隨著人工智能今年首次被寫進(jìn)政府工作報(bào)告，這一新興技術(shù)所處的戰(zhàn)略地位和顛覆性，引領(lǐng)各大行業(yè)意圖通過人工智能布局搶占產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。

  今年10月谷歌AlphaGo Zero發(fā)布，人工智能再次展示了其強(qiáng)大的潛力。在巨大的時(shí)代變革前，工業(yè)4.0呼之欲出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能工廠、無人值守等理念已經(jīng)進(jìn)入水泥行業(yè)，深刻影響著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方式。

  全球性的產(chǎn)能過剩，導(dǎo)致企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈?！拔覀児菊J(rèn)為將人工智能引入水泥生產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)‘中控?zé)o人值守’，將引領(lǐng)水泥生產(chǎn)的革命，幫助水泥企業(yè)在這一輪變革中勝出。”北京國(guó)鼎源創(chuàng)智能科技有限公司工業(yè)智能專家系統(tǒng)帶頭人汪文元在2017第五屆中國(guó)水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會(huì)上表示。

北京國(guó)鼎源創(chuàng)智能科技有限公司工業(yè)智能專家系統(tǒng)帶頭人汪文元

  傳統(tǒng)企業(yè)布局人工智能 不再是一邊冰山一邊火海

  早在上一世紀(jì)70年代，沙特的石油商們?cè)缇鸵呀?jīng)用上了中控。而作為傳統(tǒng)的水泥行業(yè)，傻大笨粗的形象卻一直深入人心。在《中國(guó)制造2025》時(shí)代大浪潮下，人工智能迅速崛起，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)急需重塑，可謂是，一邊火海，一邊冰山。

  ICAPS（水泥先進(jìn)控制解決方案）正是國(guó)鼎源創(chuàng)將人工智能應(yīng)用于水泥生產(chǎn)而提出來的解決方案，其核心特色是“中控?zé)o人值守”。水泥行業(yè)就目前而言，人工智能更多的只是解決穩(wěn)定生產(chǎn)控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、增產(chǎn)以及增效等，還難以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的根本性優(yōu)化，這就需要專家的持續(xù)參與。

  “這也是我們ICAPS提出的兩步走策略，即以ICAPS穩(wěn)定生產(chǎn)過程，第二階段則由專家參與持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝。”汪文元說。

  國(guó)鼎源創(chuàng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)擁有豐富的大數(shù)據(jù)積累，具有一套標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范體系，接入數(shù)據(jù)后即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理分析，分析傳感器哪些地方存在測(cè)量不準(zhǔn)確，如果數(shù)據(jù)特別影響控制邏輯，則會(huì)建議更換或者對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，再把數(shù)據(jù)接入到模型中來，預(yù)跑一段時(shí)間進(jìn)行分析，提取核心參數(shù)，對(duì)不同的廠進(jìn)行修正后，轉(zhuǎn)入實(shí)際測(cè)試過程中，穩(wěn)定后再轉(zhuǎn)入。

  水泥行業(yè)相對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)比較長(zhǎng)，原料制備-燒成-粉磨等環(huán)節(jié)有很多可以改進(jìn)的地方。汪文元提出，很多水泥廠想做智能化以降低成本，但是把關(guān)注點(diǎn)都放在了硬件設(shè)備提升上面，這往往是一個(gè)誤區(qū)，人工智能的核心優(yōu)勢(shì)就是系統(tǒng)性的分析問題。比如，有的廠聽說篦冷機(jī)、耐火磚有新的工藝，就馬上改動(dòng)，但改造給風(fēng)后可能會(huì)出現(xiàn)二次風(fēng)、三次風(fēng)不穩(wěn)的情況。水泥燒成是一個(gè)很長(zhǎng)的工藝，整個(gè)過程中任何一點(diǎn)不匹配都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的紊亂，要在整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，再去找到真正問題所在。

  汪文元建議水泥廠先從系統(tǒng)的角度找到問題，然后再針對(duì)新的工藝改進(jìn)，思考廠區(qū)該引進(jìn)什么樣的設(shè)備、工藝，做到軟硬結(jié)合。工藝的優(yōu)化是一個(gè)持續(xù)、無止境的過程，應(yīng)用改進(jìn)的軟件后，硬件系統(tǒng)、工藝培育好性能，這時(shí)候又進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，再去看整個(gè)的問題。水泥廠的改造往往牽一發(fā)而動(dòng)全身，系統(tǒng)性的理念很重要。

  未來的水泥工廠是什么樣的？

  目前，中聯(lián)水泥、天瑞水泥、山水水泥都應(yīng)用了國(guó)鼎源創(chuàng)的專家系統(tǒng)，尤其是申豐中聯(lián)，在保證連續(xù)自控實(shí)驗(yàn)、連續(xù)生產(chǎn)周期基礎(chǔ)上，三天內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的代入，溫度波動(dòng)范圍控制在5度以內(nèi)，穩(wěn)定性提升50%以上。

  “中控?zé)o人值守”是ICAPS的核心特色，通過引入人工智能，來克服諸如專家可遇而不可求、操作人員輪換帶來控制策略的波動(dòng)，從而導(dǎo)致能耗及水泥質(zhì)量的波動(dòng)、疲勞導(dǎo)致的精力分散等問題。

  總體來說，就是要求以人工智能技術(shù)替代現(xiàn)場(chǎng)的事務(wù)性控制，實(shí)現(xiàn)控制過程的無人參與。將中控人員解放出來，讓他們更專注于優(yōu)化策略，以及對(duì)重大異常工況的調(diào)度處理。

  汪文元暢想，理想情況下，未來的水泥工廠應(yīng)該是一個(gè)無人化的工廠，整個(gè)生產(chǎn)線就相當(dāng)于一個(gè)智能機(jī)器人。

  但是他同樣指出，智能化應(yīng)該是把核心環(huán)節(jié)、真正需要專家的這部分智能化，把專家的經(jīng)驗(yàn)變成系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可以解決的問題，而部分的工作崗位還是需要工人的參與。事務(wù)性的、需要專家經(jīng)驗(yàn)的工作智能化，工藝的改進(jìn)需要人為的過程，改進(jìn)、提出一些新的課題更需要人為的過程。

  汪文元強(qiáng)調(diào)，水泥工廠真正實(shí)現(xiàn)智能化的頂層設(shè)計(jì)，需要專家們提出新的目標(biāo)和課題。