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焦化行业AI落地样本华为云助力河南鑫磊集团“智能配煤”
发布时间:2023-12-31 来源:视频中心

  作为传统的能源转换产业,焦化行业在国民经济中的地位非常特殊,其生产的焦炭大多数都用在冶炼钢铁或其他金属。在钢铁冶炼过程中,焦炭起到热源、还原剂以及骨架的作用,是炼钢环节中不可或缺的原材料,被誉为钢铁工业的“食粮”。

  11月26日,华为云TechWave工业互联网专题日上,河南鑫磊集团与华为云共同分享了河南鑫磊集团如何基于华为云,借助知识计算等AI技术进行智能配煤,实现提质、降本和增效的实践经验。

  众所周知,焦化行业属于典型的需求拉动型产业,行业盈利水平高度依赖于下游钢厂的行业景气度。借助云计算、AI、5G等新技术改进生产流程实现降本增效,是焦化企业应对市场不确定性的必然选择。

  要转型升级,首先要找准焦炭生产的核心。对此,河南鑫磊集团CIO杨小勇表示,焦炭生产最核心的技术环节绝对是配煤技术。这个环节涉及焦化公司制作流程端到端的数据,包括采购、生产和销售等所有的环节,有关技术涉及多项工艺性质, 同时还需要仔细考虑原料煤灰分、硫分、挥发分的配合性质以及煤的成焦机理等。配煤技术在影响焦炭成本的重要的条件中占了高达80%的比例。这在某种程度上预示着,降低配煤成本,将直接降低焦炭成本,提升企业在市场上的竞争力。

  杨小勇表示,“配煤技术需要配煤师长期的经验积累。以前我们配煤师都是手工通过表格来计算的,对焦炭质量的预测都是凭个人经验。这种方式质量不稳定,成本也比较高。正因如此,我们最终选择跟华为云合作,将知识计算引入到配煤领域。”

  河南鑫磊集团选择从配煤入手,与华为云合作打造全新的智能配煤解决方案。通过业务系统,河南鑫磊集团将运营数据、焦炭数据、原料煤数据、生产的全部过程设备传感器数据等数据来进行整合上传到华为云,基于华为云知识计算解决方案,依托华为云AI开发平台ModelArts先进的训练架构及强大的算力,开发出AI配煤优化模型。

  该模型主要提供两个能力:焦炭质量预测和配煤优化,模型部署后可以基于原料煤及对应比例预测焦炉生产后的焦炭质量,也可以基于现有的原料煤质量输出当前生产条件下的最优配比。

  通过将人工配煤升级为智能配煤解决方案,河南鑫磊集团的整体配煤过程实现了“降本提质”的双重效果。焦炭质量预测方面,杨小勇表示,“传统方式原料煤质量检验需要1天以上,现在配煤师只需要将配比输入系统就会准确预测焦炭指标,预测准确率都在95%以上,目前我们还在持续不断地收集数据做模型更新,准确率还会不断的提高。”

  配煤优化方面,杨小勇表示,“AI配煤效果还是很明显的,每吨实现原料煤成本节省大约15元,河南鑫磊每年消耗原料煤约180万吨,每年能节约成本约2700万元。这对公司运营来说,是不小的成本节省。 ”

  对于河南鑫磊集团的智能化升级,杨小勇表示:“AI与行业知识的结合很重要。从河南鑫磊集团的角度来说,这是AI能否在行业有效落地的一个示范。”除了对与华为云合作未来付诸的更多期待,他也心怀对于整体行业数字化转变发展方式与经济转型的憧憬,“其实焦化行业的生产环节中还有许多地方能探索运用AI技术,例如安全环保、化产回收、能耗优化、以及全流程的优化等很多场景。”

  华为云工业智能体解决方案架构师表示,在与河南鑫磊集团的合作中,华为云并不是简单地提供了技术上的支持,而是从细分场景的选择、行业知识的融合、模型的构建、调试、部署和上线等方面,做出了诸多努力。

  首先,是应用场景的构建。基于在行业的丰富实践,华为云总结了3大类AI应用场景:一是专家经验场景;二是海量作业场景;三是多域协同场景。焦化行业配煤的场景,就比较符合“专家经验场景”,专家的经验是在自己头脑中形成的一些个人的经验,很难用数字或公式进行量化。华为云知识计算解决方案可以将专家经验很好地转化为AI模型,能将以前存在脑海里的抽象的经验,很好地通过数字化的方式传承下来。

  其次,是模型的构建。华为云一直在强调行业知识与AI融合,为工业公司提供更符合工业场景需要的AI技术。在配煤优化的场景里,华为云人工智能技术以配煤的工业机理为模型,提升工业机理模型的准确性。这样最大优势是,解决了工业生产环境下,生产的全部过程动态变化导致的模型准确率问题,同时也更多程度地增加了AI模型的可解释性,让AI能更好地辅助工业生产,提升生产质量和效率。

  相关多个方面数据显示,2019年全国焦炭产量高达4.7亿吨。以河南鑫磊集团这块试验田的数据为样本,如果全国范围内的焦化企业都采用河南鑫磊“同款”智能配煤解决方案,则整个行业每年可节约近70亿元的成本。事实上,提升经济效益外,智能配煤解决方案还将带来环境效益、社会效益。这为焦化行业,甚至整个工业公司的智能化都提供了可参考的方向。

  据介绍,华为云已经在10多个行业600多个AI项目中进行了深入的实践。华为云EI工业智能体基于在工业领域众多企业的应用和积累打造,拥有一站式数据工厂平台、工业机理与AI融合的AI建模开发平台、工业级AI部署与运行管理平台、满足行业定制化需求的工业视觉套件等能力。未来,华为云将继续携手伙伴,助力工业公司实现智能化转型。

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