“新”钢研打破数字壁垒

  • 来源:英才
  • 关键字:数字壁垒,“新”钢研,钢铁
  • 发布时间:2022-10-03 16:57

  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,是我国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共同成长,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》记者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质量发展的实现路径,数字化“新”钢研呼啸而来。

  放下登山杖拿起攀岩索苏航提到,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,解决高端新材料卡脖子的问题;第二是中低端品质化,保证产品价低质优;第三是产业链数据融通,打破数据隔阂。”

  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无法解决的。”

  钢研抛出的材料原创“ 攀岩索” 是独创的CISIR-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”,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,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。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。

  从60 分到90 分质量升级的秘诀

  “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?钢研做的第二件事就是通过质量分级建立中国的钢铁质量标准。”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,10 年前可以低价中标,但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,更要全流程追踪产品质量,质量分级要细化到钢铁每个品种、规格排名、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。对于企业而言,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,但是钢研立足下游用户需求,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质量发展。”工信部科技司认为,这是质量转型升级的方法论。

  数据矿山 材料产业链大数据融通

  “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,但是可以做行业数据矿山,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,“钢研有全国最大规模的钢铁产品数据库”,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、镍基合金等的标准、牌号数据查询和智能匹配、研发检测数据关联共享、钢铁产品质量分级/ 升级、云检测/ 云制备和云定制等服务。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、检测数据超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了解产品的使用反馈,但是材料和其他产品不同,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,并可以实现基于隐私计算的数据应用,使得企业愿意接入平台,从而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,钢研数字化转型整体目标是立足“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。数字化的力量使得钢研重塑自身业态,重构上下游产业链价值,助推产业高质量发展。

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