人工智能推動冶金工業(yè)變革

（西寧特殊鋼股份有限公司，青海 西寧 810005）

引言

近幾年來，國際各行各業(yè)市場對于生產(chǎn)材料的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求不斷提高，我國的工業(yè)企業(yè)必須順應(yīng)時代的發(fā)展，積極學(xué)習(xí)和應(yīng)用國內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，要及時轉(zhuǎn)變生產(chǎn)理念，不斷創(chuàng)新和改進(jìn)傳統(tǒng)的冶金工業(yè)技術(shù)。企業(yè)要組織工作人員定期學(xué)習(xí)和拓展專業(yè)知識，學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，從而應(yīng)用在生產(chǎn)過程中。要提高和加強(qiáng)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，減少和控制生產(chǎn)成本，將生產(chǎn)過程中的誤差控制在合理范圍內(nèi)，進(jìn)一步減少對能源的消耗。工業(yè)企業(yè)要重視應(yīng)用和開發(fā)新技術(shù)，提高企業(yè)的競爭力和市場占有率，促進(jìn)我國工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

一、人工智能是什么

人工智能即讓計算機(jī)從大量經(jīng)驗數(shù)據(jù)中獲取知識，從而認(rèn)識復(fù)雜環(huán)境下客觀世界的能力。而深度學(xué)習(xí)是使計算機(jī)具有人工智能的方法，是用大量簡單的概念組成多層次的體系來挖掘復(fù)雜數(shù)據(jù)獲取知識的方法。

二、人工智能推動冶金工業(yè)變革

（一）冶金煉鋼中人工智能技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)如今，人工智能技術(shù)被應(yīng)用在各個行業(yè)各個領(lǐng)域，方便了人們的生產(chǎn)和生活，也廣泛應(yīng)用在了轉(zhuǎn)爐煉鋼中。冶金轉(zhuǎn)爐煉鋼中的人工智能技術(shù)就是指應(yīng)用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)來對人的行為和思維進(jìn)行模擬。在進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程中，人工智能技術(shù)可以幫助工作人員減少工作量，在一些過程中可以代替人工進(jìn)行工作。人工智能技術(shù)通過計算機(jī)進(jìn)行計算和模擬，可以減少人工的投入，也可以減少時間上的消耗，可以精準(zhǔn)的進(jìn)行計算工作和人工替代工作，從而提高轉(zhuǎn)爐煉鋼的工作效率，使鋼鐵企業(yè)朝著自動化、智能化、可持續(xù)智慧化的方向發(fā)展。

