一方面，各個(gè)行業(yè)都有自己的通用數(shù)字工具和自動(dòng)化設(shè)備，如CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)系統(tǒng))。另一方面，企業(yè)自主研發(fā)創(chuàng)新、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的加工方法，可以成為企業(yè)自己的獨(dú)門(mén)秘籍，比如毛坯制作、機(jī)械加工、熱處理等各個(gè)環(huán)節(jié)先后順序的優(yōu)化，都可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量，是一家工業(yè)企業(yè)最核心的競(jìng)爭(zhēng)力。
每家制造業(yè)企業(yè)都規(guī)定了產(chǎn)品的工藝路線(xiàn)、機(jī)器設(shè)備和加工模具的種類(lèi)、品名及編號(hào)、檢驗(yàn)方法等，是組織生產(chǎn)和工人進(jìn)行生產(chǎn)操作的重要依據(jù)。
過(guò)去20年中國(guó)制造業(yè)的工藝優(yōu)化，主要聚焦于兩個(gè)方面：引進(jìn)國(guó)外的輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)和培養(yǎng)有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家。今天，則轉(zhuǎn)向了數(shù)據(jù)智能。
以攀鋼集團(tuán)為例。脫硫是鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，硫工藝的好壞是判別中國(guó)鋼鐵與德國(guó)鋼鐵的重要標(biāo)準(zhǔn)。由于硫化物會(huì)降低鋼的韌性，所以工人師傅傾向于多加脫硫反應(yīng)劑。但反應(yīng)后產(chǎn)生的脫硫渣會(huì)帶走大量金屬料，每個(gè)爐次以220噸計(jì)，脫硫渣量均值為5噸，其中鐵損占比約為40%--55%。假設(shè)脫硫劑的加入量降低10%，理論上可降低0.8--1kg/噸的鋼料消耗。
解決方案
第一步，構(gòu)建仿真模型：基于歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，構(gòu)建脫硫預(yù)測(cè)模型。通過(guò)結(jié)合脫硫劑加入量、噴吹速率等十多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，模擬脫硫全過(guò)程，并配合參數(shù)優(yōu)化模型，檢驗(yàn)不同組參數(shù)的合理性及有效性。
第二步，參數(shù)尋優(yōu)模型：結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)與老師傅的經(jīng)驗(yàn)，識(shí)別脫硫過(guò)程中的對(duì)脫硫結(jié)果影響最大的參數(shù)，包括鈍化鎂加入量、鈍化石灰加入配比、平均流量、噴吹時(shí)長(zhǎng)等，通過(guò)尋優(yōu)模型識(shí)別參數(shù)間的最優(yōu)關(guān)系。再回歸到仿真模型中進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，最終得到最優(yōu)參數(shù)：在滿(mǎn)足脫硫效果的前提下，找到最小脫硫劑加入量的那組“配方”。
第三步，脫硫操作人員根據(jù)推送的推薦參數(shù)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)脫硫劑的加入量，減少脫硫劑的消耗。
成效
對(duì)年產(chǎn)值400萬(wàn)噸鋼的攀鋼西昌鋼釩基地來(lái)說(shuō)，每年減少1700萬(wàn)元損失。生產(chǎn)工藝優(yōu)化的解決方案，已經(jīng)在鋼鐵、水泥、固廢、化工、光伏等多個(gè)行業(yè)場(chǎng)景中得到實(shí)踐。
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