«La industria siderúrgica es un sector fundamental en china, con una escala masiva, una amplia experiencia en aplicaciones y una urgente necesidad de desarrollo de alta calidad. Es una plataforma ideal para el profundo empoderamiento de la nueva generación de inteligencia artificial», declaró recientemente Jiang Wei, vicepresidente y secretario general de la Asociación del Hierro y el Acero de China.

Actualmente, la Asociación del Hierro y el Acero de China ha incluido la transformación digital como una de sus tres principales iniciativas industriales y ha lanzado un plan de acción trienal para la transformación digital de la industria siderúrgica. Guiadas por una serie de políticas nacionales de «IA+», un gran número de empresas siderúrgicas han logrado avances sustanciales en la transformación digital y la han aprovechado para impulsar el desarrollo sostenible y de alta gama.

El progreso está en pleno auge.

Shougang Cold Rolling Co., Ltd. fue seleccionada para la 13ª convocatoria global de «Fábricas Faro», anunciada a principios de este año. Gracias a su arquitectura tecnológica colaborativa en la nube y a la amplia aplicación de tecnologías avanzadas de la Industria 4.0, como 5G, big data, IA, visión artificial y robótica, la empresa se ha convertido en la tercera «Fábrica Faro» de la industria siderúrgica china y la séptima a nivel mundial.

Para afrontar los retos que plantean los requisitos de calidad más estrictos y las especificaciones de producto cada vez más diversas en la fabricación de automóviles de alta gama, Shougang Cold Rolling Company ha implementado 67 casos de aplicación digital de la Industria 4.0, el 61% de los cuales utiliza inteligencia artificial. Esto ha mejorado la precisión del control de procesos de principio a fin, eliminado cuellos de botella que dificultaban la expansión de la calidad y la capacidad, y abordado los retos de calidad que enfrentan los clientes.

“La eficiencia de la línea de producción aumentó 21,2 puntos porcentuales, las tasas de defectos de producto disminuyeron 35 puntos porcentuales, las ventas de productos de alta gama aumentaron 36 puntos porcentuales y las quejas de los clientes disminuyeron 55 puntos porcentuales”, declaró un representante de Shougang Cold Rolling Company, hablando con datos.

Esto es solo un vistazo a las mejoras en la fabricación inteligente en la industria siderúrgica. Según una encuesta de la Asociación China del Hierro y el Acero, el 95,1% de las empresas siderúrgicas han incorporado estrategias de transformación digital en sus planes generales de desarrollo e invierten continuamente en proyectos de transformación y modernización digital. La densidad de aplicación de robots (incluidos los equipos no tripulados) ha alcanzado las 65 unidades por cada 10.000 empleados. El 82,9% de las empresas han establecido centros de control centralizados inteligentes, principalmente en los procesos de fabricación y laminación de hierro. El 63,4% de las empresas utilizan sistemas de simulación de visualización 3D para construir fábricas digitales.

Redefiniendo el acero con inteligencia artificial. Baosteel, filial de China Baowu Steel Group, ha formulado una nueva ronda de estrategia de transformación digital, destacada por «IA+», y ha lanzado un plan de acción de «dominio completo, sistema completo y escenario completo». Durante los próximos tres años, la empresa aspira a crear más de 1.000 escenarios de aplicación basados ​​en IA.

«Debemos persistir en el desarrollo impulsado por la innovación, fortalecer el empoderamiento tecnológico y acelerar la transformación inteligente y ecológica de la industria siderúrgica», afirmó Liu Jian, presidente del Grupo HBIS. HBIS ha incorporado la fabricación inteligente a su estrategia de desarrollo corporativo, promoviendo activamente la integración profunda de la tecnología de inteligencia artificial (IA) en la producción de acero e implementando vigorosamente el «Plan de Acción para la Mejora de la Inteligencia» para acelerar la transformación y modernización de la empresa mediante la IA.

