天下網(wǎng)商記者 貢曉麗

站在六國化工廠中心控制室大廳，磷酸車間主任李飛的腦子可以像過電影一樣，回閃車間里所有的工藝流程，生產(chǎn)操控系統(tǒng)上每一個(gè)數(shù)據(jù)變化的因果關(guān)系、處理方法。

要知道，整個(gè)磷酸生產(chǎn)的流程參數(shù)超過200個(gè)。究竟哪些參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)聯(lián)最大？李飛坦言，其實(shí)常年工作在一線的老師傅們不是不清楚，只是這些參數(shù)的搭配組合如何達(dá)到最優(yōu)解，卻是操作工們怎么也琢磨不透的。

而從去年開始，因?yàn)橛辛爽F(xiàn)代大型化工廠的神經(jīng)中樞——DCS中控室，萃取目標(biāo)值、計(jì)劃控制值、控制值推薦等參數(shù)，一目了然，所有重要的控制決策都從這里發(fā)出，六國化工的磷酸萃取轉(zhuǎn)化率得到了明顯提升——

磷酸萃取率平均增長0.79個(gè)百分點(diǎn)，最高提升1.2%，一年內(nèi)實(shí)現(xiàn)提升效果翻倍，預(yù)計(jì)每年可為企業(yè)增加約600萬元經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約磷礦石資源6000噸、減少磷石膏固廢排放1萬噸。

作為銅陵市推動(dòng)實(shí)施的“工業(yè)大腦”項(xiàng)目中第一個(gè)示范試點(diǎn)項(xiàng)目，六國化工公司與阿里云合作的“磷酸萃取率提升大數(shù)據(jù)應(yīng)用項(xiàng)目”已經(jīng)取得了不俗的成績，這也給傳統(tǒng)企業(yè)結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟(jì)，將智能數(shù)據(jù)注入傳統(tǒng)制造業(yè)，利用“工業(yè)大腦”實(shí)現(xiàn)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展與轉(zhuǎn)型，帶來了啟示。

把車開到80邁

磷酸萃取是磷化工行業(yè)的一個(gè)核心工段，通過磷礦石跟濃硫酸反應(yīng)，強(qiáng)酸制弱酸，把磷礦石中的磷酸提取出來，生成細(xì)鱗酸，這是農(nóng)業(yè)磷肥的關(guān)鍵原料。工藝說起來簡單，但整個(gè)操作過程嚴(yán)重依賴工人經(jīng)驗(yàn)。

安徽六國化工股份有限公司總經(jīng)理馬健坦言，六國化工的磷酸萃取過程雖然實(shí)現(xiàn)了中央集成，但仍有很多個(gè)參數(shù)需要工人監(jiān)控，每個(gè)參數(shù)的重要性不一樣，如果有異常就需要工人及時(shí)調(diào)整。

一個(gè)合格的化工廠磷酸生產(chǎn)線中控員，需要具備哪些技能？面對(duì)濾液密度、磷礦漿含固量、硫酸液容量等幾十個(gè)指標(biāo)，推算出應(yīng)該調(diào)整的參數(shù)，控制管道中濃硫酸的流量，保證正常生產(chǎn)。

作為24小時(shí)生產(chǎn)的化工企業(yè)，六國化工實(shí)行四班三運(yùn)轉(zhuǎn)，工人分四班，每天三個(gè)班工人上班，一個(gè)班休息。“這所有班的工人，其實(shí)每個(gè)人對(duì)參數(shù)的理解都不一樣，每個(gè)人都有自己的操作方式，有些人平穩(wěn)，有些人激進(jìn)，主觀上的影響，難免會(huì)導(dǎo)致工藝參數(shù)的波動(dòng)。”馬健說。

還有新手們對(duì)工藝的不熟悉，也會(huì)造成硫酸注入量不穩(wěn)定。而一個(gè)熟練的中控員想要出徒，則需要一年以上的時(shí)間。

馬健表示：“我們就是想把這個(gè)波動(dòng)性消除。從工業(yè)控制角度來講，參數(shù)越穩(wěn)定，整個(gè)流程運(yùn)行越平穩(wěn)。”

