【科技前沿】“綠鋁云慧鑒”數(shù)字大模型賦能鋁電解產(chǎn)業(yè)從自動(dòng)化到智能化的飛躍
2025年02月27日 10:23 3006次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類： 鋁 作者： 潘俊富
鋁電解生產(chǎn)百年以來(lái)，應(yīng)用“機(jī)理生產(chǎn)控制模式”存在著數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)不實(shí)時(shí)、生產(chǎn)管理靠經(jīng)驗(yàn)、生產(chǎn)控制不精準(zhǔn)、數(shù)據(jù)解析非線性，大時(shí)滯、多變量等復(fù)雜耦合問(wèn)題，制約著鋁產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
近年來(lái)，圍繞鋁電解的各種節(jié)能降耗技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并在比較理想的工藝技術(shù)條件配合下取得了優(yōu)異指標(biāo)，但隨著主流電解槽邁向大型化，電流強(qiáng)度大幅提升，槽內(nèi)區(qū)域工況差異性變大，參與電解槽控制的變量多且耦合關(guān)系復(fù)雜，傳統(tǒng)控制模式從一個(gè)“點(diǎn)”進(jìn)行調(diào)控的方式，已難以繼續(xù)提升管控精度，不能滿足生產(chǎn)精準(zhǔn)、穩(wěn)定的管控需要。隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是AI大模型的廣泛應(yīng)用，鋁電解行業(yè)正迎來(lái)智能化轉(zhuǎn)型的嶄新階段。
云鋁股份作為擁有綠色鋁完整產(chǎn)業(yè)鏈的領(lǐng)軍企業(yè)，始終貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略部署，緊扣數(shù)智“新中鋁”建設(shè)的要求，以“人工智能+”賦能企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，針對(duì)制約鋁產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的問(wèn)題，率先依托“坤安”大模型研發(fā)了鋁電解行業(yè)首個(gè)基于AI計(jì)算的數(shù)字大模型——“綠鋁云慧鑒”，并在2024年12月26日中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)與中鋁集團(tuán)聯(lián)合主辦的有色金屬行業(yè)‘坤安’人工智能大模型發(fā)布會(huì)上進(jìn)行展示，構(gòu)建了基于電解槽熱平衡和物料平衡的區(qū)域特征智能優(yōu)化控制、生產(chǎn)要素?cái)?shù)智化管控和作業(yè)過(guò)程智能化補(bǔ)償?shù)?類共18個(gè)小模型；通過(guò)分布式感知數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將鋁電解槽檢測(cè)數(shù)據(jù)拓展到13類共518個(gè)，采集運(yùn)行特征數(shù)據(jù)168個(gè)，在提升生產(chǎn)控制精準(zhǔn)性、生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用；通過(guò)布設(shè)10P的高性能算力中心及2P的低時(shí)延邊緣推理節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的人工智能開發(fā)、訓(xùn)練和運(yùn)維。建立數(shù)據(jù)云平臺(tái)，從數(shù)據(jù)獲取、推理預(yù)測(cè)到業(yè)務(wù)處置的整個(gè)業(yè)務(wù)閉環(huán)均在邊緣側(cè)完成，所有數(shù)據(jù)不出集團(tuán)，有效保障數(shù)據(jù)安全；通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)“綠鋁云慧鑒”大模型進(jìn)行訓(xùn)練，基于云邊協(xié)同節(jié)點(diǎn)，把模型部署到生產(chǎn)邊緣，實(shí)時(shí)推理生產(chǎn)決策數(shù)據(jù)，下發(fā)指令自動(dòng)執(zhí)行，形成數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理、模型預(yù)測(cè)，決策執(zhí)行全流程智能閉環(huán)控制，同時(shí)構(gòu)建高效的樣本反饋機(jī)制，邊緣側(cè)將AI預(yù)測(cè)有誤反饋至中心側(cè)統(tǒng)一分析，并迭代優(yōu)化模型，從而實(shí)現(xiàn)“中心訓(xùn)練、邊緣推理、云邊協(xié)同、邊用邊學(xué)、持續(xù)優(yōu)化”的人工智能運(yùn)行體系。
“綠鋁云慧鑒”大模型是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的有自主學(xué)習(xí)人工智能在鋁電解生產(chǎn)管理中的應(yīng)用，具有“數(shù)據(jù)在線、自主學(xué)習(xí)、智能預(yù)測(cè)、決策執(zhí)行、自動(dòng)控制”的特點(diǎn)，目前已完成基于電解槽熱平衡的日出鋁量自動(dòng)決策模型（天級(jí)）、基于物料平衡的氧化鋁（分鐘級(jí)）、氟化鋁（小時(shí)級(jí)）分時(shí)添加量預(yù)測(cè)模型3個(gè)小模型的研發(fā)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了出鋁作業(yè)、氧化鋁和氟化鋁添加量的智能化預(yù)測(cè)、自動(dòng)化調(diào)度，大幅提高了生產(chǎn)流程安全性、連貫性和穩(wěn)定性，減少了人工干預(yù)。模型預(yù)測(cè)出鋁量與實(shí)際出鋁量偏差≤30kg 的占比達(dá)到94%；模型預(yù)測(cè)氧化鋁添加間隔設(shè)定值與實(shí)際添加間隔設(shè)定值偏差≤3s的占比達(dá)到96.4%；模型預(yù)測(cè)氟化鋁添加量與實(shí)際添加量偏差≤0.42kg 的占比達(dá)到95%。模型泛化條件可為不同級(jí)別系列提供決策支持，若在云鋁文山500kA電解系列上推廣應(yīng)用，創(chuàng)效降本可達(dá)8512.4萬(wàn)元。
以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的“綠鋁云慧鑒”大模型，為鋁電解行業(yè)在智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型開辟了新路徑，賦能鋁電解生產(chǎn)管理從機(jī)理管控轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化管控、從分散決策轉(zhuǎn)變?yōu)榧袥Q策、從模糊控制轉(zhuǎn)變?yōu)榫珳?zhǔn)控制，能夠精準(zhǔn)地調(diào)控各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)，確保生產(chǎn)過(guò)程的高效運(yùn)行和穩(wěn)定控制，將引領(lǐng)鋁電解行業(yè)管理變革、機(jī)構(gòu)改革、業(yè)務(wù)流程重塑，極大地激活行業(yè)數(shù)字智能、數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)迭代升級(jí)，促進(jìn)行業(yè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展。
“綠鋁云慧鑒”，借云之浩渺，啟綠鋁之新篇；以慧心之鑒，洞察鋁業(yè)精微；于數(shù)據(jù)云海之中精準(zhǔn)甄別，智控鋁業(yè)品質(zhì)，是生態(tài)與智控交融的鋁業(yè)“神器”，賦能鋁業(yè)革新偉力，開啟“綠色鋁”超凡信標(biāo)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)綠色浪潮。
責(zé)任編輯：任飛
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