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儀表網(wǎng) 企業(yè)動態(tài)】2023年3月30日， ENEOS Materials Corporation(前身為JSR Corporation的彈性體業(yè)務(wù)部)與橫河電機株式會社宣布達成協(xié)議。
根據(jù)協(xié)議，階乘內(nèi)核動態(tài)策略編程(FKDPP)這種基于強化學(xué)習(xí)的人工智能算法將正式應(yīng)用于ENEOS Materials的化工廠。雙方在一次成功的現(xiàn)場測試之后達成了這項協(xié)議。在測試中，這種自主控制人工智能*1在控制該工廠蒸餾塔幾乎一整年的時間內(nèi)，表現(xiàn)出高水平的性能。這是世界上正式采用強化學(xué)習(xí)人工智能直接控制工廠的范例*2。
2022年1月17日到2月21日，在連續(xù)35天(840小時)的時間內(nèi)，現(xiàn)場測試初步證實了*3人工智能解決方案可以控制蒸餾作業(yè)。這些作業(yè)超出了現(xiàn)有控制方法(PID控制/APC)的能力，并且需要根據(jù)經(jīng)驗豐富的工廠員工的判斷對閥門進行手動控制。在工廠按計劃停機進行維護和修理后，現(xiàn)場測試重新開始并持續(xù)至今。測試結(jié)果最終表明，此解決方案能夠控制維持產(chǎn)品質(zhì)量所需的復(fù)雜條件，并確保蒸餾塔中的液體保持在適當水平，同時充分利用廢熱作為熱源。這種方法穩(wěn)定了質(zhì)量，實現(xiàn)了高產(chǎn)并節(jié)約了能源。
在本次現(xiàn)場測試中，自主控制人工智能表現(xiàn)出以下四大優(yōu)勢：
1.常年穩(wěn)定性
即使在冬季和夏季，外部溫度變化約40?C的天氣條件下，自主控制人工智能仍然保持了對液位的穩(wěn)定控制和對余熱的充分利用。在整個現(xiàn)場測試過程中未發(fā)現(xiàn)任何問題，實現(xiàn)了穩(wěn)定的作業(yè)和高質(zhì)量的產(chǎn)品產(chǎn)出。
2.減少環(huán)境影響
通過避免生產(chǎn)不合格產(chǎn)品，自主控制人工智能節(jié)約了燃料、人工和其他成本，并有效地利用了原材料。在生產(chǎn)符合裝運
標準的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的同時，自主控制人工智能相對于傳統(tǒng)人工控制，減少了40%*4的蒸汽消耗和二氧化碳排放。
3.減輕工作量并提高安全性
自主控制人工智能無需操作員執(zhí)行手動輸入。這不僅減少了工作量，有助于防止人為錯誤，還降低了人員的精神壓力，提高了安全性。
4.人工智能控制模型的穩(wěn)健性
即使在例行停機維護和維修期間對工廠進行了整改，相同的人工智能控制模型仍可以繼續(xù)使用。
從為期一年的現(xiàn)場測試中確認的優(yōu)勢
ENEOS Materials在為期一年的驗證過程中發(fā)現(xiàn)，自主控制人工智能是一套強大的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的性能并在全年(包括冬季和夏季)優(yōu)化作業(yè)。該公司將探索將這種人工智能應(yīng)用于其他類型的工藝和工廠，并將繼續(xù)努力通過擴大自主化范圍來提高生產(chǎn)力和節(jié)約能源。
為了提升工廠自主化，橫河電機于2月27日推出了面向邊緣控制器的自主控制人工智能服務(wù)*5，同樣是世界首例*6。在提供這項服務(wù)的同時，公司還為希望實現(xiàn)工廠自主運營的客戶提供全球咨詢服務(wù)。服務(wù)涵蓋從確定控制問題到調(diào)查優(yōu)化控制方法和計算成本效益的各個方面，并包括安全、實施、維護和運營。
今后，ENEOS Materials和橫河電機將繼續(xù)合作，研究通過在工廠中使用人工智能進行控制和基于條件的維護來實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型(DX)的方法。
ENEOS Materials Corporation生產(chǎn)技術(shù)部總監(jiān)Masataka Masutani表示：
“石化行業(yè)面臨著許多嚴峻挑戰(zhàn)的影響，諸如幫助確保設(shè)施安全運行的資深人員退休之類。在這種背景下，我們很高興看到使用人工智能對先前手動控制的工藝進行自主控制的演示。除了減少操作員工作量外，這項持續(xù)了約一年的測試還表明，該系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行，不受季節(jié)變化或定期維護和維修的影響，并且可以節(jié)約能源并減少溫室氣體排放。通過智能生產(chǎn)，我們將繼續(xù)追求安全和穩(wěn)定，推進運營脫碳并提升競爭力。”
