在電影中，“鋼鐵俠”托尼·史塔克不僅勇猛過人，而且智慧無比。
在現實中，我們印象中的鋼鐵工廠，似乎一直停留在多年前的巨大的高爐、沸騰的鋼水……
現在，我們看到，AI正在進入到鋼鐵行業(yè)生產的核心環(huán)節(jié)中，通過場景化的AI應用，實現煉鋼的精細化生產和管理。
煙臺華新不銹鋼有限公司（以下簡稱“華新不銹鋼”）是重要的不銹鋼、合金鋼生產企業(yè)。基于華為云知識計算解決方案，華新不銹鋼對鋼材生產的合金配料環(huán)節(jié)進行了優(yōu)化，在提升產品質量的同時，還帶來了生產成本的降低，每年可節(jié)省2000萬元。
將行業(yè)知識與AI深度融合，從解決企業(yè)痛點、提升企業(yè)效率、提供知識化服務的角度全面賦能企業(yè)，是華為云一直在努力的方向。
9月24日，華為云正式推出了全生命周期知識計算解決方案，幫助各行各業(yè)來打造企業(yè)級知識計算平臺，推動AI進入企業(yè)核心業(yè)務系統(tǒng)。
中國早已成為世界鋼鐵生產大國。統(tǒng)計數據顯示，2019年我國鋼鐵產量接近10億噸，占全球總產量18.7億噸的一多半，超過了其他國家的總和。在數量占據絕對領先地位的同時，中國在高端合金鋼材方面的市場份額卻比較低。因此，鋼鐵行業(yè)原有的靠規(guī)模擴張的粗放發(fā)展模式難以為繼，落后的產能將逐漸被淘汰，生產方式急需從批量式向精細化轉變。在這樣的背景下，產品的成本、質量、檔次和穩(wěn)定性，將成為企業(yè)生存的有力保障。合金鋼也叫特種鋼，是通過在碳素鋼里適量地加入一種或幾種合金元素，使鋼的組織結構發(fā)生變化，并具備硬度大、耐磨、耐腐蝕、耐高溫等不同的特殊性能，從而應用到嚴苛的生產環(huán)境中。在合金鋼的生產過程中，合金配件是關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的合金配料是由人工完成，配料過程主要依賴于專家經驗，配比結果會出現較大波動。同時，由于原料價格隨市場波動，不同批次成分含量不同，為人工配料增加了難度，往往需要重復多次調整配比。華新不銹鋼目前每天要完成16次合金配料，即使多次調整配料動作，鋼水出鋼的準確率約在80%。這種主要依賴于專家經驗的生產方式，已經滿足不了企業(yè)創(chuàng)新生產的要求。為此，華新不銹鋼與華為云合作，將合金配料的元素守恒機理模型、專家經驗等隱性知識注入到AI中，與AI深度融合；基于多模態(tài)的數據感知驅動，構建成分軟測量AI模型，賦能合金配料工程師進行優(yōu)化決策，找到符合鋼水質量的最優(yōu)合金配料比例，同時保證合金成本最低。華新不銹鋼目前配料過程往往需要多次調整動作完成，鋼水出鋼的準確率約在80%。華新不銹鋼目前的生產節(jié)奏，每天要完成16次合金配料。傳統(tǒng)的主要依賴于專家經驗的生產方式，已經滿足不了企業(yè)創(chuàng)新生產的要求。通過這樣的努力，華新不銹鋼基于AI輔助可實現10秒內完成最優(yōu)合金配比計算，實現合金成本最優(yōu)；并可精準預測終點鋼水成分，預測準確率達到95%以上，生產中一次添加并能完成配料合成。平均每噸可降低成本100元，按20萬噸的年產能計算，每年可為企業(yè)節(jié)省成本2000萬元。
近年來，AI很火熱，成為IT市場的明星。然而，我們認真觀察卻可以發(fā)現，AI目前的應用場景還不太多，限于語音識別、圖像識別等有限的領域。經過三年來600+項目的探索，在華為云看來，AI進入行業(yè)生產系統(tǒng)是非常關鍵的一步，因為只有進入生產系統(tǒng)以后，AI才能夠為各個行業(yè)創(chuàng)造更大的價值。在AI深入行業(yè)的過程中，行業(yè)知識與AI的結合是最大難點。華為云知識計算解決方案正是為此而生的。華為云知識計算解決方案運用知識圖譜、深度學習、遷移學習、強化學習、聯邦學習等AI技術，基于一站式AI開發(fā)平臺ModelArts打造，包含知識獲取、知識建模、知識管理以及知識應用四大模塊，覆蓋知識在企業(yè)的生產環(huán)節(jié)中的全生命周期。
華為云和華新不銹鋼都看到了將知識計算應用到合金配料環(huán)節(jié)中的價值，但如何將其落地實施，仍然不是件容易的事情。合金配料過程存在著原輔料種類多、批次多、指標檢驗誤差、鋼水成分影響因素復雜等多重影響，導致添加過程會出現經驗和機理無法應對的情況。同時，原輔料價格、生產工藝等因素，也需要被考慮在內，因為原輔料的成本直接影響了煉鋼的生產成本。為此華為云AI算法工程師與華新不銹鋼的行業(yè)專家，在生產現場進行了反復的溝通和討論，最后決定將配料機理模型與AI融合構建鋼水成分預測模型，再通過優(yōu)化模型來實現配料優(yōu)化。通過構造工業(yè)機理與AI融合的模型，可以很好地解決AI模型泛化、機理模型考慮不夠的情況，實現合金配料場景提質、降本、增效的目標。整個項目的實施過程，包括數據匯聚與上傳、預測模型訓練、配比優(yōu)化模型、在線配比推薦等階段。合金配料方案的成功實施，只是華新建設不銹鋼新材料智能化深加工項目的第一步，未來還將實現煉鋼環(huán)節(jié)全流程的智能化，包括溫度預測、堿度預測、工藝參數優(yōu)化、排產優(yōu)化等，打造最先進的不銹鋼軋鋼生產線。除了鋼鐵行業(yè)，華為云知識計算解決方案還在石油、汽車、醫(yī)療、化纖、煤焦化、交通等行業(yè)率先實踐，幫助各行各業(yè)打造企業(yè)級知識計算平臺，進行研發(fā)、生產、運營、銷售、售后服務等企業(yè)核心流程的智能化改造升級，通過釋放知識的力量，實現企業(yè)競爭力的大幅度提升。
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