30噸重產品也靠AI精緻化

去年12月初暖冬一早，我和兩位同事搭早班高鐵，南下高雄紅毛港的中鋼廠區，深入30噸鍍鋅鋼捲產線的工廠。站在第二熱浸鍍鋅產線入口，生產設備高達數米，甚至數十米，機器聲震耳作響，帶頭引導的羅課長不得不喊叫般的解說。這裡是臺灣生活用品原料的最上游。

中鋼出品的熱浸鍍鋅鋼捲年產量30萬噸，一個約一人高的鋼捲，重量就高達20、30噸，像是家中電冰箱、桌上電腦、屋頂浪板、汽車門片外殼，凡有耐腐蝕需求的鋼鐵加工製品，都會用得到這類塗鍍產品。

但是不同產品對鋼捲表面品質的要求不同，有的需要耐指紋，有的為了美觀需要薄一點，但有些不講究表面細緻品質而要夠厚才能高耐蝕。

每一批出產的鋼捲，中鋼都會依據中下游客戶需求來客製。年產量千萬公噸的中鋼，7成都是賣給臺灣中下游業者，臺灣市場雖小，但各式各樣的客製化鋼種需求繁多，「中鋼產品的性質是少量多樣，這是我們的宿命。」中鋼技術部門代理副總經理鄭際昭更直言：「靠AI打造的智慧鋼廠，就是實現精緻鋼廠的關鍵一步。」

以鍍鋅鋼捲為例，如何控制高成本的鍍鋅膜厚度，能剛好符合客戶要求，是避免浪費降低生產成本的關鍵。但鍍鋅層厚薄的生產參數，包括氣刀開口大小、與鋼帶的距離、氣刀的氣壓、鋼帶厚度、鋼帶溫度、產線速度等，這麼多變因都會影響厚薄。

產線一旦啟動後，還得等到鋼帶經過約100~200公尺的冷卻後，才能量測鍍鋅層厚薄，來決定是否要重新調整，若生產參數設定錯誤，這等待冷卻時間差所生產的鋼帶，就會造成浪費。

過去，只能夠靠資深工程師的經驗，來調校製程中的大量複雜參數。一位老師傅秀出一本本抄滿了各種生產參數的藍色筆記本，這是他數十年的經驗累積。但是，未來十年內，中鋼將面臨退休潮，近三分之一約數千人將要退休，甚至可以說，近半數老經驗的技術人員，會在幾年內相繼離開。

什麼方式可以一次解決這兩大難題？保留老師傅的默會經驗，又能更做到更精細的控制，AI就是中鋼的答案。所以，中鋼在2016年就決定，全力擁抱AI展開轉型。

但中鋼AI之路，不是一步登天，而是經過長達3年的摸索期，一方面建立自己的技術團隊，一方面與外部專家合作，累積AI導入經驗，直到2年前，才累積出一套系統化AI落地經驗，從2019年開始，中鋼進入了第二波AI應用起飛階段。從組織分工、生產資料蒐集、模型開發到AI應用落地都有章法可依循，甚至還發展出一套衡量AI成效的方法。

中鋼主要聚焦產線AI應用，像是前面提到的熱浸鍍鋅廠，不只靠AI調校製程參數，更用AI自動檢測鋼捲表面瑕疵，甚至可以預測不同參數組合下的鍍鋅膜厚變化。在20、30噸鋼捲表面只有數十微米薄的鍍鋅膜，就是靠AI技術來精細調控製程。光在鍍鋅成本，一年預估可以省下1,600萬元。

而在高爐場域，中鋼更是已經發展出了27項AI智慧應用，從原料輸送帶的預測維修、熱風爐生產效率與耗能監控、現場人員的安全監控等，也可以用AI來監測1,500度高溫內的爐壁冷卻元件受侵蝕的程度，預測爐壁結塊，甚至可以預測未來數小時內的爐熱變化，提前調整生產參數，來避免發生一次影響得上億元的溫度驟降爐冷危機。

不只產線，中鋼倉庫也用了不少AI來輔助，搬運動輒數十噸重的鋼捲就是中鋼每天的日常出貨工作。一座可容納2萬公噸的倉庫，每天晚上得先理貨，把鋼捲吊到接近車的位置，才能縮短隔日出貨時間。中鋼結合了多種AI技術，自行研發出了一套無人天車（重型起重裝置）系統，不只半夜可以自動理貨，白天出貨時，30噸重的鋼捲，只要一名拖車司機，簡單步驟設定後就能自動裝載上車，出貨作業完全不需要其他人幫忙。

我們站在倉庫旁，看著拖板車司機大哥一派輕鬆地等待，不到10分鐘，無人天車放妥鋼捲，他對我們揮了揮手，準備輪下一輛車進來，繼續讓AI幫手。

 相關報導  前進中鋼AI大現場