运输路径最短。

“玄铁”钢铁大模型落地的多个AI应用场景，就分布在这座基地的不同车间之中。

顺着钢铁生产流程往下看，第一个环节就是铁水运输。高炉炼出铁水后，需要尽快送往转炉进行炼钢。

防城港基地配备了10台机车、51台铁水罐车，每台机车日均运输铁水约3600吨。铁水温度超过1400摄氏度，从高炉到转炉要经过一条2公里长的运输线，沿途穿过3个铁路道口，全程大约28分钟。

过去，这段运输线是整个基地最依赖人工的环节之一。

柳钢防城港基地港务中心铁运车间主任廖柳强介绍，过去铁水运输存在四个难题：司机、调车员、调度员等70多人需要轮班值守，劳动强度很高；调度依赖对讲机传达指令，信息常常滞后；铁水罐为敞口运输，途中持续降温，到达转炉后若温度不足，炼钢时就需要额外加热，抬高成本；而摘挂钩、驻车等操作全部依赖人工，在高温铁水旁作业，安全风险也很大。

从2020年起，柳钢集团联合华为公司和中国移动广西公司，对这条运输线展开智能化改造。

柳钢防城港基地火车司机班班长莫可奕亲历了整个改造过程。

他介绍，这次智能化升级大致分为三步。

第一步是先搞清铁水的位置，为每台铁水罐加装定位装置，调度员在屏幕上就能实时看到所有罐车的位置，不再需要靠对讲机反复确认。

第二步是尽量保持铁水温度，为铁水罐加装自动保温盖，使用后温降减少了35摄氏度。

第三步是实现无人驾驶，10台机车全部安装自动驾驶设备，并配合智能调度系统运行，系统每分钟刷新一次运输方案，机车接收指令后可自动完成挂罐、运输、卸罐等全流程作业。

莫可奕表示，过去司机需要24小时轮班驾驶，如今机车可自行运行，司机则转到中控室负责监控。

廖柳强介绍，这套与华为联合打造的智能运输系统上线后，铁水罐周转率由每天3.5罐提升到4.5罐，增长约30%。铁水温降减少35摄氏度，意味着铁水到达转炉时温度更高，炼钢时每吨铁水可多加入20公斤废钢，从而直接降低原料成本。

原本70多人的运输团队，如今只需约10人在中控室负责监控和维护。整套系统每年可创造约3500万元效益。

铁水送达转炉之后，下一步便进入炼钢环节。

转炉炼钢的核心，是通过氧气吹炼铁水，去除其中过量的碳和杂质。

这个过程中，需要实时判断炉内温度和碳含量，以决定何时加料、何时停止吹炼、何时出钢。

传统做法被称作“看火”，老师傅站在炉前，戴着墨镜，盯着炉口喷出的火焰变化。

火焰发白且刺眼，说明温度较高、碳快要烧尽；火焰发红偏暗，表示温度还不足；火花又长又分叉，说明碳含量仍高；火花变短、变圆甚至消失，则说明碳基本去除得差不多了。

经验丰富的炉前工，往往只需几秒钟就能通过火焰做出判断。

但这项技能高度依赖个人经验，既难标准化，也不易传承，还会受到人员身体状态影响，尤其夜班疲劳时，判断准确率会下降。

柳钢智能制造中心讲解专家罗春红表示，如今柳钢集团的AI看火系统通过安装在炉口的高清摄像头，实时采集火焰的颜色、形态、亮度等信息，再交由图像识别算法进行分析判断，可实现24小时连续运行，不受疲劳影响。

罗春红还提到另一个变化：过去调度生产时，调度员需要拿着本子去烧结、高炉、轧钢等车间逐一收集数据；现在在防城港基地的智能制造中心，一块大屏就能看到整个基地的生产运行情况。

钢水从转炉出来后，还要进入精炼炉（LF炉）进行最后的温度和成分调整。

精炼的难点在于变量极多，柳钢集团拥有上百个钢种，不同钢种的成分要求不同，工艺路径也各不相同。

过去，精炼主要依赖人工判断，先检测钢水成分，再凭经验决定加入多少合金、吹氩多久。等检测结果出来时，精炼过程往往已经开始，很多时候属于“事后验证”，而不是“事前控制”。

