濟南2024年10月8日 /美通社/ -- 鋁,輕盈而堅韌,是現代工業中不可或缺的基礎原材料。由于質地輕、化學防腐性能好,從航空航天到交通裝備,從建筑、包裝材料到化工裝備,鋁在很多工業領域都能占得"一席之地"。"舉足輕重"的同時,電解鋁生產卻存在著高耗能、生產經營精細化管理水平低、人才專業技能亟待提高等問題,生產安全也不容忽視。因此,通過數字化、智能化技術構建數智化生產管理模式,推動行業綠色低碳發展成為大勢所趨。
在這種背景下,浪潮云洲開發了工業領域行業大模型——"知業大模型",憑借工業數據分析、工業知識推理、工業代碼生成等優勢,數字賦能鋁業向"新"向"綠"發展,成功助力某世界500強鋁業龍頭企業實現數字化生產和精細化運營,為鋁業高質量發展蹚出"最優路徑"。
匯聚全域數據激活鋁業"源動力"
鋁電解生產是一個大延遲、多變量耦合和非線性的過程。由于鋁電解槽內的高溫度、強磁場環境,其內部實時的物料堆疊狀態、電化學反應進程難以通過傳感器設備直接測量,導致生產狀態無法被定性、定量的準確描述,成為制約提高電解槽生產效率、穩定性和使用壽命的核心難題。
針對電解工藝的"數據盲區",知業大模型打造了智鋁數據能力中心,一方面實現全域海量、多源、異構的數據快速資產化,數據提取由天級降為秒級,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歷史數據的基礎上,通過提供高效、易用的數據服務,實現以數據驅動的精細化運營;另一方面,通過匯集數據資產提煉形成電解行業知識,實現電解槽槽況監控從人工值守向機器主動學習的轉變,實時監測電解槽的溫度、平均電壓、電流效率、爐底壓降等核心指標,建立電解槽運營狀態實時評測模型,并對常見的異常狀況進行根因分析并提供有效的解決方案指導,將隱性知識充分挖掘并轉化成有價值知識產權,不斷助力企業創新發展。
目前,在鋁行業應用過程中,"知業大模型"已匯聚鋁業32家工廠,4000+設備的數據采集,完成了覆蓋電解鋁、氧化鋁、熱電板塊各工序段的數據打通,實現各類數值采集精度提升5%,為設備診斷預警、輔助智能決策提供了強有力支撐。
開發細分模型塑造生產"強引擎"
搭建數據模型是做數據分析的基礎。基于最完整、全面的鋁行業數據,浪潮云洲"知業大模型"有針對性地開發出多類細分場景大模型,不僅可以賦能生產各個環節,抓住生產制造核心環節的數字化轉型,還建設成高水平行業數據集,切實優化了整個行業生態,促進行業轉型升級。
"知業大模型"將每一個電解槽看作一個完整的生命周期過程,開展各類算法研發,動態生成電解槽計劃出鋁量評估、氟化鹽添加量推薦、氧化鋁下料間隔時間自動調整、陽極電壓自動調整等多個工藝算法。基于"知業大模型"構建的鋁生產全生命周期生產管控和工藝優化模型,電解槽分類異常波動率降低13%,大幅提升了槽控決策精度。
行業大模型應用的前提,首先是形成大模型的基礎訓練集。浪潮云洲還進行鋁電解工業大模型開發,通過梳理鋁行業機理知識、專家經驗、操作規程、行業標準、政策法規等基礎數據,構建知識文本集、問答集,形成了基于工業大模型技術的鋁行業知識庫。其中,通過多模態服務,還可實現用戶與系統的語音交互,輔助企業開展員工培訓與評測等工作,同時適用于崗位知識學習、設備檢修指導、解決方案推薦等場景。
構建數字孿生增創質控"新坐標"
當前,數字孿生技術的發展駛入"快車道",數字孿生和產業發展持續迸發出良好的"化學反應"。浪潮云洲乘勢而上,探索采用工業數字孿生等前沿技術應用,基于"知業大模型"為行業構建出一個與實體鋁產業相類比的"數字產業工廠",把數字化轉型升級做實、做深、做優。
在數據的"穿針引線"下,通過運用數字孿生與VR的全流程透明化生產模式,浪潮云洲著重打造廠區管理場景化概念,利用大屏展示廠區及車間內數字孿生場景,實現廠區生產的可視化。車間生產過程使用的人員、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一展示。
通過建設這種集實物動態模型和虛擬仿真為一體的鋁電解仿真孿生,"知業大模型"提供了集廠區運行管理、政務參觀體驗、協同調度、園區虛擬仿真、應急聯動指揮和重大活動保障等多功能于一體的數字孿生服務,目前已完成電解鋁、氧化鋁廠區12平方公里的廠區數字孿生建設,實現6000余臺設備、3000余項核心生產指標的實時感知、動態分析和彈性控制。根據獲取的生產數據,生產人員可以快速掌握生產情況并及時優化,最終實現單槽出鋁量優化1.5%,耗電量年均降低1億kWh。
唯有真正扎根于產業內部,深入實際應用場景,推動基于業務的數據可信自由流,才能讓大模型的價值真正彰顯,從而賦能千行百業。"知業大模型"在鋁業的成功實踐,打造出典型示范效果,有利于大模型在工業領域的推廣應用。
未來,浪潮云洲將更加深入發揮大模型功能,協助生產企業創新優質應用場景,賦能千行百業,推動工業數字化轉型升級走深向實。