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“新”钢研打破数字壁垒

时间: 2024-06-02 05:56:55 |   作者: 焊锡溶剂


  在以体量著称的央企中,中国钢研科技集团有限公司(以下简称钢研)的规模并不出挑。很难想象钢研承担了我国90%配套用钢铁新材料、60%金属新材料的研制开发任务,是我们国家金属新材料研发领域当之无愧的“排头兵”。

  钢研的成立始于1952年,当时中国钢铁工业处于萌芽期,70年来钢研与中国钢铁行业一同成长,从建国之初中国钢产量仅为15.8万吨,到当前中国年产钢突破10亿吨,并连续26年稳居钢产量世界第一,这背后钢研的全产业链规划、技术上的支持不可或缺。

  如今,整个中国的钢铁产业、新材料产业欣欣向荣,身处由大到强的历史改革机遇期,在建设“钢铁强国”“材料强国”的梦想之下,钢研也找到了新时代引领钢铁企业、材料企业走向强盛的“密码”,那就是数字化转型。

  为此,《英才》采访了钢研数字化研发中心主任苏航,深入探讨数字化助力材料研发产业迈向高水平发展的实现路径,数字化“新”钢研呼啸而来。

  苏航提到,钢研的数字化转型主要围绕当前材料产业痛点,“在钢研深耕的新材料产业有三大难题,第一是高端突破,也就是解决高端新材料卡脖子的问题;第二是中低端品质化,如何保证产品价低质优;第三是产业链数据融通,打破隔阂,材料数据全打通。”

  如果过去的钢研关注的是单一材料品种的研发、单一工艺的突破,那么数字时代的新钢研要成为体系化原创技术策源地。

  材料研发有两条路径,一条研仿,一条原创。苏航认为,“我们要放下登山杖,拿起攀岩索。研仿易,而原创难,走别人走过的台阶在新的历史阶段会越发无路可走,而且当前制造业用户提出的需求已经是研仿没有办法解决的。”

  钢研抛出的材料原创“攀岩索”是独创的CISRI-DLab数字化研发平台(正在升级为Material-DLab数字化研发平台),这是业内首个集材料计算、工艺模拟、服役模拟及材料大数据服务于一体的专业数字化研发平台。

  苏航认为,这个系统能解决从研仿到自主创新的方法论问题。研仿的方法论是“文献+试错”,而原创的方法论是“原理+数据”,它针对材料研发应用场景,开辟了全图形云计算、材料APP、材料区块链等新的技术场景。就苏航看来,“钢研数字化研发中心做的是材料创新的方法论,不做材料创新本身。数字化的价值在于将方法论外化形成材料研发解决方案。”

  这一研发平台的问世可谓是材料企业的“福音”,为钢铁企业、材料企业的研发提供了技术路径。当前,钢研正在将CISRI-DLab平台的建设和运营经验推广到多家钢铁企业、材料企业,协助企业设计和开发企业级研发创新平台。这一些平台的全面建设和应用不仅将助力钢铁行业的数字研发能力到达国内引领、国际一流水平,也将为我国高端装备、重大工程领域的进步和超越提供持续稳定的材料技术迭代支撑。

  “钢铁产品型号众多,大多数企业产品都能满足60分的标准,但是先前在60分之上是没有评估体系的,同品类的钢铁产品质量良莠不齐,这是用户企业非常头痛的问题。那么,怎么评估企业的产品是70分还是90分?钢研做的第二件事是通过质量分级建立中国的钢铁品质衡量准则。”苏航认为,质量分级用的也是数字化的方法论。

  当前的钢铁产业和10年前已大不相同,十年前可以低价中标,但是当前的用户更加关心质量,尤其是全生命服役周期长的产品,更是要全流程追踪产品的质量,质量分级就是要细化到钢铁每个品种、规格中的排名、找到“单项冠军”。当前全国有钢铁产品10亿吨的产能,钢研当前的质量分级覆盖3亿吨,例如船板企业有20多家,而钢筋企业则有200多家。

  而质量分级的方法论其实是一套数学模型,将材料专家的专业相关知识参数化建构,形成质量分级的指标体系,从而找到合格产品的质量差异,满足企业高质量采办的共性需求。对公司而言,这是将质量的模糊概念变为量化指标。苏航说,“刚开始,质量分级不为钢铁企业接受,质疑不断,但是钢研立足下游客户的真实需求,顶住来自钢厂的压力,逐一沟通,反向给了钢铁企业质量升级的方向,从而助推钢铁产业高水平质量的发展。”工信部科技司认为,这是质量转变发展方式与经济转型的方法论。

  “钢研没有油田,但是钢研可以做行业数据油田;钢研没有矿山,但是能做行业数据矿山,这是大型钢铁企业很难去做的,但却是钢研作为公益性央企能做、该做的。”苏航说,“钢研有全国规模最大的钢铁产品数据库”,立足于已有的数据积累和数字化场景服务,钢研基于区块链、模式识别等技术建立了“钢研·新材道”材料云平台。

  “钢研·新材道”材料创新服务云平台,建有全球钢材牌号数据库、钢铁企业产品数据库、全球焊材标准及产品数据库;平台为行业提供钢材、焊材、铝合金、镍基合金、有色合金材料的标准、牌号数据查询和智能匹配、研发检验测试的数据关联共享、钢铁产品质量分级/升级、云检测/云制备和云定制等服务。其数据覆盖全球50余个公共标准体系,全球100余家企业产品体系,牌号数据超14万条,研发、标准、检验测试的数据超3000万条,年访问量超100万人次。

  “材料数据产业链融通这件事其实是产业上下游共同的痛点,下游的企业想要追溯自身产品的材料数据,上游的钢铁厂商想要懂产品的使用反馈,但是材料和别的产品不同,在不停地从一个用户到另一个用户转换,漫长产业链环节以及企业之间的数据壁垒令此事难以实现。而该平台采用去中心化的材料区块链协议,数据的归属权问题得到解决,并能轻松实现基于隐私计算的数据应用,使得企业愿意接入平台,以此来实现产业链数据融通和资源共享。

  该平台面向钢铁及其用户行业提供材料大数据为核心的企业云、行业云建设解决方案,先后为中石化、中海油、华能集团、南钢、兰石重装、一重、鞍钢等石化、海工、电力、钢铁等行业的用户更好的提供钢铁材料研发、生产、制造、应用相关的云平台建设和资源共享服务。

  在“十四五”期间,钢研数字化转型的整体目标是立足自身“多小散变”业务特征,通过数字化转型获得新动能,支撑“为客户提供材料全生命期解决方案”的使命。而数字化的力量也使得钢研重塑自身业态,重构材料上下游产业链价值,助推产业高质量发展。

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