奈良先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)(Nara Institute of Science and Technology)教授Takamitsu Matsubara表示：
“強化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于如何設(shè)計回報函數(shù)。通過在回報函數(shù)中緊密結(jié)合工藝工業(yè)控制知識，可以創(chuàng)建一個具有高可靠性和有效性的人工智能控制模型，能夠?qū)崿F(xiàn)全年的穩(wěn)定運行。本次現(xiàn)場測試證實，即使在進行定期維護和維修后，該模型仍能按原樣應(yīng)用，這一事實表明了人工智能控制模型的穩(wěn)健性。我相信，F(xiàn)KDPP這種能夠處理復(fù)雜條件的新型控制技術(shù)，將會對世界工業(yè)的發(fā)展做出廣泛的貢獻。”
橫河電機執(zhí)行董事兼橫河電機產(chǎn)品總部負責(zé)人Kenji Hasegawa表示：
“我很高興能夠與客戶合作，迎接這項全球自主化倡議挑戰(zhàn)。由于物理和化學(xué)現(xiàn)象的復(fù)雜影響，在實際的工廠中很難控制作業(yè)，有許多領(lǐng)域仍然需要經(jīng)驗豐富的操作員進行干預(yù)。橫河電機專注于產(chǎn)品和咨詢，將開發(fā)和擴大自主控制人工智能的使用，同時與客戶合作，推動其脫碳、數(shù)字化轉(zhuǎn)型和自主化進程。”
*1 橫河電機將自主控制人工智能定義為能夠獨立推導(dǎo)出最佳控制方法并具有高度的穩(wěn)健性，能夠在一定程度上自主處理先前未遇到過情況的人工智能。
*2 基于IoT Analytics于2023年3月對公開可用資源進行的全面的二次研究。
*3 橫河電機和JSR公司使用人工智能連續(xù)35天對化工廠進行自主控制，開創(chuàng)世界先河 – 兼顧質(zhì)量、產(chǎn)量、節(jié)能和抗突發(fā)干擾的下一代控制技術(shù)投入實際應(yīng)用 –
*4 與之前用于維持液位的蒸汽量和相應(yīng)的二氧化碳排放量相比。
*5 橫河電機推出用于邊緣控制器的自主控制AI服務(wù) - 優(yōu)化控制，提高生產(chǎn)率，節(jié)約能源 –
*6 作為世界面向邊緣控制器的商用強化學(xué)習(xí)人工智能服務(wù)。基于IoT Analytics于2023年3月對公開可用資源進行的全面二次研究。
關(guān)于ENEOS Materials Corporation
ENEOS Materials從事合成橡膠、熱塑性彈性體、乳膠和其他原材料的研發(fā)、制造和銷售，產(chǎn)品用于世界各地的汽車工業(yè)和其他行業(yè)。ENEOS Materials成立于2022年4月1日，通過將JSR Corporation的彈性體業(yè)務(wù)部出售給ENEOS Corporation，ENEOS Materials獲得了研發(fā)能力和制造技術(shù)。依托于ENEOS集團廣泛的采購、資金、組織和全球網(wǎng)絡(luò)，ENEOS Materials能夠穩(wěn)定地供應(yīng)高品質(zhì)且具競爭力的產(chǎn)品。為了應(yīng)對向電動汽車的過渡和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(SDGs)的需求等變化，ENEOS Materials繼續(xù)完善其技術(shù)能力并推動創(chuàng)新，為社會做出貢獻，為全社會帶來更加光明和充滿活力的未來。
關(guān)于橫河電機
橫河電機為能源、化工、材料、制藥、食品和
水處理等多個行業(yè)的客戶提供測量、控制和信息領(lǐng)域的先進解決方案。橫河電機通過數(shù)字化技術(shù)的有效應(yīng)用，幫助客戶解決日益復(fù)雜的生產(chǎn)、資產(chǎn)和供應(yīng)鏈優(yōu)化等問題，實現(xiàn)向自主運營的過渡。橫河電機于1915年在東京成立，擁有17,000多名員工。它通過遍布61個國家的122家公司的全球網(wǎng)絡(luò)，致力于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的社會。
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