【ZiDongHua創(chuàng)新自科文收錄關(guān)鍵詞：橫河電機(jī)  人工智能   強(qiáng)化學(xué)習(xí)  人工智能自動(dòng)化  智能自動(dòng)化 】

橫河電機(jī)自主控制人工智能正式用于ENEOS Materials的化工廠，創(chuàng)世界先例 –一年的穩(wěn)定運(yùn)行表明，這種新一代控制技術(shù)可減少對環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的質(zhì)量并改變作業(yè)方式

ENEOS Materials Corporation(前身為JSR Corporation的彈性體業(yè)務(wù)部)與橫河電機(jī)株式會(huì)社宣布達(dá)成協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，階乘內(nèi)核動(dòng)態(tài)策略編程(FKDPP)這種基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的人工智能算法將正式應(yīng)用于ENEOS Materials的化工廠。雙方在一次成功的現(xiàn)場測試之后達(dá)成了這項(xiàng)協(xié)議。在測試中，這種自主控制人工智能*1在控制該工廠蒸餾塔幾乎一整年的時(shí)間內(nèi)，表現(xiàn)出高水平的性能。這是世界上首個(gè)正式采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)人工智能直接控制工廠的范例*2。

ENEOS Materials化工廠的蒸餾塔

2022年1月17日到2月21日，在連續(xù)35天(840小時(shí))的時(shí)間內(nèi)，現(xiàn)場測試初步證實(shí)了*3人工智能解決方案可以控制蒸餾作業(yè)。這些作業(yè)超出了現(xiàn)有控制方法(PID控制/APC)的能力，并且需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)豐富的工廠員工的判斷對閥門進(jìn)行手動(dòng)控制。在工廠按計(jì)劃停機(jī)進(jìn)行維護(hù)和修理后，現(xiàn)場測試重新開始并持續(xù)至今。測試結(jié)果最終表明，此解決方案能夠控制維持產(chǎn)品質(zhì)量所需的復(fù)雜條件，并確保蒸餾塔中的液體保持在適當(dāng)水平，同時(shí)充分利用廢熱作為熱源。這種方法穩(wěn)定了質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)并節(jié)約了能源。

在本次現(xiàn)場測試中，自主控制人工智能表現(xiàn)出以下四大優(yōu)勢：

常年穩(wěn)定性

即使在冬季和夏季，外部溫度變化約40ºC的天氣條件下，自主控制人工智能仍然保持了對液位的穩(wěn)定控制和對余熱的充分利用。在整個(gè)現(xiàn)場測試過程中未發(fā)現(xiàn)任何問題，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的作業(yè)和高質(zhì)量的產(chǎn)品產(chǎn)出。

減少環(huán)境影響

通過避免生產(chǎn)不合格產(chǎn)品，自主控制人工智能節(jié)約了燃料、人工和其他成本，并有效地利用了原材料。在生產(chǎn)符合裝運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的同時(shí)，自主控制人工智能相對于傳統(tǒng)人工控制，減少了40%*4的蒸汽消耗和二氧化碳排放。

減輕工作量并提高安全性

自主控制人工智能無需操作員執(zhí)行手動(dòng)輸入。這不僅減少了工作量，有助于防止人為錯(cuò)誤，還降低了人員的精神壓力，提高了安全性。

人工智能控制模型的穩(wěn)健性

即使在例行停機(jī)維護(hù)和維修期間對工廠進(jìn)行了整改，相同的人工智能控制模型仍可以繼續(xù)使用。

從為期一年的現(xiàn)場測試中確認(rèn)的優(yōu)勢

ENEOS Materials在為期一年的驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)，自主控制人工智能是一套強(qiáng)大的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的性能并在全年(包括冬季和夏季)優(yōu)化作業(yè)。該公司將探索將這種人工智能應(yīng)用于其他類型的工藝和工廠，并將繼續(xù)努力通過擴(kuò)大自主化范圍來提高生產(chǎn)力和節(jié)約能源。

為了提升工廠自主化，橫河電機(jī)于2月27日推出了面向邊緣控制器的自主控制人工智能服務(wù)*5，同樣是世界首例*6。在提供這項(xiàng)服務(wù)的同時(shí)，公司還為希望實(shí)現(xiàn)工廠自主運(yùn)營的客戶提供全球咨詢服務(wù)。服務(wù)涵蓋從確定控制問題到調(diào)查優(yōu)化控制方法和計(jì)算成本效益的各個(gè)方面，并包括安全、實(shí)施、維護(hù)和運(yùn)營。

今后，ENEOS Materials和橫河電機(jī)將繼續(xù)合作，研究通過在工廠中使用人工智能進(jìn)行控制和基于條件的維護(hù)來實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型(DX)的方法。

ENEOS Materials Corporation生產(chǎn)技術(shù)部總監(jiān)Masataka Masutani表示：

“石化行業(yè)面臨著許多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的影響，諸如幫助確保設(shè)施安全運(yùn)行的資深人員退休之類。在這種背景下，我們很高興看到使用人工智能對先前手動(dòng)控制的工藝進(jìn)行自主控制的演示。除了減少操作員工作量外，這項(xiàng)持續(xù)了約一年的測試還表明，該系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，不受季節(jié)變化或定期維護(hù)和維修的影響，并且可以節(jié)約能源并減少溫室氣體排放。通過智能生產(chǎn)，我們將繼續(xù)追求安全和穩(wěn)定，推進(jìn)運(yùn)營脫碳并提升競爭力。”

奈良先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)(Nara Institute of Science and Technology)教授Takamitsu Matsubara表示：

“強(qiáng)化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于如何設(shè)計(jì)回報(bào)函數(shù)。通過在回報(bào)函數(shù)中緊密結(jié)合工藝工業(yè)控制知識(shí)，可以創(chuàng)建一個(gè)具有高可靠性和有效性的人工智能控制模型，能夠?qū)崿F(xiàn)全年的穩(wěn)定運(yùn)行。本次現(xiàn)場測試證實(shí)，即使在進(jìn)行定期維護(hù)和維修后，該模型仍能按原樣應(yīng)用，這一事實(shí)表明了人工智能控制模型的穩(wěn)健性。我相信，F(xiàn)KDPP這種能夠處理復(fù)雜條件的新型控制技術(shù)，將會(huì)對全世界工業(yè)的發(fā)展做出廣泛的貢獻(xiàn)。”

橫河電機(jī)執(zhí)行董事兼橫河電機(jī)產(chǎn)品總部負(fù)責(zé)人Kenji Hasegawa表示：

“我很高興能夠與客戶合作，迎接這項(xiàng)全球無與倫比的自主化倡議挑戰(zhàn)。由于物理和化學(xué)現(xiàn)象的復(fù)雜影響，在實(shí)際的工廠中很難控制作業(yè)，有許多領(lǐng)域仍然需要經(jīng)驗(yàn)豐富的操作員進(jìn)行干預(yù)。橫河電機(jī)專注于產(chǎn)品和咨詢，將開發(fā)和擴(kuò)大自主控制人工智能的使用，同時(shí)與客戶合作，推動(dòng)其脫碳、數(shù)字化轉(zhuǎn)型和自主化進(jìn)程。”