濟(jì)南2024年10月8日 /美通社/ -- 鋁，輕盈而堅(jiān)韌，是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的基礎(chǔ)原材料。由于質(zhì)地輕、化學(xué)防腐性能好，從航空航天到交通裝備，從建筑、包裝材料到化工裝備，鋁在很多工業(yè)領(lǐng)域都能占得"一席之地"。"舉足輕重"的同時(shí)，電解鋁生產(chǎn)卻存在著高耗能、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)精細(xì)化管理水平低、人才專業(yè)技能亟待提高等問題，生產(chǎn)安全也不容忽視。因此，通過數(shù)字化、智能化技術(shù)構(gòu)建數(shù)智化生產(chǎn)管理模式，推動(dòng)行業(yè)綠色低碳發(fā)展成為大勢(shì)所趨。
在這種背景下，浪潮云洲開發(fā)了工業(yè)領(lǐng)域行業(yè)大模型——"知業(yè)大模型"，憑借工業(yè)數(shù)據(jù)分析、工業(yè)知識(shí)推理、工業(yè)代碼生成等優(yōu)勢(shì)，數(shù)字賦能鋁業(yè)向"新"向"綠"發(fā)展，成功助力某世界500強(qiáng)鋁業(yè)龍頭企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)和精細(xì)化運(yùn)營(yíng)，為鋁業(yè)高質(zhì)量發(fā)展蹚出"最優(yōu)路徑"。
匯聚全域數(shù)據(jù)激活鋁業(yè)"源動(dòng)力"
鋁電解生產(chǎn)是一個(gè)大延遲、多變量耦合和非線性的過程。由于鋁電解槽內(nèi)的高溫度、強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境，其內(nèi)部實(shí)時(shí)的物料堆疊狀態(tài)、電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程難以通過傳感器設(shè)備直接測(cè)量，導(dǎo)致生產(chǎn)狀態(tài)無法被定性、定量的準(zhǔn)確描述，成為制約提高電解槽生產(chǎn)效率、穩(wěn)定性和使用壽命的核心難題。
針對(duì)電解工藝的"數(shù)據(jù)盲區(qū)"，知業(yè)大模型打造了智鋁數(shù)據(jù)能力中心，一方面實(shí)現(xiàn)全域海量、多源、異構(gòu)的數(shù)據(jù)快速資產(chǎn)化，數(shù)據(jù)提取由天級(jí)降為秒級(jí)，在收集和匯聚分子比、槽溫、平均電壓、電流效率、兩水平、電耗、爐底壓降等電解槽生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過提供高效、易用的數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精細(xì)化運(yùn)營(yíng)；另一方面，通過匯集數(shù)據(jù)資產(chǎn)提煉形成電解行業(yè)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)電解槽槽況監(jiān)控從人工值守向機(jī)器主動(dòng)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電解槽的溫度、平均電壓、電流效率、爐底壓降等核心指標(biāo)，建立電解槽運(yùn)營(yíng)狀態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)測(cè)模型，并對(duì)常見的異常狀況進(jìn)行根因分析并提供有效的解決方案指導(dǎo)，將隱性知識(shí)充分挖掘并轉(zhuǎn)化成有價(jià)值知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不斷助力企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
目前，在鋁行業(yè)應(yīng)用過程中，"知業(yè)大模型"已匯聚鋁業(yè)32家工廠，4000+設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，完成了覆蓋電解鋁、氧化鋁、熱電板塊各工序段的數(shù)據(jù)打通，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)值采集精度提升5%，為設(shè)備診斷預(yù)警、輔助智能決策提供了強(qiáng)有力支撐。
開發(fā)細(xì)分模型塑造生產(chǎn)"強(qiáng)引擎"
搭建數(shù)據(jù)模型是做數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。基于最完整、全面的鋁行業(yè)數(shù)據(jù)，浪潮云洲"知業(yè)大模型"有針對(duì)性地開發(fā)出多類細(xì)分場(chǎng)景大模型，不僅可以賦能生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)，抓住生產(chǎn)制造核心環(huán)節(jié)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，還建設(shè)成高水平行業(yè)數(shù)據(jù)集，切實(shí)優(yōu)化了整個(gè)行業(yè)生態(tài)，促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
