在寶武數(shù)智辦、科技創(chuàng)新部的指導(dǎo)下,寶信軟件有序推進(jìn)“鋼鐵工業(yè)大腦”戰(zhàn)略計(jì)劃。經(jīng)過(guò)一年多的探索、創(chuàng)新與實(shí)踐,打造了一批人工智能與鋼鐵深度融合的典型示范項(xiàng)目,解決了鋼鐵行業(yè)制造、服務(wù)、治理過(guò)程中的一部分“黑箱”和“不確定性”難題,有力支撐了鋼鐵主業(yè)從“自動(dòng)化”“信息化”向“智能化”轉(zhuǎn)型,充分發(fā)揮了人工智能技術(shù)重要的賦能價(jià)值。
決策的智能,有賴(lài)于支撐決策的信息準(zhǔn)確和完備。鋼鐵生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜多變,智能視覺(jué)識(shí)別技術(shù)具備遠(yuǎn)距離、非接觸式等優(yōu)點(diǎn),能夠克服高溫、震動(dòng)、粉塵等因素干擾。為提高連鑄二級(jí)系統(tǒng)的分坯準(zhǔn)確度,寶信軟件為馬鋼研發(fā)了大包開(kāi)澆視覺(jué)檢測(cè)模型,較目前的稱(chēng)重手段判定提前了15秒。延遲誤差的降低,改善了鑄坯由于分坯混亂所導(dǎo)致的實(shí)物流與信息流不一致問(wèn)題。
△大包開(kāi)澆視覺(jué)檢測(cè)為規(guī)?;茝V,寶信軟件研發(fā)了一套視覺(jué)模型的自動(dòng)化開(kāi)發(fā)工具,讓算法零基礎(chǔ)的工程師也能自主開(kāi)發(fā)各類(lèi)鋼鐵領(lǐng)域的視覺(jué)識(shí)別模型。借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的云邊協(xié)同機(jī)制,模型可以快速下發(fā)部署到現(xiàn)場(chǎng)的AI Box。這套工具可以在數(shù)天內(nèi)開(kāi)發(fā)出一個(gè)面向特定業(yè)務(wù)場(chǎng)景的模型,與傳統(tǒng)三到四個(gè)月開(kāi)發(fā)周期相比,大幅縮短了項(xiàng)目實(shí)施周期。
△視覺(jué)流水線(xiàn)應(yīng)用模型人工智能的核心價(jià)值在于優(yōu)化決策。人工智能技術(shù)與人腦相比,在面向超大規(guī)模、超復(fù)雜場(chǎng)景時(shí),更容易做出高質(zhì)量決策。寶信軟件為寶鋼包裝打造一總部多基地智慧排程,覆蓋全國(guó)13條產(chǎn)線(xiàn),可在分鐘級(jí)時(shí)間內(nèi),智能安排好3個(gè)月訂單,近30億個(gè)罐的生產(chǎn)任務(wù)。與手工訂單安排相比,可降低罐型生產(chǎn)切換頻次,提升機(jī)組利用率,成為制罐行業(yè)首個(gè)成功應(yīng)用人工智能技術(shù),帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的案例。鋼鐵制造的智慧化轉(zhuǎn)型升級(jí),已不再滿(mǎn)足于局部工序、單一工藝的優(yōu)化,而是要著眼于全局,進(jìn)行系統(tǒng)性?xún)?yōu)化和融合。在鐵前混勻、燒結(jié)、煉焦、高爐生產(chǎn)過(guò)程中,配料是一項(xiàng)重要而又復(fù)雜的工作,人工單工序配料方案主要依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn),能考慮的因素非常有限,配料取值相對(duì)比較保守,在降低成本方面有較大潛力?;谝苯鹪砗同F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,寶信軟件在昆鋼公司進(jìn)行了鐵前一體化配料模型的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用試點(diǎn),根據(jù)模型輸出,著力鐵前全流程全工序一體化的全局優(yōu)化工作,模型配料比人工配料成本降低30元/噸鐵。這項(xiàng)技術(shù)為鐵區(qū)大力推進(jìn)“經(jīng)濟(jì)爐料”的貫徹落實(shí),夯實(shí)了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。△一體化配料
優(yōu)秀的決策,還需要具備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)情況的快速反應(yīng)能力。煉鋼區(qū)域的行車(chē)調(diào)度是煉鋼廠(chǎng)面臨的一個(gè)典型痛點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)基本依靠人工經(jīng)驗(yàn)指揮調(diào)度,但受限于廠(chǎng)區(qū)布局、工藝流程、物流交叉等眾多因素,一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常,人工指揮往往使得行車(chē)在調(diào)度過(guò)程中被動(dòng)讓車(chē)、緊急停車(chē)、任務(wù)延遲等現(xiàn)象頻發(fā)。寶信軟件為寶鋼股份湛江鋼鐵研發(fā)了基于人工智能技術(shù)的行車(chē)調(diào)度模型,根據(jù)煉鋼廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀況進(jìn)行智能調(diào)度,已進(jìn)入上線(xiàn)運(yùn)行階段。模型具備快速反應(yīng)能力,在有效保障煉鋼節(jié)奏、保證連鑄不斷澆的同時(shí),降低重包等待時(shí)間3%,大大降低了鋼水能耗。
△鋼包行車(chē)智能調(diào)度智能還體現(xiàn)在基于當(dāng)前狀態(tài),結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對(duì)未來(lái)的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)判,從而提前干預(yù)。其中對(duì)不易觀(guān)測(cè)的“黑箱”,以及大時(shí)滯、高度非線(xiàn)性系統(tǒng)的預(yù)測(cè)最具挑戰(zhàn)性。高爐的壓差控制就是一個(gè)經(jīng)典的難題,目前人工操爐只能憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行事后補(bǔ)救,存在很大滯后性。寶信軟件在太鋼6高爐試投了基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的壓差預(yù)測(cè)模型,1小時(shí)后在5kPa內(nèi)達(dá)到了80%的預(yù)測(cè)精度,為高爐操爐提前干預(yù)提供了寶貴的時(shí)間差。
△高爐壓差預(yù)測(cè)隨著寶武“鋼鐵工業(yè)大腦”項(xiàng)目推進(jìn)的逐步深入,寶信軟件將繼續(xù)積極探索數(shù)據(jù)科學(xué)和智能算法的結(jié)合,試點(diǎn)更多應(yīng)用案例,加快人工智能賦能鋼鐵智慧制造。
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