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　　首钢科学家王凤琴：无惧“跨界”书写别样芳华
 
　　
　　在3月21日召开的首钢集团科技与管理创新大会上，集团党委书记、董事长赵民革为荣获“首钢二级科学家”称号的首钢集团有限公司技术研究院王凤琴颁奖。
　　
　　弹指间，我已在首钢走过了二十一载春秋。从风华正茂到青丝染霜，在首钢大地的巨幅画卷上，留下了我用心描绘的一幅幅墨香。这次有幸当选首钢科学家，我衷心感谢给予科研工作者优良发展环境和广阔成长空间的首钢科技创新平台，感谢长期以来培养、关怀、支持和帮助我的领导、同事、前辈、老师、朋友和家人！满怀信心和感恩，我和我的团队将继续坚守科学精神，发扬工匠精神。面向基础前沿和关键技术，坚持自立自强，全力以赴攀登创新高峰，助力“数智”赋能长板，促进新质生产力发展，为推动技术创新成为首钢第一竞争力，为钢铁行业的高质量数字化转型，为实现中华民族伟大复兴的中国梦而不懈奋斗。
　　
　　—— 王凤琴  
 
　　
　　巾帼不让须眉，柔肩勇挑重担！在首钢的科研战场上，总是不乏这样的精彩，王凤琴就是一位一直坚持技术创新的领军人才。她的科研成长史也可以说是一篇不断“跨界”的转型史，她从事过流动、结构、材料等仿真技术研究，开展过宽厚板TMCP工艺技术实践，开发过线棒材及冷轧基料的性能预测模型，研究过轧制二级过程控制模型技术，研究领域从中厚板产线走到了热连轧产线，从轧钢工序迈向了炼钢工序，现在又“跨界”成为了一名研究智能制造的科研工作者，妥妥的一位复合型数字技术人才。
　　
　　她带领团队建立了首钢第一个基于仿真的冶金效果评价方法；取得了第一个针对外方“黑箱控制模型”自主优化成果；开发了第一个智能检测“首开设备”；设计了第一个智能制造整体架构……至今，她负责及主参的科研成果达20余项，获省部级科技奖励3项，首开设备3项，首创工艺2项，授权国家发明专利60项，获得北京市劳动模范、全国巾帼建功标兵等荣誉，她带领的创新工作室被认定为北京市示范性创新工作室。
　　
　　01
　　
　　自我加压，自驱型人才的转型之路
　　
　　行业里曾有位专家评价王凤琴为“自驱型专家”，因为她总能主动、高效、提前完成交代的任务，还经常为提高任务质量主动加压做增项工作。正是这个“自驱型”特点在技术研究院这个首钢创新大平台上得到了发展，才支撑了她不断转型拓展和不断实现自我超越。自驱才能有内生动力，自驱才能高效完成任务，自驱才能不断涌现想法和灵感，自驱才能实现自我管理和自我激励。
　　
　　2003年，王凤琴博士毕业后作为储备人才来到首钢工作。她的博士课题研究方向是板材成型，在当时，首钢的板材文化还没有建立，为了尽快适应企业发展需求，王凤琴开始自学材料设计、轧制工艺等知识，学习到夜里一两点钟已经成了她的习惯。日复一日，年复一年，对于别人来说这是苦，王凤琴则是乐此不疲。在上学时期养成的学习习惯，不仅让王凤琴快速适应了岗位工作，也让她在转型的道路上越走越顺。
　　
　　“转型没有什么难的，只是看你对自己够不够狠！”王凤琴每次谈到自己科研的转型之路都会这样说。
　　
　　02
　　
　　坚持做强，创新仿真技术新“玩”法
　　
