JFE8座高爐完成AI化生產(chǎn)

JFE11月5日宣布,千葉、京濱、倉敷、福山地區(qū)鋼廠的8座高爐全部實(shí)現(xiàn)了AI(人工智能)。通過在難以觀察到的高爐中部署大量傳感器,采集內(nèi)部超過10000個點(diǎn)(每個高爐)的數(shù)據(jù),如溫度、壓力、振動、流速(水分和風(fēng)),使用AI進(jìn)行分析并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,從而實(shí)現(xiàn)提前12小時預(yù)測結(jié)果。通過這一方式掌握爐內(nèi)狀況,對故障進(jìn)行預(yù)測,使四個地區(qū)的高爐作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。JFE已向著“仮想ひとつの製鉄所(虛擬化鋼廠)”方面取得了進(jìn)展。

高爐是一種去除鐵礦石中的氧并提取鐵的設(shè)備,是鋼鐵廠的象征。高爐的穩(wěn)定和高效運(yùn)行對成本影響巨大,但目前為止,由于高溫設(shè)備很難觀察到爐內(nèi)情況,操作只能依靠操作員的經(jīng)驗(yàn)和直覺。

JFE于2017年4月成立數(shù)據(jù)科學(xué)項(xiàng)目部,2019年4月成立網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)(CPS)研究開發(fā)部,重視IT技術(shù),進(jìn)行綜合性、系統(tǒng)性的工作。此次高爐AI化從2015年開始討論,2017年開始導(dǎo)入各地鋼鐵廠高爐,至今年9月末完成了倉敷地區(qū)高爐配備。通過AI分析各傳感器的數(shù)據(jù)(每個高爐約1萬點(diǎn),8個高爐約10萬點(diǎn)),構(gòu)筑數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、熱力學(xué)、統(tǒng)計學(xué)模型,使原始方法在數(shù)字空間中再現(xiàn),從而可以了解無法看到的設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)及對未來狀態(tài)的預(yù)測。從高爐裝料到出鐵約需要8個小時,現(xiàn)階段能夠預(yù)測8-12小時,能夠監(jiān)測到高爐爐內(nèi)異常,及時進(jìn)行規(guī)避操作等。另外,該觀測結(jié)果還為作業(yè)指導(dǎo)書的制定提供了最佳依據(jù)。今年4個地區(qū)8座高爐將連接起來并將收集到的所有數(shù)據(jù)用于操作。通過監(jiān)控和技術(shù)操作的標(biāo)準(zhǔn)化、自動化,提高高爐操作水平。

除高爐外,JFE還計劃在轉(zhuǎn)爐、連鑄、軋制及其他工藝中使用網(wǎng)絡(luò)物理技術(shù)創(chuàng)新,爭取在2025年實(shí)現(xiàn)整體CPS(網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng))。

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