?知業(yè)大模型×鋁業(yè)｜以“數(shù)”促發(fā)展，以“智”提效益

鋁，輕盈而堅韌，是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的基礎(chǔ)原材料。由于質(zhì)地輕、化學(xué)防腐性能好，從航空航天到交通裝備，從建筑、包裝材料到化工裝備，鋁在很多工業(yè)領(lǐng)域都能占得“一席之地”?！芭e足輕重”的同時，電解鋁生產(chǎn)卻存在著高耗能、生產(chǎn)經(jīng)營精細(xì)化管理水平低、人才專業(yè)技能亟待提高等問題，生產(chǎn)安全也不容忽視。因此，通過數(shù)字化、智能化技術(shù)構(gòu)建數(shù)智化生產(chǎn)管理模式，推動行業(yè)綠色低碳發(fā)展成為大勢所趨。

在這種背景下，浪潮云洲開發(fā)了工業(yè)領(lǐng)域行業(yè)大模型——“知業(yè)大模型”，憑借工業(yè)數(shù)據(jù)分析、工業(yè)知識推理、工業(yè)代碼生成等優(yōu)勢，數(shù)字賦能鋁業(yè)向“新”向“綠”發(fā)展，成功助力某世界500強(qiáng)鋁業(yè)龍頭企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)和精細(xì)化運營，為鋁業(yè)高質(zhì)量發(fā)展蹚出“最優(yōu)路徑”。

匯聚全域數(shù)據(jù)激活鋁業(yè)“源動力”

鋁電解生產(chǎn)是一個大延遲、多變量耦合和非線性的過程。由于鋁電解槽內(nèi)的高溫度、強(qiáng)磁場環(huán)境，其內(nèi)部實時的物料堆疊狀態(tài)、電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程難以通過傳感器設(shè)備直接測量，導(dǎo)致生產(chǎn)狀態(tài)無法被定性、定量的準(zhǔn)確描述，成為制約提高電解槽生產(chǎn)效率、穩(wěn)定性和使用壽命的核心難題。

針對電解工藝的“數(shù)據(jù)盲區(qū)”，知業(yè)大模型打造了智鋁數(shù)據(jù)能力中心，一方面實現(xiàn)全域海量、多源、異構(gòu)的數(shù)據(jù)快速資產(chǎn)化，數(shù)據(jù)提取由天級降為秒級，在收集和匯聚分子比、槽溫、平均電壓、電流效率、兩水平、電耗、爐底壓降等電解槽生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過提供高效、易用的數(shù)據(jù)服務(wù)，實現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動的精細(xì)化運營；另一方面，通過匯集數(shù)據(jù)資產(chǎn)提煉形成電解行業(yè)知識，實現(xiàn)電解槽槽況監(jiān)控從人工值守向機(jī)器主動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變，實時監(jiān)測電解槽的溫度、平均電壓、電流效率、爐底壓降等核心指標(biāo)，建立電解槽運營狀態(tài)實時評測模型，并對常見的異常狀況進(jìn)行根因分析并提供有效的解決方案指導(dǎo)，將隱性知識充分挖掘并轉(zhuǎn)化成有價值知識產(chǎn)權(quán)，不斷助力企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

目前，在鋁行業(yè)應(yīng)用過程中，“知業(yè)大模型”已匯聚鋁業(yè)32家工廠，4000＋設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，完成了覆蓋電解鋁、氧化鋁、熱電板塊各工序段的數(shù)據(jù)打通，實現(xiàn)各類數(shù)值采集精度提升5％，為設(shè)備診斷預(yù)警、輔助智能決策提供了強(qiáng)有力支撐。

開發(fā)細(xì)分模型塑造生產(chǎn)“強(qiáng)引擎”

搭建數(shù)據(jù)模型是做數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)?；谧钔暾?、全面的鋁行業(yè)數(shù)據(jù)，浪潮云洲“知業(yè)大模型”有針對性地開發(fā)出多類細(xì)分場景大模型，不僅可以賦能生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)，抓住生產(chǎn)制造核心環(huán)節(jié)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，還建設(shè)成高水平行業(yè)數(shù)據(jù)集，切實優(yōu)化了整個行業(yè)生態(tài)，促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