Según informes, HBIS desarrolló de forma independiente la plataforma de internet industrial «Weiseibo», que integra sistemáticamente capacidades innovadoras como equipos inteligentes, simulación industrial y control de modelos, sentando las bases para el internet industrial que integra software y hardware en todo el proceso de producción. HBIS también promueve la integración de tecnologías como la IA y los gemelos digitales en todo el proceso de fabricación, construyendo un gran número de «fábricas inteligentes». Centrados en romper la «caja negra»

La industria siderúrgica se encuentra actualmente en una etapa crítica de su transición de la digitalización a la inteligencia. Se espera que la inteligencia artificial de nueva generación, representada por grandes modelos, se convierta en un nuevo motor que impulse el desarrollo de alta calidad. En una reciente conferencia sobre tecnología «IA + Acero», expertos y académicos debatieron cómo promover la innovación y la aplicación de esta tecnología.

Tian Guobing, presidente de Shanghai Baosight Software Co., Ltd., afirmó que, para promover un desarrollo de alta calidad, las empresas siderúrgicas están cambiando de un enfoque orientado a la escala a uno centrado en la eficiencia y los beneficios. Sin embargo, la automatización tradicional y las tecnologías y sistemas de la información presentan deficiencias significativas en datos, modelos y potencia de cálculo, lo que dificulta la mejora definitiva de la eficiencia y los beneficios. La digitalización y la inteligencia son urgentes para superar este obstáculo.

«Para lograr nuevos avances en IA + Acero y mejorar integralmente la competitividad de la industria», declaró Wang Guodong, académico de la Academia China de Ingeniería. Enfatizó que la industria siderúrgica, como una industria de procesos grande y compleja, ha sufrido durante mucho tiempo el problema de la «caja negra» en todo su proceso. Es necesario integrar las fortalezas de los expertos en materiales de acero e IA de mi país para promover la integración profunda de la tecnología de IA de nueva generación con la economía real de la industria siderúrgica.

Se entiende que el hardware, el software y el entorno de producción de la industria siderúrgica de mi país han alcanzado niveles líderes mundiales en la era industrial, pero desde hace tiempo se han visto afectados por un proceso de producción de «caja negra». La producción de acero implica procesos físicos y químicos complejos, sujetos a una información significativamente incompleta, incertidumbre y desafíos ambientales dinámicos, lo que impacta significativamente la calidad del producto, la eficiencia de la producción, los costos y el impacto ambiental.

Para abordar esta problemática de la industria, la Universidad de Northeastern fue pionera en un modelo de «inteligencia híbrida hombre-máquina» diseñado específicamente para descifrar la «caja negra» de la producción de acero. Este modelo permite predicciones en línea de alta fidelidad durante todo el proceso, y se han implementado tecnologías relacionadas en numerosas empresas siderúrgicas. Por ejemplo, en la fundición inteligente de altos hornos, la innovadora arquitectura de «modelo general + datos personalizados» mejora eficazmente la eficiencia energética y la producción ecológica. En la laminación en caliente, se desarrolló un modelo de gemelo digital basado en inteligencia híbrida hombre-máquina, que integra mecanismos físicos y datos multimodales para lograr con éxito predicciones en línea de alta precisión y la optimización de bucle cerrado del rendimiento estructural.

Wang Guodong explicó además que, al integrar profundamente la inteligencia humana con la inteligencia artificial, extraer y analizar macrodatos del proceso de producción y promover la sustitución del cerebro digital, la actualización de modelos y el desarrollo de software industrial mediante la colaboración hombre-máquina, se puede establecer un sistema de control inteligente, autónomo y sin tripulación para las unidades clave del proceso de producción de acero. Esto equivale a transformar la «caja negra» general de la producción en un sensor integral que permite predicciones precisas mediante gemelos digitales, haciendo realidad así el control autónomo, sin tripulación e inteligente del proceso de producción.

Amplias perspectivas de desarrollo.