柳钢集团与华为公司联合开发了一套LF炉精炼优化方案，用机理公式描述钢水的基本物理化学规律，再借助AI预测模型依据实时数据预判温度和成分变化，最后通过求解器计算出最优操作参数。

三者结合后，实现了由“事后检验”向“过程控制”的转变。

这套方案带来的效果是，精炼时间缩短了2分钟，合金添加成本降低了2元/吨。

从整个炼钢环节来看，柳钢集团目前已投用了33个AI模型，覆盖转炉吹炼、LF炉精炼、钢包吹氩等多个工序。

这些模型投入使用后，转炉生产效率提升了8.5%。

钢水炼成后，经连铸形成钢坯，接着便进入轧钢环节。

钢坯在轧机上被压制成客户需要的不同规格钢板或钢卷。简单来说，轧钢分为两步：先是热轧，在上千摄氏度高温下把钢坯轧成大致形状和尺寸；再是冷轧，在常温环境下进一步精细轧制，以追求更高的厚度精度和表面质量。

两种工艺的工作环境差异极大，所以走进防城港基地的冷轧厂，最直观的感受就是整洁。车间地面铺着绿色环氧漆，银色钢卷整齐排列在库区，地面还有蓝色投影提示“无人天车区域”。抬头望去，一台黄色天车正沿轨道运行，夹钳自动抓起一卷钢卷，缓缓吊运至指定位置，全程看不到操作人员。

冷轧厂技术专家苏卉介绍，车间里有一台高达三四层楼的设备，名为“云视觉”重载桁架机械手，由柳钢集团联合华为公司和中国移动广西公司共同建设。

它的主要任务，是把轧辊从存放区吊运到产线上，过去这一动作需要3名工作人员在现场配合完成，而且要在高温、粉尘较大的环境中作业。

2020年，柳钢集团首先进行了一步改造，借助5G网络实现远程操控。

但远程控制依旧需要人工实时盯守，于是柳钢团队与华为团队继续联合攻关，为机械手加装双目视觉系统和AI算法。

苏卉表示，在攻关过程中，柳钢团队和华为团队共同迭代了1万多行代码，处理了超过100万张图像数据，最终将轧辊抓取成功率从85%提高到99.5%，精度控制在15毫米以内。改造完成后，这一岗位的人力成本降低了83%。

在冷轧厂镀锌产线入口处，还有一台双线桁架式智能拆捆机器人。

钢卷上线前需要先拆除捆扎带，过去这一环节依靠人工操作。

如今，这台机器人搭载毫米级激光定位系统，定位误差小于0.5毫米，拆捆成功率达到99.5%，每班可完成60卷钢卷的自动拆捆，覆盖4条产线。

冷轧厂主要生产薄板和镀锌板，而柳钢防城港基地还有另一条重要产线，即3800mm宽厚板生产线，该产线于2024年11月投产，产品面向船舶、海洋工程、风电等领域。

宽厚板订单有一个典型特征，业内称之为“中药单”，即品种多、规格杂、批量小，每一份订单对钢板的长度、宽度、厚度要求都不相同。

热轧总厂宽厚板生产线模型技术主管陈沛志介绍，过去工程师需要在系统中手动完成客户合同与待轧板坯的匹配，哪些订单可以共用同一块板坯切割、如何排列切割方案才能减少材料浪费，处理上千份合同往往要耗费几个小时，而且很难获得全局最优解。

