中国建材总院：AI 赋能建材全链条，数智重构产业新生态
当前，人工智能与经济社会各行业各领域广泛深度融合，成为驱动产业迭代升级、重塑发展格局的重要引擎。中国建材集团积极拥抱这一历史性机遇，全面部署人工智能技术与建材产业的深度融合，开启从“制造”到“智造”的转型升级新征程。我们正式推出“AI+行动”系列宣传报道，聚焦一线实践、挖掘标杆案例，全力营造“懂AI、用AI、创AI”的浓厚氛围，推动人工智能技术在集团内部加速普及、深度赋能。
本期走进中国建筑材料科学研究总院有限公司（以下简称“中国建材总院”）的AI创新实践。
AI赋能建材全链条，数智重构产业新生态
作为集团的中央研究院，中国建材总院依托在水泥、玻璃、陶瓷等学科领域的深厚积淀，积极布局战新材料产业，率先推动AI贯穿无机非金属材料研发、制造、应用与低碳发展全链条，成功打造中国建材总院CBMA大模型，开创“学科-配方-工艺-装备-验证”五元协同新算法，建成全球首个低碳建材数字化研发与智能设计平台，并在中国建筑材料联合会主办的2025年建筑材料行业大会上正式发布，开启建材行业数字化、智能化协同发展新范式。
筑 基
筑材料数据底座 夯实AI研发根基
数据是AI研发的核心基石。针对建材领域研发面临的跨尺度构效关系不明、多场耦合难度大、多源异构数据壁垒等挑战，中国建材总院以材料基因工程专项研究项目为抓手，创新设计了“一主体、多学科”的“湖仓一体”数据底座架构，系统推进无机非金属材料数据汇聚与治理。通过攻克多模态异构数据自动抽取、加工、融合等关键技术，中国建材总院创建了涵盖组成、参数、性能及碳排放的建材数据库，构建“采-融-知-用”多层次全链条数据体系，实现异构字符100%的准确自动识别，打造了2000余个知识节点、超千余种关联关系的知识图谱。
截至目前，材料数据库已汇聚海量资源，其中材料基础数据41651条、覆盖110条生产线的建材数据超7.5亿条，以及50多万篇文献数据、5万余张水泥熟料岩相图片、极端环境数据超5000条。这一体系的建立，不仅为建材行业提供了高质量的数据底座，也为后续AI建模、低碳设计与智能决策奠定了坚实的数据基础。
攻 坚
锻造“算法-模型-智能体”研发引擎
驱动材料智能设计
依托深厚的行业积累，中国建材总院构建了从“算法、模型”到“大模型、智能体”核心技术矩阵。围绕低碳建材制备与服役等关键环节，创新建立“学科-配方-工艺-装备-验证”五元协同算法，将多学科知识、配方工艺、装备工况与实验验证深度耦合，形成“预测-设计-仿真-验证-学习”的完整闭环迭代机制，推动材料研发从“试验试错”迈向“系统寻优”。
基于该理论框架，中国建材总院开发了正向性能预测与组分反向设计模型，运用深度神经网络融合和图神经网络技术，实现“成分-结构-性能”的跨尺度关联映射，水化热力学预测误差小于4.7%。该模型体系已成功设计38种低碳熟料体系及72个低碳组成配比，并发现2种具有高活性的新型低碳熟料矿相，满足多目标协同研发需求。此外，还开发出高温煅烧与颗粒破碎过程能质耦合模型，实现新型装备、新能源燃料工况下的多场多相精准仿真，使核心装备温度预测误差低于3%，压损降低超15%。
赋 能
构建低碳建材智能研发平台
实现自主实验闭环
中国建材总院整合数据、算法与算力资源，首创低碳建材数字化研发平台，智算算力达9.1PFLOPS，能够支撑用户标准化数据治理流程，支持调用科研数据智能抽取智能体等工具，实现高质量研发数据集构建，显著提升材料数字化研发效率，研发周期缩短52%以上，性能预测准确率超92%。
中国建材总院将75年的材料学科积淀与前沿数字化技术深度融合，基于自主开发的CBMA大模型、材料数据底座、科学建模工具和学术智能体及自动化实验设备，建成建材行业首个核心软硬件100%国产化的“AI+智能实验室”。该实验室实现了从科学问题解析、文献智能分析、实验方案设计到实验自动化执行的自主完整实验闭环，构建起以数据和AI为核心、多智能体高效协同的新型研发形态，打破了传统材料研究的时空壁垒。
落 地
推动全场景产业应用 释放数智化转型价值
中国建材总院将AI技术与产业需求深度绑定，形成覆盖多领域的全流程数智化解决方案，已在特种材料研发、低碳制造、资源循环等场景实现规模化应用。
在特种水泥领域，构建“组分-矿相-晶格-强度”耦合模型，助力世界极深暗物质实验室建设，实现正向预测效能提升10%，反向设计收敛速度提升130%；在低碳再生透水材料领域，研发“孔隙率-强度-渗透性”多目标耦合时变模型，使产品碳排放降低25%，已在全国首批海绵城市推广应用；在固碳建材方向，开发“组成-矿化工艺-晶型”智能调控模型，产品固碳量达200kg/t，力学性能提升20%以上。
聚焦智能工厂，中国建材总院不仅为玻纤、光芯等板块打造定制化数字化车间，也为水泥板块打造了覆盖生产、运营、双碳管理的全流程数智化解决方案，构建起覆盖多场景的转型标杆，持续为行业输出可复制、可推广的绿色智造范式。
中国建材总院成功搭建并运营欧盟碳边境调节机制（CBAM）数据服务平台，为中材建设在欧洲多国的项目提供高效数据支持，累计成功提交欧盟CBAM申报超百份，显著提升了企业应对国际碳关税机制的响应能力。
从数据底座到算法引擎，从智能平台到产业落地，中国建材总院以AI为纽带，重构无机非金属材料的研发与生产体系，形成“数据驱动、智能协同、绿色低碳”的创新体系。一系列成果表明，AI技术不仅是提质增效的工具，更是推动建材行业从“制造”到“智造”系统性变革的核心力量。面向未来，中国建材总院将持续深化AI与材料的融合创新，为行业高质量发展注入持续增长的数智动力。
