[原创]汪文元：人工智能与水泥产业 引领行业生产革命
水泥 中国水泥网信息中心 2017-11-16
随着人工智能今年首次被写进政府工作报告，这一新兴技术所处的战略地位和颠覆性，引领各大行业意图通过人工智能布局抢占产业制高点。
今年10月谷歌AlphaGo Zero发布，人工智能再次展示了其强大的潜力。在巨大的时代变革前，工业4.0呼之欲出，工业互联网、智能工厂、无人值守等理念已经进入水泥行业，深刻影响着传统产业的生产方式。
全球性的产能过剩，导致企业的竞争越来越激烈。“我们公司认为将人工智能引入水泥生产，可以实现‘中控无人值守’，将引领水泥生产的革命，帮助水泥企业在这一轮变革中胜出。”北京国鼎源创智能科技有限公司工业智能专家系统带头人汪文元在2017第五届中国水泥节能环保技术交流大会上表示。
北京国鼎源创智能科技有限公司工业智能专家系统带头人汪文元
传统企业布局人工智能 不再是一边冰山一边火海
早在上一世纪70年代，沙特的石油商们早就已经用上了中控。而作为传统的水泥行业，傻大笨粗的形象却一直深入人心。在《中国制造2025》时代大浪潮下，人工智能迅速崛起，传统产业急需重塑，可谓是，一边火海，一边冰山。
ICAPS（水泥先进控制解决方案）正是国鼎源创将人工智能应用于水泥生产而提出来的解决方案，其核心特色是“中控无人值守”。水泥行业就目前而言，人工智能更多的只是解决稳定生产控制，从而实现节能、减排、增产以及增效等，还难以实现对生产过程的根本性优化，这就需要专家的持续参与。
“这也是我们ICAPS提出的两步走策略，即以ICAPS稳定生产过程，第二阶段则由专家参与持续优化生产工艺。”汪文元说。
国鼎源创的技术团队拥有丰富的大数据积累，具有一套标准的规范体系，接入数据后即对数据进行预处理分析，分析传感器哪些地方存在测量不准确，如果数据特别影响控制逻辑，则会建议更换或者对采集的数据进行校正，再把数据接入到模型中来，预跑一段时间进行分析，提取核心参数，对不同的厂进行修正后，转入实际测试过程中，稳定后再转入。
水泥行业相对生产环节比较长，原料制备-烧成-粉磨等环节有很多可以改进的地方。汪文元提出，很多水泥厂想做智能化以降低成本，但是把关注点都放在了硬件设备提升上面，这往往是一个误区，人工智能的核心优势就是系统性的分析问题。比如，有的厂听说篦冷机、耐火砖有新的工艺，就马上改动，但改造给风后可能会出现二次风、三次风不稳的情况。水泥烧成是一个很长的工艺，整个过程中任何一点不匹配都会导致系统的紊乱，要在整个系统稳定的基础上，再去找到真正问题所在。
汪文元建议水泥厂先从系统的角度找到问题，然后再针对新的工艺改进，思考厂区该引进什么样的设备、工艺，做到软硬结合。工艺的优化是一个持续、无止境的过程，应用改进的软件后，硬件系统、工艺培育好性能，这时候又进入下一个循环，再去看整个的问题。水泥厂的改造往往牵一发而动全身，系统性的理念很重要。
未来的水泥工厂是什么样的？
目前，中联水泥、天瑞水泥、山水水泥都应用了国鼎源创的专家系统，尤其是申丰中联，在保证连续自控实验、连续生产周期基础上，三天内实现系统的代入，温度波动范围控制在5度以内，稳定性提升50%以上。
“中控无人值守”是ICAPS的核心特色，通过引入人工智能，来克服诸如专家可遇而不可求、操作人员轮换带来控制策略的波动，从而导致能耗及水泥质量的波动、疲劳导致的精力分散等问题。
总体来说，就是要求以人工智能技术替代现场的事务性控制，实现控制过程的无人参与。将中控人员解放出来，让他们更专注于优化策略，以及对重大异常工况的调度处理。
汪文元畅想，理想情况下，未来的水泥工厂应该是一个无人化的工厂，整个生产线就相当于一个智能机器人。
但是他同样指出，智能化应该是把核心环节、真正需要专家的这部分智能化，把专家的经验变成系统、计算机可以解决的问题，而部分的工作岗位还是需要工人的参与。事务性的、需要专家经验的工作智能化，工艺的改进需要人为的过程，改进、提出一些新的课题更需要人为的过程。
汪文元强调，水泥工厂真正实现智能化的顶层设计，需要专家们提出新的目标和课题。
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