«En un contexto de rápido desarrollo tecnológico, la inteligencia artificial ha brindado oportunidades sin precedentes a la industria siderúrgica», afirmó Zhang Longqiang, presidente del Instituto de Investigación de Estándares de Información de la Industria Metalúrgica. Los escenarios de aplicación de la IA en la industria siderúrgica se están implementando gradualmente y las perspectivas son muy prometedoras. En cuanto a la optimización del proceso de producción, los algoritmos inteligentes pueden predecir con precisión las fallas de los equipos, reducir significativamente el tiempo de inactividad y mejorar significativamente la eficiencia de la producción. En el control de calidad, la tecnología de reconocimiento de imágenes con IA permite detectar con alta precisión los defectos superficiales del acero para garantizar que la calidad del producto cumpla con los estándares. En la gestión de la cadena de suministro, la IA puede combinar múltiples factores, como la demanda del mercado y las fluctuaciones de los precios de las materias primas, para realizar predicciones, optimizar los planes de adquisición y producción, reducir los costes operativos y mejorar la competitividad.

De cara al futuro, el potencial de desarrollo de «IA + Acero» seguirá creciendo. Por un lado, el continuo avance de la tecnología de IA, en particular la aplicación exhaustiva del modelado a gran escala, permitirá penetrar en la «caja negra» de los procesos de producción de acero, conectar los silos de datos, resolver problemas de programación de recursos y lograr una gestión inteligente y refinada de todo el proceso de producción. Al consolidar los activos de datos y mejorar la competitividad en el mercado, las empresas siderúrgicas desarrollarán las habilidades necesarias para una producción más rápida, precisa y económica. Por otro lado, «IA + Acero» impulsará el desarrollo verde y sostenible de la industria, promoviendo el ahorro energético, la reducción de emisiones y la protección del medio ambiente. Además, la construcción de ecosistemas de IA interempresariales e intersectoriales se convertirá en tendencia, fomentando la cooperación profunda y la innovación colaborativa entre empresas siderúrgicas, empresas de las fases iniciales y finales, instituciones de investigación científica y proveedores de servicios técnicos, impulsando conjuntamente la transformación de la industria hacia una producción de alta gama, inteligente y ecológica.

Jiang Wei afirmó que la Asociación del Hierro y el Acero de China seguirá centrándose en las aplicaciones de IA y tecnología inteligente y en la transición completa hacia una nueva generación de transformación de la productividad impulsada por la inteligencia artificial. Esto promoverá la transformación de la industria mediante la orientación de políticas, el desarrollo de normas y la promoción de parámetros de referencia. Las áreas clave de enfoque serán la colaboración inteligente en toda la cadena industrial, la integración inteligente con bajas emisiones de carbono y la promoción de tecnologías de bajo coste.

El valor fundamental de la inteligencia artificial no reside en reemplazar la mano de obra humana, sino en construir un nuevo paradigma de productividad basado en la colaboración hombre-máquina. «La colaboración hombre-máquina puede aprovechar al máximo la eficiente capacidad de procesamiento de la IA, la creatividad y el criterio humanos, garantizando la máxima estabilidad operativa en la fabricación de acero y promoviendo la optimización e innovación continuas de los sistemas», afirmó Liu Shuchao, profesor de la Universidad del Noreste.

Liu Shuchao creció en la vanguardia de la siderurgia y ahora se especializa en la investigación de tecnología inteligente del acero en universidades. Lidera a su equipo en el desarrollo de un sistema modular inteligente de siderurgia para todo el proceso de conversión, basado en un modelo de «IA + experiencia humana». Estos módulos se han implementado, total o parcialmente, en empresas siderúrgicas como Ansteel, Benxi Iron & Steel, Nanjing Iron & Steel, Chengde Iron & Steel, Meishan Iron & Steel y Zhoushan Iron & Steel.

Esta trayectoria, desde la práctica en primera línea hasta la investigación científica y la innovación, también le ha proporcionado a Liu Shuchao una comprensión más profunda de la siderurgia inteligente: «El desarrollo de la siderurgia inteligente no debería tener como objetivo la ‘reducción de personal’. La clave está en simplificar las operaciones de siderurgia, hacer el proceso más estable, la tecnología más profesional y los costos más controlables. Solo con la atención del liderazgo, la iniciativa comunitaria, la participación de los empleados y una visión unida y compartida, junto con la implementación de políticas científicas y la mejora continua, la siderurgia inteligente podrá despegar verdaderamente».