管线钢质量预测、监控与诊断
工业工程
资助企业:
南京凯奥思数据技术有限公司
资助年份: 2026
企业导师: 徐徐
指导教师: 李勇祥
项目成员: 祁智 向逸飞 张明博 朱子涵
项目简介
项目概述
本项目聚焦管线钢生产过程中的质量控制难题,针对工艺参数高维、噪声显著以及传统事后检测与人工经验管控难以满足实时预警和系统优化需求的现状,联合南京凯奥思数据技术有限公司开展研究。项目融合机器学习、统计过程控制、物理信息神经网络和因果推断等技术,构建覆盖预测、监测、可解释性与因果分析的智能质量管控系统。旨在突破钢铁行业数字化转型中的关键瓶颈,提升管线钢质量稳定性与生产效益,形成可落地的智能化解决方案。
项目目标
项目目标包含建立高精度自适应质量预测模型,利用各类模型以及相应的优化方法提升预测精度,并结合全量更新,实现流式数据动态更新;构建面向高维、多变量生产过程的实时统计监测体系,结合单变量控制图与多变量统计方法,实现质量异常的早期识别与可追溯预警;引入物理信息神经网络等可解释性工具,对预测过程进行机理解析;通过因果结构学习与效应量化技术,揭示工艺参数与质量指标之间的因果网络,为工艺优化提供方向性指导。
项目成果
项目最终实现了一套可落地的管线钢智能质量管理系统,包含了自适应预测模型、统计监测基线、可解释性分析框架以及因果分析平台。系统能够实现高精度性能预测、实时异常识别、可解释性溯源以及基于因果网络的工艺参数推荐,显著提升产品质量稳定性并降低生产损耗。同时,项目形成的技术路径与实践范本为钢铁行业智能质量管控提供了可复用的解决方案,助力企业从经验驱动向数据与证据驱动转型,推动钢铁行业数字化转型的深度落地。





