人民網(wǎng)北京8月26日電 (記者杜燕飛)“鋼鐵產(chǎn)業(yè)是我國重要基礎產(chǎn)業(yè),是新一代人工智能(AI)深度賦能的實踐場景?!敝袊こ淘涸菏客鯂鴹澣涨霸凇癆I+鋼鐵”技術發(fā)布會期間接受人民網(wǎng)記者專訪時表示,要利用鋼鐵行業(yè)豐富的大數(shù)據(jù)、專家的理論與經(jīng)驗,以及生成式人工智能(AIGC)技術,實施“數(shù)據(jù)密集、智能涌現(xiàn)、人機協(xié)同”的三元認知方法論,建立人機混合人工智能體,人機協(xié)同,跨界融合,共創(chuàng)分享,向鋼鐵行業(yè)賦能。
中國工程院院士王國棟。人民網(wǎng)記者 杜燕飛攝
在王國棟看來,鋼鐵工業(yè)為大型復雜流程工業(yè),全流程各工序均為“黑箱”,存在大量的不完全信息、不確定性、動態(tài)環(huán)境下的問題,材料內(nèi)部大量數(shù)據(jù)無法實時、連續(xù)、在線獲取。
“這種人機混合智能方法,將建立鋼鐵流程各單元全局性、系列化、通用化智能預測體系,實現(xiàn)材料系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)實時、連續(xù)、在線、精準預測(即數(shù)字孿生建模),推動鋼鐵行業(yè)升級換代,轉(zhuǎn)型發(fā)展。”他說。
“產(chǎn)學研用”協(xié)同創(chuàng)新拓展AI應用場景
當前,AI已在我國鋼鐵行業(yè)多個領域得到了應用,取得了明顯成效。例如,在鐵前系統(tǒng)方面,寶鋼梅鋼作為主體,產(chǎn)學研共同開發(fā)的“智慧高爐系統(tǒng)”融合了大數(shù)據(jù)、AI與冶煉機理,實現(xiàn)了透氣性、熱負荷、煤氣利用率、焦比等高爐關鍵指標提前1至3小時預測與反饋,在線運行準確率大于85%。
“目前,AI在推進過程中面臨數(shù)據(jù)質(zhì)量多源異構(gòu)、模型泛化能力不足及復合型人才短缺等挑戰(zhàn)。”王國棟認為,要通過開發(fā)專業(yè)ETL工具鏈、建立‘通用模型+個性數(shù)據(jù)’的遷移學習方案,以及加強校企聯(lián)合培養(yǎng)等方式積極應對;要重點構(gòu)建全流程數(shù)字孿生平臺,完善“機理+數(shù)據(jù)+AI”混合智能技術體系,推進相關標準化技術體系建設。
鋼鐵企業(yè)引入AI后,如何建立數(shù)據(jù)共享和模型迭代機制,保障AI高效應用?“關鍵在于構(gòu)建‘產(chǎn)學研用’協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)?!蓖鯂鴹澱f,要夯實數(shù)字底座,強化應用牽引,加強技術服務,營造良好生態(tài)。
他說,要支持企業(yè)建設新型一體化信息基礎設施,擴大工業(yè)感知網(wǎng)絡覆蓋,提升數(shù)據(jù)采集能力;聚焦混合式AI等關鍵技術,加大研發(fā)投入,增強自主創(chuàng)新能力。同時,利用行業(yè)豐富的數(shù)據(jù)資源和應用場景,推動智改數(shù)轉(zhuǎn)和示范線建設;建立科學評價標準,從質(zhì)量、效率、成本等多維度評測應用效果,推動AI技術深度賦能。
“鋼鐵行業(yè)要通過產(chǎn)學研深度融合,聯(lián)合攻關,提供系統(tǒng)解決方案;培育既懂鋼鐵生產(chǎn)又熟悉AI技術的復合型人才,促進企業(yè)間經(jīng)驗分享與技術合作。”王國棟表示,要開展針對性數(shù)字人才培訓,提升員工數(shù)字素養(yǎng);研制推廣技術、數(shù)據(jù)治理及軟件標準,構(gòu)建開源生態(tài)鼓勵成果共享;深化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全管理,保障數(shù)據(jù)與生產(chǎn)安全。
AI推動全流程綠色化重構(gòu)
目前,“AI+鋼鐵”已在多環(huán)節(jié)促進鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展。王國棟舉例說,鐵前系統(tǒng)全面應用煉鐵大數(shù)據(jù)與人工智能,面向“料場、燒結(jié)、球團、高爐、能源”等關鍵環(huán)節(jié),建立實時監(jiān)測與智能感知系統(tǒng),開發(fā)高爐關鍵參數(shù)預測和多目標優(yōu)化模型,實現(xiàn)全過程精細化調(diào)控,實現(xiàn)節(jié)能降碳、降本增效與穩(wěn)定運營。河鋼推出的WesCarber碳中和數(shù)字化平臺,以“能碳+AI”為核心,涵蓋碳管理、碳足跡、碳鏈管理等八大子平臺,實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈碳流可視化。
“AI在‘雙碳’中的作用不止于此,其核心更在于通過打通生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流,使單點改良躍升為跨工序、跨尺度的系統(tǒng)協(xié)同,推動全流程綠色化重構(gòu)。”王國棟認為,通過算法動態(tài)優(yōu)化能源調(diào)度,AI可以實時監(jiān)測分析能源的使用,提高能源利用效率;構(gòu)建碳排放模型,精準預測碳排放情況,幫助制定減排策略;基于大量生產(chǎn)數(shù)據(jù),AI可以挖掘工藝潛在改進點,助力工藝裝備產(chǎn)品服務一體化開發(fā),實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。
王國棟表示,下一步,鋼鐵行業(yè)應加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術融合,搭建能、環(huán)、碳全流程一體化管控平臺,實現(xiàn)從末端治理向源頭和全過程人機協(xié)同、自主無人控制延伸,協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長;建立完善的鋼鐵行業(yè)數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)庫,為數(shù)字化和綠色化協(xié)同發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。