科创中国

高新技术改造传统产业

以钢铁全流程过程的自动化、信息化、数字化等综合集成为出发点，以具有自主知识产权的炼钢、热轧、冷轧、热处理等全流程数字化基础理论和关键技术研发为突破口，以系统平台和工业应用示范为依托，以提高产品质量和生产效率为最终目标，构建钢铁生产全流程动态数字孪生与闭环优化信息物理系统，突破材料尺寸、性能和表面质量控制难题，开发具有自主知识产权的全流程数字化控制关键技术与工业软件，确保数字化关键核心技术自主可控，提升产品质量和产线运行水平，并应用示范，提高生产效率、产品质量和柔性化生产能力，满足用户多品种、小批量的个性化需求。 通过钢铁材料成形过程及全流程数字化技术研发，形成钢铁生产全流程与产品全生命周期的信息物理系统，全面提升产品质量、消除产品缺陷、稳定生产过程、降低生产成本、提高生产效率，助力钢铁行业数字化转型。在宝武、鞍钢、首钢、河钢邯钢、涟钢等形成了应用示范，践行了从基础理论研究—应用基础研究—前沿技术研究—成果转化的产学研用全链条创新，全方位、多层次的提升了我国钢铁数字化水平。

构建钢铁生产全流程工业互联网平台，形成实时快速、高效可靠的数据自动流动闭环赋能体系，实现全流程工艺环节的互联互通。钢铁工业互联网提供数据全生命周期管理，支持数据治理、大数据存储、大数据分析引擎、大数据流动驱动等数据底座，搭建数字化业务基盘，并构建面向未来的数字化创新应用，依托全栈、全场景人工智能、软硬协同，发展最新的工业信息通信系统。 针对钢铁全流程的生产过程数字化控制，通过全流程全局动态数字孪生的构建，动态高精度透视“黑箱”过程，形成全流程一体化控制，构建具有整体性与全局性的钢铁生产全流程CPS，形成各层次的多目标协同优化，实现各层次和全流程CPS。在各单元控制层，突破现有单变量、单因素自动化控制的局限，实现多变量、全局协调优化的数字化控制。 将现有控制系统中的生产实绩、模型设定、工艺、来料尺寸和成分、性能预测数据和实验室检测等数据信息，通过大数据分析和处理技术，存入大数据系统中。通过3D建模、机器学习、机理建模以及AR/VR技术，建立高精度被控对象数学模型。在基于多智能体系统的仿真与推理基础上，通过多目标智能优化算法找到系统最佳的匹配和决策，再实现多工序的多目标优化。

团队负责人王国栋院士长期从事钢铁材料轧制理论、工艺与自动化等领域的应用基础和工程技术研究，在热轧钢材控轧控冷、中厚板核心技术集成及钢铁流程数字化建设等方面取得了一系列颠覆性和独创性的成果。主持和完成多项国家重大基础研究规划项目（973）、高技术项目（863）、重大攻关项目、自然科学基金重大项目等；获国家科技进步奖一等奖2项、二等奖6项，国家技术发明奖二等奖1项，省部级科技进步二等奖以上21项，冶金及行业科技二等奖以上14项。 团队现有固定人员119人，其中科研人员105人、实验技术人员10人、管理人员4人，流动人员67人。研究人员中，高级职称人员占比87%，国家级领军人才占比9%，国家级青年人才占比12%，获得国家及省部级科技奖励的人员占比31%。其中包括：院士3人、院士有效候选人2人、长江学者3人、“杰青”项目资助3人、国家“万人计划”领军人才4人、青年长江学者2人、“优青”项目资助7人、国家级青年人才项目5人，其他类人才23人。形成国家级创新团队1支，省部级创新团体2支，科研特色团队12支。

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