中鋼公司／數位力減碳排、省能耗，打開煉鋼爐「黑盒子」
明年即將開徵碳費，身為環境部公告台灣前十大碳排大戶的中鋼公司，可說是「剉咧等」。以環境部過去委外報告建議每噸300元的碳費估算，一年排碳近2,000萬噸的中鋼，未來每年碳費上看58億元。
中鋼對此心驚膽顫，因為2023年市況不佳，還花了大把鈔票落實減碳，稅後盈餘好不容易小賺46億元，如果預估碳費高達58億元，吃光全年獲利，中鋼就要由盈轉虧了。
對這家台灣最大鋼鐵廠來說，面對已知的「碳成本」，每一步都走得戰戰兢兢。中鋼早已將2018年訂為減碳基準年，訂定減量目標為2025年減排7％、2030年更要減排25％，以因應未來的碳定價趨勢。
敢於展現如此雄心壯志，關鍵在於數位轉型。中鋼今年便以加熱爐首個數位化成功案例「熱軋工場加熱爐數位智慧溫控系統開發」的專案成果，榮獲本屆《哈佛商業評論》數位轉型鼎革獎智造升級轉型獎大型企業組首獎，還同時囊括ESG特別獎。（第四屆數位轉型鼎革獎完整得獎名單請點此）
今年9月，恰逢中鋼人事異動，新任生產部門副總經理周文賢新官上任初次受訪，談到中鋼的數位轉型，眼神顯得堅定。他強調，中鋼雖然歸類為傳統產業、黑手的工作，「但從原料做到軋鋼、從固態、液態再變成固態，生產過程相當多元，而且導入很多新科技，其實一點也不傳統。」
要在傳統賦予科技的新意，中鋼第一步是在2016年成立「產銷智能化委員會」，2023年改名為「數位轉型推動小組」，建構資訊化、自動化、線上化的數位能力基礎。在營運、生產及設備等三大領域，以及煉鐵、煉鋼、軋鋼等製程大量導入AI，至今已完成325個AI專案，創造年效益近16億元。
精準掌控爐內溫度
本次獲得鼎革獎首獎的專案，就是中鋼多項數位轉型當中的的代表性成果。周文賢指出，熱軋工場生產製程首站是加熱鋼胚。
體積足足有三個標準游泳池疊加那麼大的加熱爐，爐體熱慣性大、溫度響應慢，只能靠人工控溫，難以滿足每塊鋼胚的需求。加熱及軟化鋼胚，需要1200度左右才能完成，但溫度很難精準控制，老師傅很常拉到1300度，確保鋼胚順利塑形，卻徒增能耗。
讓熱軋工場智慧化，控溫更精準，省力又省能耗。因此，中鋼以「開黑盒、制權衡、神預測」三大策略，實現加熱爐的智慧溫控。
首先是「開黑盒」。加熱爐以往多被稱為「黑盒」，原因是無法即時獲知加熱爐內部狀況，也難掌握爐內鋼胚溫度。
中鋼專案團隊開發出一套虛擬測量技術，透過蒐集鋼胚的相關資訊、爐內的溫度、鋼胚所在的位置和熱傳導的數據，預測鋼胚的溫度變化。他們還設計了能夠承受高溫的感測裝置，放入測試用的鋼胚，記錄實際溫度。透過這項技術，溫度測量的誤差範圍從原本的±40 ˚C縮小到了±15 ˚C，因此內部人員都笑稱「黑盒被打開了」。
第二項「制權衡」，也就是「數位智慧溫控技術」。以往加熱爐的溫度主要依賴操作員的經驗來調整，但這項技術利用機器學習模型，根據加熱爐內每塊鋼胚的最佳升溫曲線和溫度預測；每5秒鐘就會對爐內的40塊鋼胚進行一次溫度目標和升溫曲線的計算，求取最佳的加熱效果。周文賢比喻，就像大廚煮菜，能夠精準掌握開大火、轉小火的時機。
每年減3萬噸排碳量
最重要的則是「神預測」，也就是導入AI的「爐況監測診斷技術」。過往加熱爐半年至一年進行歲修，全爐都得停機，但停機後要先讓爐體降溫，歲修完畢又要再加熱到超高溫，耗時又耗能。
如今導入AI，能夠即時對設備進行健康檢查，讓維護方式從過去的「時間取向」（定期維修）轉變為「狀況取向」（根據設備狀況進行維修）。在不影響生產的前提下，利用有限的時間優先處理出現異常的設備，而非時間到了固定維修，大幅提升營運、能源效率。
實施這項專案後，熱軋工廠的加熱爐能源消耗減少了超過90％，每年也減少了3.1萬噸排碳量。
在數位轉型的過程，周文賢強調「溝通」是能否成功達成目標的關鍵因素。中鋼的AI導入計畫中，負責規畫的員工和在製造現場工作的員工各有專業，卻常因立場不同，難以有效溝通。為了解決這個問題，中鋼培訓了一批既懂AI又熟悉現場操作的電控人員，擔任溝通橋樑。
透過數位轉型的傑出成果，中鋼用數位實力替傳統產業撕去耗時、耗力、耗能源的負面標籤。
【小檔案｜中鋼公司】
成立／1971年
董事長／黃建智
2023年營業額／3633億元
主要業務／鋼品設計、製造、買賣；鋼鐵及相關工業工程顧問管理諮詢。
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