现在，柳钢集团基于华为天筹求解器开发出了一套智能组板组坯系统。

该系统把人工经验转化为可计算的规则和模型，综合考虑交货期、产线负荷、能耗等多个目标，能够在几分钟内完成1000多份合同的组板方案计算。

陈沛志表示，目前90%以上的合同已可实现自动匹配，收得率和成材率均提升了超过1%。

1%看起来不算多，但对于一条年产200多万吨的产线而言，每提升1个百分点的成材率，一年就能多节省两万多吨钢材。

下一个三年

李斌在3月31日的发布会上介绍了公司未来三年的规划：柳钢集团将投入超过30亿元，推进“数智柳钢”建设。

对于一家钢企而言，30亿元绝非小数，这样的投入也说明管理层对AI降本增效的回报预期已相当明确。

那么，这30亿元将主要投向哪里？

按照李斌的介绍，一部分将用于算力基础设施和大模型平台的持续建设，一部分用于具体应用场景的开发和落地，另一部分则投向人才培养。

柳钢集团推出了一个名为“万名AI员工”的计划，其含义分为两层：第一层，是让真实员工掌握AI开发能力。截至目前，柳钢集团员工已自主搭建2082个AI助理。

柳钢防城港销售中心就有一位此前毫无IT开发基础的员工，借助大模型能力结合企业销售知识库，搭建出一个智能报价助手，解决了销售人员手工核算效率低、报价容易出错的问题。

第二层，则是在生产各环节部署智能体，让AI以“数字员工”的形式参与排产、调度、质检等工作。

按照规划，柳钢集团的目标是在三年内实现全流程智能化覆盖率超过80%，建设10个以上产线级工业智能体，构建超过30个高质量工业数据集，并在2027年继续落地20个标杆AI场景。

柳钢集团并不是唯一这样做的钢铁企业。

李毅仁在发布会上提到，就在此次发布会前一周，中国钢铁工业协会刚刚在南京召开了“AI+钢铁行业”发展闭门研讨会，宝武、鞍钢、首钢、河钢、南钢等头部钢企均参与了研讨。

目前，中国钢铁工业协会正受工业和信息化部委托，组织柳钢集团、宝武、鞍钢、南钢等企业编制《AI+钢铁行业实施指南》。

华为方面也正在加大对钢铁行业的投入力度。

华为钢铁有色军团于2025年成立，目前已与全球超过300家企业开展合作，其中包括120多家钢铁和有色金属企业，并开发出覆盖冶炼全流程的100多个AI场景。

华为公司副总裁蒋旺成在发布会上还介绍了其他行业的落地成果：宝武集团依托盘古大模型开展高炉炉温预测，每吨铁水可降低成本5到10元；海螺水泥通过预测大模型进行全局能耗优化，标准煤耗下降1%，单条生产线年减碳超过4500吨。

华为钢铁有色军团CEO石矛在发布会上表示，在AI技术快速演进的当下，需要以“玄铁”钢铁大模型架构和行业伙伴开发体系的确定性，去应对技术变化带来的不确定性。

对于柳钢集团而言，AI带来的效率提升还有另一层额外意义，那就是这家公司正加速走向海外市场。

广西是中国唯一与东盟国家陆海相连的省区，柳钢集团依托防城港基地的沿海优势，近年来出口增长迅速，产品结构也从传统棒材拓展到宽厚板、船板、汽车用钢等品种，出口市场覆盖东盟、中东及南美。

柳钢防城港基地于2024年11月投产的3800mm宽厚板生产线，填补了广西宽厚板生产领域的空白，目前相关产品已获得全球主流船级社和欧盟CE认证。

广西壮族自治区人民政府副秘书长梁磊在发布会上表示，广西正在推进“北上广研发+广西集成+东盟应用”的发展路径，即前沿技术在北京、上海、广州等地研发，在广西生产现场进行集成与落地，再进一步输出到东盟国家。

目前，广西已有100多家人工智能头部企业入驻南宁，工业领域人工智能核心产业产值突破890亿元。

在“玄铁”钢铁大模型发布会现场，柳钢集团与华为公司、中国移动广西公司签署了深化合作协议。

按照规划，到2027年，“玄铁”钢铁大模型的应用场景将覆盖柳钢集团生产经营的主要环节。

未来，柳钢集团为自己设定的目标是：携手华为等合作伙伴，依托“玄铁”钢铁大模型等人工智能技术能力，把握新机遇，逐步迈向具备国际竞争力的国家领航级智能工厂。