　　2004年，王凤琴开始负责仿真技术的攻关，这是一种通过计算机数字建模的方式模拟产线流程和生产过程的技术。然而，由于当时仿真技术不是主流方向，也不能快速在产线落地应用，成立之初，近十人的团队逐渐有人选择了离开，最少的时候只剩2人。一个个离开的背影和面临解散的团队并没有动摇王凤琴的决心，她坚持要将仿真技术做优做强。怎样做强呢？唯有学习！利用一切能用的时间让自己学得更多、更深，这样才能将仿真技术得心应手地应用于生产实践中。为了寻找技术落地突破口，她通过自学掌握了ANSYS、FLUENT、MARC及Thermocalc等多项仿真软件，并和多个专业主动交流，寻找应用机会。
　　
　　运气总是偏爱那些有准备的人，2007年到2008年期间，首秦管线钢开发遇到了中间包夹杂物超标问题，迟迟未能得到有效解决。中间包是钢水从钢包到结晶器的中间介质，中间包里面钢水最上层是渣层，有着吸附、去除钢水里夹杂物的功能。然而，如果中间包结构设计不合理，钢水通过中间包不但不能起到去除夹杂物的效果，反而会起到反作用，污染了钢水。当时采用的是利用示踪剂的水模法，通过分析示踪剂时间停留曲线（RTD）来评价中间包结构的优劣。这种方法实验周期长，成本也相对高，耗时耗力。
　　
　　在一次管线钢专题会后，首秦炼钢部的领导遇到王凤琴，很急迫地问她能否用仿真给算算中间包到底有啥问题，连铸坯上为什么总有大型夹杂物被检验出来。王凤琴听到后立刻兴奋起来，爽快地答应了。建模、画网格、迭代求解等一系列操作后，当天就看到中间包钢水流动速度场和一条条流线灵动地跳跃在电脑画面里。第二天，她优化的第一版本中间包结构就有了立竿见影的效果，现场反馈夹杂物果然变少了，可是她知道那个方案只是一个半试验性的优化方案。
　　
　　王凤琴是一个追求完美的人，她希望能有理有据帮助现场找到更优的中间包结构。这时她犯了难，仿真模型可以生动地描绘出钢水流动的状态，如何才能更直观地评价冶金效果呢？她马上和团队一同探讨、研究水模实验是怎样评价中间包结构的。善于总结的王凤琴突然灵光一闪，一个想法浮现在脑海里：如果水模可以通过追踪示踪剂的钢水停留时间特征来评价中间包冶金效果，为什么不能使用计算机模拟示踪剂的流动过程呢？这样就可以用计算机再现水模实验，而且用实际的钢水流动特性去做分析，不是比水模用“水”模拟“钢水”更精确吗？
　　
　　说干就干，查理论，研究传输方程，王凤琴不知疲倦地在电脑里建模分析，终于在仿真模型里实现了对示踪剂的跟踪，并且根据RTD曲线，建立了基于仿真的中间包冶金效果评价方法，通过该技术优化的中间包包型结构，延长了钢水有效停留时间，显著降低了钢中夹杂物数量，提升了钢水纯净度。同时，开发的中间包汇流漩涡临界高度模型降低了中间包的停浇液位高度，提高了钢水收得率。
　　
　　该成果在首秦2号铸机中间包获得应用，2009年获得首钢科学技术一等奖，取得了2500余万元的年经济效益，这也是仿真技术在首钢取得的第一个一等奖成果。后期，该方法成为转炉底吹、钢包底吹等多个场景的常用方法，并在首钢多个生产基地实现推广应用，创新了仿真技术新“玩”法，逐渐将仿真在首钢做优做强，引领了行业技术，达到国际先进水平。
　　
　　03
　　
　　主动跨界，新手成为行家
　　
　　首秦4300mm产线投产初期，新试制的管线钢和高强钢出现冷却板形问题。钢板经过ACC系统的上下集管冷却后，刚出冷却区就开始发生瓢曲变形，严重的只能“判废”。摆在面前的这一难题让大家一筹莫展。此时，王凤琴“临危受命”赴首秦4300mm产线进行ACC冷却系统攻关。二级模型对她而言也是一个全新的技术领域，难度不言而喻，但习惯“跨界”的王凤琴决定再次挑战自我。
　　