"知業(yè)大模型"將每一個(gè)電解槽看作一個(gè)完整的生命周期過程，開展各類算法研發(fā)，動(dòng)態(tài)生成電解槽計(jì)劃出鋁量評(píng)估、氟化鹽添加量推薦、氧化鋁下料間隔時(shí)間自動(dòng)調(diào)整、陽(yáng)極電壓自動(dòng)調(diào)整等多個(gè)工藝算法?；?知業(yè)大模型"構(gòu)建的鋁生產(chǎn)全生命周期生產(chǎn)管控和工藝優(yōu)化模型，電解槽分類異常波動(dòng)率降低13%，大幅提升了槽控決策精度。
行業(yè)大模型應(yīng)用的前提，首先是形成大模型的基礎(chǔ)訓(xùn)練集。浪潮云洲還進(jìn)行鋁電解工業(yè)大模型開發(fā)，通過梳理鋁行業(yè)機(jī)理知識(shí)、專家經(jīng)驗(yàn)、操作規(guī)程、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、政策法規(guī)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，構(gòu)建知識(shí)文本集、問答集，形成了基于工業(yè)大模型技術(shù)的鋁行業(yè)知識(shí)庫(kù)。其中，通過多模態(tài)服務(wù)，還可實(shí)現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的語(yǔ)音交互，輔助企業(yè)開展員工培訓(xùn)與評(píng)測(cè)等工作，同時(shí)適用于崗位知識(shí)學(xué)習(xí)、設(shè)備檢修指導(dǎo)、解決方案推薦等場(chǎng)景。
構(gòu)建數(shù)字孿生增創(chuàng)質(zhì)控"新坐標(biāo)"
當(dāng)前，數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展駛?cè)?快車道"，數(shù)字孿生和產(chǎn)業(yè)發(fā)展持續(xù)迸發(fā)出良好的"化學(xué)反應(yīng)"。浪潮云洲乘勢(shì)而上，探索采用工業(yè)數(shù)字孿生等前沿技術(shù)應(yīng)用，基于"知業(yè)大模型"為行業(yè)構(gòu)建出一個(gè)與實(shí)體鋁產(chǎn)業(yè)相類比的"數(shù)字產(chǎn)業(yè)工廠"，把數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)做實(shí)、做深、做優(yōu)。
在數(shù)據(jù)的"穿針引線"下，通過運(yùn)用數(shù)字孿生與VR的全流程透明化生產(chǎn)模式，浪潮云洲著重打造廠區(qū)管理場(chǎng)景化概念，利用大屏展示廠區(qū)及車間內(nèi)數(shù)字孿生場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)生產(chǎn)的可視化。車間生產(chǎn)過程使用的人員、用電量、用氣量、出鋁量、各槽工況情況、換極出鋁等操作情況都能夠被統(tǒng)一展示。
通過建設(shè)這種集實(shí)物動(dòng)態(tài)模型和虛擬仿真為一體的鋁電解仿真孿生，"知業(yè)大模型"提供了集廠區(qū)運(yùn)行管理、政務(wù)參觀體驗(yàn)、協(xié)同調(diào)度、園區(qū)虛擬仿真、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)指揮和重大活動(dòng)保障等多功能于一體的數(shù)字孿生服務(wù)，目前已完成電解鋁、氧化鋁廠區(qū)12平方公里的廠區(qū)數(shù)字孿生建設(shè)，實(shí)現(xiàn)6000余臺(tái)設(shè)備、3000余項(xiàng)核心生產(chǎn)指標(biāo)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)分析和彈性控制。根據(jù)獲取的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)人員可以快速掌握生產(chǎn)情況并及時(shí)優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)單槽出鋁量?jī)?yōu)化1.5%，耗電量年均降低1億kWh。
唯有真正扎根于產(chǎn)業(yè)內(nèi)部，深入實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，推動(dòng)基于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)可信自由流，才能讓大模型的價(jià)值真正彰顯，從而賦能千行百業(yè)。"知業(yè)大模型"在鋁業(yè)的成功實(shí)踐，打造出典型示范效果，有利于大模型在工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。
未來，浪潮云洲將更加深入發(fā)揮大模型功能，協(xié)助生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)應(yīng)用場(chǎng)景，賦能千行百業(yè)，推動(dòng)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)走深向?qū)崱?