“知業(yè)大模型”將每一個電解槽看作一個完整的生命周期過程，開展各類算法研發(fā)，動態(tài)生成電解槽計劃出鋁量評估、氟化鹽添加量推薦、氧化鋁下料間隔時間自動調(diào)整、陽極電壓自動調(diào)整等多個工藝算法。基于“知業(yè)大模型”構(gòu)建的鋁生產(chǎn)全生命周期生產(chǎn)管控和工藝優(yōu)化模型，電解槽分類異常波動率降低13％，大幅提升了槽控決策精度。

行業(yè)大模型應(yīng)用的前提，首先是形成大模型的基礎(chǔ)訓(xùn)練集。浪潮云洲還進(jìn)行鋁電解工業(yè)大模型開發(fā)，通過梳理鋁行業(yè)機(jī)理知識、專家經(jīng)驗、操作規(guī)程、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、政策法規(guī)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，構(gòu)建知識文本集、問答集，形成了基于工業(yè)大模型技術(shù)的鋁行業(yè)知識庫。其中，通過多模態(tài)服務(wù)，還可實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的語音交互，輔助企業(yè)開展員工培訓(xùn)與評測等工作，同時適用于崗位知識學(xué)習(xí)、設(shè)備檢修指導(dǎo)、解決方案推薦等場景。

構(gòu)建數(shù)字孿生增創(chuàng)質(zhì)控“新坐標(biāo)”

當(dāng)前，數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展駛?cè)搿翱燔嚨馈?，?shù)字孿生和產(chǎn)業(yè)發(fā)展持續(xù)迸發(fā)出良好的“化學(xué)反應(yīng)”。浪潮云洲乘勢而上，探索采用工業(yè)數(shù)字孿生等前沿技術(shù)應(yīng)用，基于“知業(yè)大模型”為行業(yè)構(gòu)建出一個與實體鋁產(chǎn)業(yè)相類比的“數(shù)字產(chǎn)業(yè)工廠”，把數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級做實、做深、做優(yōu)。

在數(shù)據(jù)的“穿針引線”下，通過運用數(shù)字孿生與VR的全流程透明化生產(chǎn)模式，浪潮云洲著重打造廠區(qū)管理場景化概念，利用大屏展示廠區(qū)及車間內(nèi)數(shù)字孿生場景，實現(xiàn)廠區(qū)生產(chǎn)的可視化。車間生產(chǎn)過程使用的人員、用電量、用氣量、出鋁量、各槽工況情況、換極出鋁等操作情況都能夠被統(tǒng)一展示。

通過建設(shè)這種集實物動態(tài)模型和虛擬仿真為一體的鋁電解仿真孿生，“知業(yè)大模型”提供了集廠區(qū)運行管理、政務(wù)參觀體驗、協(xié)同調(diào)度、園區(qū)虛擬仿真、應(yīng)急聯(lián)動指揮和重大活動保障等多功能于一體的數(shù)字孿生服務(wù)，目前已完成電解鋁、氧化鋁廠區(qū)12平方公里的廠區(qū)數(shù)字孿生建設(shè)，實現(xiàn)6000余臺設(shè)備、3000余項核心生產(chǎn)指標(biāo)的實時感知、動態(tài)分析和彈性控制。根據(jù)獲取的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)人員可以快速掌握生產(chǎn)情況并及時優(yōu)化，最終實現(xiàn)單槽出鋁量優(yōu)化1．5％，耗電量年均降低1億kWh。

唯有真正扎根于產(chǎn)業(yè)內(nèi)部，深入實際應(yīng)用場景，推動基于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)可信自由流，才能讓大模型的價值真正彰顯，從而賦能千行百業(yè)?！爸獦I(yè)大模型”在鋁業(yè)的成功實踐，打造出典型示范效果，有利于大模型在工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

未來，浪潮云洲將更加深入發(fā)揮大模型功能，協(xié)助生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)應(yīng)用場景，賦能千行百業(yè)，推動工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級走深向?qū)?。（浪潮云洲?/p>