　　别看王凤琴一直挑战新的领域，但是她从来不打无准备之仗。她很注重日常积累，虽然不懂二级模型，但她对轧后冷却工艺非常熟悉，在接到这项攻坚任务之后，第一时间就利用自己的仿真特长研究了冷却过程中的相变体积特征，研究冷却瓢曲发生的机理。“瓢曲一定是上下水冷却不均造成的”，当王凤琴观察到冷却区出来的钢板一边向矫直机方向运动，一边发生着船形变形，她的心里已经有了答案。她决定从ACC系统上下集管的“水比”入手。然而，想要修改“水比”，就必须找到修改水比参数的地方。但这个全自动ACC模型哪里是那么容易驾驭的？管线钢等新产品研发又很急迫。
　　
　　为了尽快解决问题，她主动找到了西马克布霍斯先生进行探讨，布霍斯先生非常赞赏她能主动找来讨论技术问题，欣然将调“水比”的函数文件位置告诉了她，并授权让她可以在现场自主调节。带着这份信任，面对西马克的外方模型，王凤琴利用自己掌握的工艺知识进行着调试。进行了两三轮试验后，就看到后续的一块块钢板都“挺直了脊梁”从冷却区里运行出来。王凤琴笑了，布霍斯先生也笑了。
　　
　　趁热打铁，就这样王凤琴继续再下一城，通过虚拟水冷工艺、二级头尾遮蔽、辊道速度优化等技术，又快速解决了终冷温度命中率低的问题。王凤琴主持攻关的首秦4300mm产线ACC控冷技术，是首钢首个针对外方“黑箱模型”的自主优化成果，实现了对流量、辊速、水比和头尾遮蔽等重要参数的完全自主控制，并通过多项技术创新，优化了外方控冷模型，显著提高了钢板冷却温度命中率和温度均匀性，解决了管线钢、高强钢板形瓢曲难题。该技术为首秦管线钢、高强钢等新品种研发、降低生产成本和提高产品质量提供了关键工艺技术保障，该成果获得首钢科学技术二等奖，年经济效益4000余万元。
　　
　　04
　　
　　抽丝剥茧解代码，控制系统为我用
　　
　　有了首秦4300mm产线的经历，2010年，王凤琴又带领团队赴迁钢1580产线进行板形控制系统攻关。这对她和她的团队又是一个全新领域，可是她不怕，她已经习惯“打新”。这次，王凤琴有了新的想法和目标，她对团队成员说道：“首秦4300mm攻关时是外方专家的信任和配合让我快速找到了解决问题的关键，但是这种调优是有限制的，只能模型调参，不能从根本上改进工艺模型功能。核心技术依然攥在别人手里。只有将系统代码进行全面解析才有机会找到问题根源。这一次我们不仅要治标，更要治本！”
　　
　　王凤琴带领团队，一边自学板形理论，一边进行TMEIC系统代码解析。解析代码是个苦差事，她们一行行代码消化，一块块带钢生产日志查看，一个个模型参数文件研究，一条条板形曲线分析，绞尽脑汁地琢磨每一个问题的彼此相关性。
　　
　　经过三年苦练内功，王凤琴和团队一步步抽丝剥茧，终于完成了TMEIC系统板形代码的解析和消化吸收。她带领团队开发了高精度热膨胀计算模型，解决了TMEIC系统热胀不收敛难题，开发了超精细化带钢形状变化模型，建立了不同钢种、规格比例凸度设定模型，优化了辊系凸度自学习模型等，提高了热轧带钢凸度控制精度，改善了带钢断面轮廓，该成果达到国际先进水平，年经济效益1000多万元，获得2015年首钢科学技术一等奖。该成果也为疫情期间MCCR产线的板形系统自主调试打下了坚实基础。
　　
　　2013年，技术研究院成立冶金过程研究所，她和她的团队成为这个新部门的主要核心力量。她们在院领导的支持下，向宽度、厚度等控制领域继续拓展和深耕。
　　
　　05
　　
　　主动作为，率领团队转型智能制造
　　