（二）智能控制的電氣傳動系統(tǒng)在實際當(dāng)中的應(yīng)用分析

電氣傳動系統(tǒng)，已經(jīng)在社會綜合經(jīng)濟(jì)實力發(fā)展的催動下，有了翻天覆地的變化，并且科技實力也在無時無刻催動著整個社會的生產(chǎn)力發(fā)展。目前，相較于人工智能的控制方式而言，傳統(tǒng)的控制方式正在受到整個社會的淘汰，無論是從算法、控制方式，還是從硬件設(shè)施方面，都是朝著智能化、智慧化的方向進(jìn)步和發(fā)展。而對于工業(yè)研究而言，更好的算法邏輯和更好的操作系統(tǒng)無疑能夠大幅度的工程精簡。特別是在冶金領(lǐng)域上，大量的人力調(diào)動，以及大規(guī)模的冶金設(shè)備引入，都給企業(yè)內(nèi)部造成了嚴(yán)重的工程負(fù)擔(dān)，有一種高智能化、強(qiáng)判斷性的控制系統(tǒng)，無論對于生產(chǎn)還是對于安全，都是一個很大程度的保障。在電氣設(shè)備進(jìn)行智能化方向發(fā)展的時候，主要的發(fā)展方向表現(xiàn)在非線性的控制方式，以及假設(shè)模糊的控制結(jié)構(gòu)。這兩種發(fā)展的方向取得的效果都十分顯著，但是兩者之間的結(jié)合性并不是十分密切，這也就造成了在技術(shù)發(fā)展的時候，不得不“兵分兩路”的進(jìn)行兩種技術(shù)并行開發(fā)[2]。對于非線性的控制方式而言，其設(shè)計目的就是為了對傳統(tǒng)形式進(jìn)行鞏固和加強(qiáng)，從傳統(tǒng)的先行調(diào)節(jié)角度入手，做好全方位的優(yōu)化，實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的實時獲取，并且將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包、提取、發(fā)送等一系列操作，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r。因此這種非線性的控制方式具有很好的操縱性，且就單純從性能方面來看也有很好的調(diào)動和調(diào)節(jié)能力，和傳統(tǒng)的線性控制方式相比較，有了巨大的提升和突破。除此之外，對于模糊的控制結(jié)構(gòu)而言，通過模糊的控制結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對于整個操作系統(tǒng)的規(guī)范化約束，且給操作帶來了很大的自主空間，而不是限定某一種固定的操作方式，影響操作體驗，并且不利于工作人員的操作和使用。借助于新型的模糊控制結(jié)構(gòu)，可以做到高效的數(shù)據(jù)傳輸，動態(tài)性的智能化調(diào)節(jié)，在冶金工作的進(jìn)行中，能夠?qū)τ诋?dāng)前的生產(chǎn)量、預(yù)計生產(chǎn)周期、總生產(chǎn)狀況等一系列參數(shù)進(jìn)行實時的調(diào)動，且反饋給操作人員。

（三）冶金工業(yè)數(shù)據(jù)收集及篩選

從保證數(shù)據(jù)時空一致性，以及全制造周期過程中多源數(shù)據(jù)的時間關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理，通過數(shù)據(jù)高效存儲、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度評判、數(shù)據(jù)格式歸一、多元數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)異點剔除、數(shù)據(jù)缺項補(bǔ)值、數(shù)據(jù)減量解析、分析算法準(zhǔn)備、分析工具配置、相關(guān)邏輯矩陣等，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理，結(jié)合機(jī)理和數(shù)據(jù)相關(guān)性，獲得函數(shù)的邏輯表達(dá)。將控制、測量微數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)、市場數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)流通過大數(shù)據(jù)中心的抽取、整理、校核，應(yīng)用到控制與優(yōu)化策略、預(yù)警、預(yù)測等，形成從數(shù)據(jù)到?jīng)Q策閉環(huán)應(yīng)用。建立統(tǒng)一的企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的部署和管理。配置數(shù)據(jù)分析工具，使得專業(yè)人員更多關(guān)注應(yīng)用問題的解釋而非數(shù)據(jù)處理技能。有效接入存量數(shù)據(jù)資產(chǎn)。在架構(gòu)設(shè)計上保證與現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展[3]。

（四）冶金智能化建模方式

冶金工業(yè)智能化的3 個系統(tǒng)（建模方式），即當(dāng)前在冶金過程中，對于生產(chǎn)過程管理、原材料采購、產(chǎn)品研發(fā)及檢測、成本分析、控制和管理方面的主要應(yīng)用系統(tǒng)類別分為專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識與經(jīng)驗的計算機(jī)系統(tǒng)，能夠模擬人類專家的決策過程，以便解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問題。如高爐專家系統(tǒng)。模糊系統(tǒng)是一種將輸入、輸出和狀態(tài)變量定義在模糊集上的系統(tǒng)，可以模仿人的綜合推斷來處理常規(guī)數(shù)學(xué)方法難以解決的模糊信息處理問題。如層流冷卻控制系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種由大量處理單元互聯(lián)組成的非線性、自適應(yīng)信息處理系統(tǒng)，具有自學(xué)習(xí)功能、聯(lián)想存儲功能和高速尋找優(yōu)化解答能力。如軋制力預(yù)報模型及自學(xué)習(xí)系統(tǒng)等。

三、結(jié)束語

綜上所述，人工智能推動冶金工業(yè)變革，包括冶金煉鋼、智能控制的電氣傳動系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收集及篩選、智能化建模方式等。