中鋼致力推動「數位轉型」 打造智慧精緻鋼廠

中鋼公司「數位轉型」執行面上，主要透過「智能藍圖」規劃方式，由「智能設備」、「智能生產」及「智能營運」等構面逐步導入人工智慧物聯網，包括利用虛實感測技術、AI模型進行生產製程條件最適化等，促使許多生產操作模式達到「數位轉型」。中鋼公司是一貫化作業煉鋼廠，從煉鐵、煉鋼、軋鋼等製程，以及5G AIoT的運用上，都有成功導入AI智慧製造的案例。

中鋼公司推動「高值化精緻鋼廠」主軸發展策略，積極打造智慧鋼廠。

煉鐵高爐製程-建置首座智慧高爐

高爐設備是包含氣、固、液三相物料的高溫煉鐵反應器，執行一貫作業鋼廠鐵水生產任務，其操作效能代表一個鋼廠競爭力的重要指標，過去因受限於高爐高溫作業環境無法安裝傳統的量測設備紀錄爐內生產狀況，操作經驗難以描述及量化。中鋼公司貳號高爐於 2020年7月展開大修，除了爐殼全面拆除更換、爐體內襯重新砌築、冷卻系統及爐石粒化設備更新外，更將突破傳統量測能力之智能化感測器建置於爐殼上，將所蒐集之影像、溫度與應變等量測數據，經由人工智能深度學習機制，轉化成對高爐操作有用之寶貴資訊，並進一步彙整於「高爐煉鐵智慧平台」。

「高爐煉鐵智慧平台」除可呈現生產相關資訊、數據，另已導入27個AI模組，現場主管及操作人員進行資訊查詢、下載及分析，並利用可視化的圖形介面，精準掌握高爐狀態及即時調適生產。貳號高爐煉鐵智慧平台總投資金額5,662萬元，導入後除了提升高爐操作效能外，每年可降低成本2.35億元，並有助每年減少溫室氣體排放 1.134萬公噸。

煉鋼轉爐製程-完成盛鋼桶辨識系統開發

中鋼公司煉鋼製程主要是將廠內上游高爐熔煉的鐵水再精煉成鋼液，並依鋼種特性添加相關合金，並以「盛鋼桶」裝運鋼液接續連鑄製程，生產下游軋鋼產線需要的鋼胚。中鋼公司開發盛鋼桶影像辨識系統前，主要安排人力至盛鋼桶各處理站以人工方式判定，受到廠內光源變動或現場搭建環境影響，偶然發生桶身誤判情況。為降低誤判率及增進煉鋼製程效率，需建立盛鋼桶於各處理站間的自動調度確認機制，如於盛鋼桶身安裝感應器，感應器須符合耐受桶身高溫或加熱時能不被磁場干擾等難以實現的條件，故中鋼公司採行攝影機拍攝影像方式，這樣一來設置的判定設備無須面對高溫，適合應用於煉鋼廠內多數場域。

    中鋼公司自行開發的盛鋼桶影像辨識系統，主要採用攝影機串流影像作為依據，除了依照桶身編號數字影像來判定外，亦將不同類型盛鋼桶本身所具備的多部位特徵納入人工智慧辨別。近期已於兩條扁鋼胚連鑄產線完成第一階段試行，在中鋼公司煉鋼廠及電控處同仁的共同努力下，累計超過1,361爐的辨識結果顯示，可以達到98%以上的正確辨識率。

盛鋼桶於澆鑄機轉台示意照片

軋鋼製程-第二熱浸鍍鋅(2CGL)智慧產線

為提升鍍鋅產線品質與降低生產成本，中鋼公司在軋鋼三廠既有優異的自動化及數位化基礎之上，整合現場製程大數據資料，並投資近5,000萬元在2CGL導入自行開發的智能化系統，包括機性動態調控、寬度動態調整、入料缺陷檢測、退火爐燃燒智能診斷、鍍鋅膜厚控制、智慧鋅渣引流、機械手臂撈渣、鋅浴鋁含量智能控制及智能化品質判定等9項智慧化專案，合計在該產線建立19個AI模組，可達到動態製程參數調整，產品品質優化及降減成本等三大目的，累計效益達1.1億元以上。

生產製程效益部分，例如2CGL以AI模型預測產品機性並建議製程所需設定，整體鋼品改善機性不合剔退率改善約80%；另，降減成本方面，利用大數據生產資料建立虛擬量測器，可降低鍍鋅膜厚之過鍍量，進而降低過鍍成本約78%；而品質控制方面，藉由開發鋅渣引流設備結合熱影像智能模組，依AI模組辨識鋅渣量後觸發機械手臂撈渣，可減少鋅渣量10%及每年節省用電量15萬度。此外，2CGL亦建立「AIoT 掌上工廠」資訊平台，可讓工廠主管及人員使用手機或平板等行動裝置，透過視覺化網頁，即時掌握生產資訊及排除異況，提升生產作業效率。

中鋼公司在軋鋼三廠既有優異的自動化及數位化基礎之上，整合現場製程大數據資料，完成冷軋智慧製造產線建置。

無線通訊技術運用-5G AIoT示範場域

為善用新的通訊技術，中鋼公司除了於各生產製程陸續盤點及導入智能製造外，分別完成一個戶外及一個室內示範場域，另建立一個5G應用實驗室。戶外示範場域主要執行5G智慧軌道運輸專案，該場域與中華電信合作建置900米長5G 非獨立組網(Non-Standalone: NSA)訊號，並以4G LTE設備為基礎(EPC和eNB)，2021年12月完成5G訊號開台。另，室內示範場域執行5G軋鋼智慧工場專案，中鋼與仁寶、思科合作建置5G 獨立組網(Standalone: SA)訊號，並使用N79企業專用頻段(4.8GHz)，達到商頻與專頻互不干擾之目標，經實測兩個場域的上傳及下載頻寬皆可到達150Mbps及500Mbps，約4G頻寬的6~7倍。5G應用實驗室則主要針對5G設備及5G應用技術的研究，所開發的技術將陸續應用於中鋼生產場域。

戶外示範場域選擇建置九百米長的５Ｇ非獨立組網訊號，執行５Ｇ智慧軌道運輸專案。

近年來中鋼公司致力推動重要環保改善工程，目前如火如荼施工中的新一二階煉焦爐工程，除了建造7.6公尺高底噴式複循環燃燒的先進煉焦爐外，將搭配高效率乾式淬火設備，可提升廢熱能源回收並降低排放，另在智能化方面，將開發及引進四大模型系統，包括配煤暨製程因子與焦炭品質預測模型、車輛智能防撞系統、爐溫控制及診斷系統和智慧型AI加料設定，並將建置煉焦爐智能化整合中心，象徵中鋼智慧創新及數位轉型工作導入至更上游的煉焦工場。中鋼公司相信透過「數位轉型」，導入先進數位科技、開發及應用各種智慧化方案，可持續精進生產、維護、品管、銷售等各項作業，提升公司產銷設施及經營管理韌性，在面對各種環境的挑戰下，都能夠持續成長，並成為恆久卓越的企業。

室內示範場域則於Ｙ４二號熱軋產線建置５Ｇ獨立組網訊號，執行５Ｇ軋鋼智慧工場專案