　　王凤琴不仅擅长跨界学习，还对发展方向有着敏锐的洞察力。2015年国家刚提出《中国制造2025》，她就开始研究德国的工业4.0，学习《国家智能制造标准体系建设指南》等智能制造相关知识，她深刻认识到智能制造将是制造业推进高质量发展的必由之路。于是，她又带着团队踏上了向智能制造转型的征程。
　　
　　坚持在一个领域深耕，把它做细做强很难！但不断跨界学习，在新领域继续做强更难！王凤琴就是这样一个人，她在新领域依然做得有声有色。在她的带领下，几个平均年龄达到40+的“仿真”姐妹们也行动起来，转型拓展信息化技术，她们买来专业教材从头学起。从门外汉到懵懵懂懂，再到完全理解，不知道流过多少眼泪，不知道多少个周末不能陪伴家人，不知多少次过年期间还在联合测试。如今羽化成蝶，王凤琴笑称：几个业余的硬是做成了专业的。2021年，她们上线了技术研究院完全自主的新LIMS系统，近日，首钢产品质量先期策划系统（APQP）也落地应用，与首钢股份销售系统、采购系统、制造系统及冷轧公司管控系统的互联互通，实现了钢铁新产品从策划到应用的全周期信息化质量管控，标志着首钢新产品研发质量管理迈向集成数字化新阶段。
　　
　　06
　　
　　敢拼敢担当，为集团智能制造转型夯实基础
　　
　　2021年，工信部发包了《产业基础公共服务平台项目——建设钢铁行业智能制造标准试验验证公共服务平台》项目，首钢参加了由钢协牵头组建的竞标团队。
　　
　　五月初，王凤琴接到钢协项目组织方打来的电话，对方很焦急地说，六月就要完成所有竞标材料准备，为了提升项目竞争力，必须要拿出一版更符合项目要求的行业智能制造标准体系架构及相应建设指南做支撑，时间紧、任务重，钢协很希望首钢能挑下这个担子。听到这个任务，王凤琴也很茫然，她深知，竞争对手有多名行业专家，实力极强。放弃挑战也许来得更轻松些，但不战而降绝不是首钢人的性格。
　　
　　智能制造标准体系架构，不仅跨层级、跨领域、跨系统、跨部门、跨地域，还要融合现有钢铁企业传统信息五级架构。如何在一个架构体系融合各个维度信息与要素，科学描述各项业务、系统和技术的逻辑关系，这是一个极其复杂的难题。以王凤琴当时的视野、认知和业务经历，是难以回答清楚的。于是，她拿起了早已买来的《国家智能制造标准体系建设指南》，咬牙夜以继日仔细研读。一遍不懂，就再看一遍，不明白的各类专业术语就上网查，终于在翻阅三四遍以后，智能制造的基本内涵和国家的智能制造转型推进路径在她脑海里逐渐清晰起来。她尝试着开始下笔画图，第一份草图完成时，她连夜兴冲冲地发给院领导征求有关业务功能设计的意见，得到的回复却是：逻辑不太对，再试试。
　　
　　虽然出师不利，但王凤琴并没有气馁，她继续翻阅书籍，上网查找阿里、华为等企业的工业互联网平台的相关资料，又仔细研究了行业先进企业的实践案例和转化的技术标准。期间，钢协也多次组织竞标团队内部各企业、科研院所的专家对设计方案进行论证，就这样，经过了十几轮的设计、推翻、再设计的反复循环，一个采用“业务分层”理念的标准体系结构图跃然纸上，并得到了行业很多专家的认可。最终，首钢所在的竞标团队在与强大对手的竞争中脱颖而出，成功中标。
　　
　　这次经历让王凤琴加深了对智能制造系统的认识和理解，为后续编制首钢智能制造标准体系，参与集团智能制造顶层设计打下了坚实基础。
　　
　　钢花璀璨耀星空，在跨界中不断突破创新。王凤琴是一个不知疲倦的追梦者，肯于吃苦的奉献者，善于学习的奋斗者，敢于挑战的攻坚者，勇于创新的践行者，在首钢科研创新的平台上，她主动跨领域学习，顺应行业发展和首钢转型需求，成长为一名复合型数字领军人才，不断提高自己的人生价值，书写了一段不一样的绝美芳华。