浦项制铁自研PosFrame平台， AI驱动智能工厂效率提升20%

作为世界上第一家“灯塔工厂”，韩国浦项制铁集团（以下简称浦项制铁） 基于单元工序和设施的智能技术开发成果，将智能化扩展到整个价值链，持续推动从“客户订单到交货”的超级链接，推动了制造业与信息技术的深度融合。由此提高了整个流程的效率，创造了一个安全健康的工作场所，不仅为客户创造了价值，还构建了可持续、低碳和环保的钢铁厂。该集团近年来的AI转型主要集中在智能工厂、工业机器人和量子人工智能三个领域，计划到2028年投资1250亿韩元用于智能工厂系统建设，涵盖物流、生产管理等场景。

PosFrame平台‌功能齐全

在浦项钢铁智能工厂中，AI和数字孪生技术是自动化生产流程和优化钢铁制造决策的核心。该集团通过其自主研发的PosFrame平台‌， ‌实现了与客户共享材料制造及加工的历史数据，并在此基础上应用AI控制技术，生产效率提升15％——20％，设备故障率降低30％，并成功将智能工厂模式推广至全球多个生产基地。该平台通过AI算法实现质量预测，提前识别产品缺陷，减少不合格品率；预测设备故障风险，降低维护成本；动态调整工艺参数，提升生产效率。

AI转型主要集中在智能工厂、工业机器人和量子人工智能三个领域。

PosFrame不同于传统的数字化技术，是世界上首个专门服务于连续制造过程的智能工厂平台。它的主要功能包括数据整合‌，实时采集生产各环节数据（如物联网传感器、设备运行参数等），并存储历史数据；运用AI技术对数据进行深度分析，预测产品质量、识别工艺缺陷、优化生产环境；协与客户共享制造加工数据，提升供应链透明度与协作效率。

浦项钢铁在生产计划上尽可能减少小批量订单的设计时间，AI将小批量的平均加工时间从12小时缩短到4小时。使用无人机实时跟踪原料和测量库存，跟踪原料装卸、堆放和向高炉转移的过程，模拟原料的最优组合。在货运方面采用数据驱动的库存预测，确保及时交货。从仓储到发货，通过大数据分析预测短期和长期库存，管理配线信息，并在规定的时间将产品交付给客户。

该集团通过建立一个“AI高炉”来检查和研究高炉的状态，大幅减少二氧化碳排放，使炼钢工序实现了高质量钢水生产的自动化和智能化应用。借助AI自动控制钢水的温度和成分，并通过一个按钮自动倾倒钢水，以建立精确和安全的工艺。利用AI技术建成了世界上第一个热轧智能操作室，轧钢工序实现了对加热和轧制过程的集中控制。镀锌工序采用超精密电镀附着量控制和海外业务远程控制，将AI电镀控制技术应用于国内外16家连续镀锌工厂，为世界各地的客户提供了相同质量的产品。

浦项钢铁一方面用数千个传感器收集生产数据，运用大数据技术处理能耗、设备状态等关键指标，实现生产过程动态优化。另一方面将现实生产场景在虚拟空间进行1:1映射，模拟优化设备安装、工艺流程等环节。例如，在引入新设备或新技术前，先在虚拟环境中进行测试，减少实际运行中的错误风险，降低时间和成本。虚拟模型预测设备运行状态，结合AI算法快速调整工艺参数，实现故障预警与动态优化。‌

多种机器人大显身威

浦项制铁从钢铁厂为开始，在新材料和物流等核心业务领域部署了多种机器人，特别是在处理危险或重复性任务时，能提高生产效率和安全性。近期，由浦项控股集团未来技术研究院AI机器人融合研究所开发的移动机器人远程设备检测系统，首先在旗下的光阳厂热轧四分厂投入使用，完全取代了一直由人工进行的配电室设备巡检工作。

为了防止火灾事故发生，钢铁厂的配电室需要不间断地进行巡检。由于配电室的面积超过两个足球场，人工巡检需要花费很长时间进行检查，而且高压电缆和高温环境也会造成安全隐患，而现有的监控诊断系统存在盲区，难以准确诊断设备。为了应对高风险因素，弥补监控系统的不足，光阳厂引进的移动机器人远程诊断系统采用了名为“空间巡逻工具”的四轮驱动轮式机器人。它们借助完善的设备检查任务系统，代替工人操作，该厂未来将机器人远程检测系统推广到更多的工序。为了创造安全的工作环境，该集团还将继续推广机器人自动化，并开发创新的智能工厂技术，对户外设备进行全方位自动检查。

浦项制铁在机器人进行设备诊断的同时，还开发出远程控制系统，可对机器人传输的诊断数据进行实时管理，实现更准确、更系统的设备诊断和统计数据管理。这不仅能提高工人的安全性，还能通过对诊断结果的数据分析，及时开展设备维修和预防性设备检查活动。此外，研发人员还为机器人与远程控制系统之间的顺畅通信建立了Wi-Fi环境，并安装了火灾探测监控，以防止机器人充电时电池起火。

该集团定期研讨如何扩大机器人应用范围，包括探索具身智能人形机器人等新技术，实现工厂环境的自主适应与任务执行。具身智能人形机器人是通过物理实体与环境实时交互的AI系统，融合机器视觉、自然语言理解等技术，实现感知、认知、决策与行动闭环，涵盖工业机器人、服务机器人等应用形态。

浦项制铁与机器人开发商WithRobot合作，共同研发能够识别钢厂需求的智能钢丝机器人，通过定制功能实现工作场所安全管理，进入人类难以接近的高温设备区域进行设施诊断。与AidinRobotics合作，开发四足行走机器人，用于进入危险环境（如高温设备内部）进行设备检测，以替代人工完成高风险任务。

作为全球钢铁行业数字化转型的领军企业，该集团积极参与量子AI的应用探索。量子AI‌是通过融合量子计算与AI技术实现算力突破的前沿领域，核心技术包括量子神经网络与并行计算加速。量子AI‌通过量子叠加态与纠缠特性实现指数级算力提升，解决传统AI在处理优化问题、分子模拟等场景的算力瓶颈。‌‌AI“碰撞”量子，将诞生一场颠覆未来的创新变革。

浦项制铁下属的光阳钢铁厂将量子优化算法应用于能源管理，解决了新能源电网供需平衡难题。该厂在高炉运营优化中部署了量子AI，进一步扩大了AI能项目，实现燃料优化和减排。

来源：荣格-《智能制造纵横》

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