人工智能推動(dòng)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(lái)，國(guó)際各行各業(yè)市場(chǎng)對(duì)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(guó)的工業(yè)企業(yè)必須順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，積極學(xué)習(xí)和應(yīng)用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，要及時(shí)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(shí)，學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，從而應(yīng)用在生產(chǎn)過(guò)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(guò)程中的誤差控制在合理范圍內(nèi)，進(jìn)一步減少對(duì)能源的消耗。工業(yè)企業(yè)要重視應(yīng)用和開(kāi)發(fā)新技術(shù)，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率，促進(jìn)我國(guó)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(jì)算機(jī)從大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲取知識(shí)，從而認(rèn)識(shí)復(fù)雜環(huán)境下客觀世界的能力。而深度學(xué)習(xí)是使計(jì)算機(jī)具有人工智能的方法，是用大量簡(jiǎn)單的概念組成多層次的體系來(lái)挖掘復(fù)雜數(shù)據(jù)獲取知識(shí)的方法。

二、人工智能推動(dòng)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(gè)行業(yè)各個(gè)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(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)對(duì)人的行為和思維進(jìn)行模擬。在進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼的過(guò)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(guò)程中可以代替人工進(jìn)行工作。人工智能技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算和模擬，可以減少人工的投入，也可以減少時(shí)間上的消耗，可以精準(zhǔn)的進(jìn)行計(jì)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用分析

電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，已經(jīng)在社會(huì)綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力發(fā)展的催動(dòng)下，有了翻天覆地的變化，并且科技實(shí)力也在無(wú)時(shí)無(wú)刻催動(dòng)著整個(gè)社會(huì)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(gè)社會(huì)的淘汰，無(wú)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(duì)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(wú)疑能夠大幅度的工程精簡(jiǎn)。特別是在冶金領(lǐng)域上，大量的人力調(diào)動(dòng)，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(wú)論對(duì)于生產(chǎn)還是對(duì)于安全，都是一個(gè)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(shí)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(shí)候，不得不“兵分兩路”的進(jìn)行兩種技術(shù)并行開(kāi)發(fā)[2]。對(duì)于非線性的控制方式而言，其設(shè)計(jì)目的就是為了對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)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(shí)。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(lái)看也有很好的調(diào)動(dòng)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(duì)于模糊的控制結(jié)構(gòu)而言，通過(guò)模糊的控制結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于整個(gè)操作系統(tǒng)的規(guī)范化約束，且給操作帶來(lái)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(yàn)，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(dòng)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(jì)生產(chǎn)周期、總生產(chǎn)狀況等一系列參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)動(dòng)，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(shí)空一致性，以及全制造周期過(guò)程中多源數(shù)據(jù)的時(shí)間關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理，通過(guò)數(shù)據(jù)高效存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度評(píng)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(diǎn)剔除、數(shù)據(jù)缺項(xiàng)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(shí)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(cè)量微數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)、市場(chǎng)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)流通過(guò)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(cè)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(tái)，實(shí)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(wèn)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(jì)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(gè)系統(tǒng)（建模方式），即當(dāng)前在冶金過(guò)程中，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程管理、原材料采購(gòu)、產(chǎn)品研發(fā)及檢測(cè)、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(gè)具有大量專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能夠模擬人類專家的決策過(guò)程，以便解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問(wèn)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(lái)處理常規(guī)數(shù)學(xué)方法難以解決的模糊信息處理問(wèn)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(chǔ)功能和高速尋找優(yōu)化解答能力。如軋制力預(yù)報(bào)模型及自學(xué)習(xí)系統(tǒng)等。

三、結(jié)束語(yǔ)

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