“就像我們努力把車保持在勻速80邁，這樣最省油，但是人不是機(jī)器，司機(jī)的習(xí)慣和熟練程度不一樣，我們也只能在80邁上下忽快忽慢。”李飛說。

“‘大腦’讓我們心里更有底”

有什么辦法能夠?qū)④囁俟潭ㄏ聛恚瑢⑸a(chǎn)效率最高的數(shù)據(jù)固定下來？阿里云提供的解決辦法是將數(shù)據(jù)交給算法，找到最優(yōu)數(shù)據(jù)的規(guī)律，由算法給出操作參考，工人們可以直接根據(jù)推薦參數(shù)著手調(diào)控。

這期間，阿里云的數(shù)據(jù)科學(xué)家與“老師傅”一起，將磷酸萃取過程中涉及到的200多個(gè)生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行篩選，最終鎖定20項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)；接下來，通過數(shù)據(jù)建模，將參數(shù)喂給模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)找出最優(yōu)的那一組“配方”；再根據(jù)模型推薦的參數(shù)，對(duì)產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行實(shí)際控制，檢驗(yàn)算法效果，對(duì)模型做進(jìn)一步優(yōu)化；最后，模型實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)推薦的最優(yōu)參數(shù)，就可以在實(shí)際的磷酸萃取過程中，輔助工程師進(jìn)行決策。

“工業(yè)大腦”在六國化工的體現(xiàn)，就是通過工藝控制數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上云，建模分析，然后把計(jì)算優(yōu)化后的數(shù)據(jù)反饋到生產(chǎn)流程進(jìn)行驗(yàn)證，得到一個(gè)物料添加的最優(yōu)解。

“以往我們8個(gè)小時(shí)做8個(gè)樣本，根據(jù)我們自身的經(jīng)驗(yàn)來調(diào)整物料添加比。現(xiàn)在‘工業(yè)大腦’會(huì)根據(jù)我們設(shè)定的目標(biāo)值給出最合理的值，減輕了我們工作量，同時(shí)最大限度防止不合理配比，實(shí)現(xiàn)降耗減排目標(biāo)。”李飛說。

這個(gè)備受認(rèn)可的“大腦”，也是一點(diǎn)點(diǎn)變聰明的。六國化工技術(shù)員項(xiàng)瑞生說，項(xiàng)目剛開始，機(jī)器推薦的參數(shù)并不是特別準(zhǔn)確，也出現(xiàn)過傳輸失誤導(dǎo)致數(shù)據(jù)中斷的情況，工人們認(rèn)為用處不大。

對(duì)于“工人們沒太大感覺，也不太信任”的情況，工廠用了很多考核手段，要求工人們必須使用。經(jīng)過數(shù)據(jù)的不斷積累，工人們慢慢發(fā)現(xiàn)，機(jī)器算法給出參數(shù)推薦所產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量確實(shí)高。

“現(xiàn)在，沒有這套‘工業(yè)大腦’軟件的話，工人們就會(huì)不習(xí)慣了，與其自己費(fèi)神費(fèi)力地去盯幾十個(gè)數(shù)據(jù)，到不如直接用軟件推薦的參數(shù)來的效果好。”李飛說。

項(xiàng)目剛落成時(shí)，機(jī)器推薦的參數(shù)一小時(shí)更新一次，而現(xiàn)在10分鐘～15分鐘就能推薦一次，這對(duì)磷酸萃取這種需要長時(shí)間反應(yīng)的工藝意義重大。

由于在磷酸生產(chǎn)中，磷酸萃取槽容積較大，萃取槽中的指標(biāo)反饋到中控需要一定的時(shí)間，因此數(shù)據(jù)更新越及時(shí)，對(duì)工人的工作及工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)越有幫助。“以過量硫酸根為例，硫酸增加約1小時(shí)后，指標(biāo)數(shù)據(jù)才會(huì)反饋到中控，如果等中控接收到數(shù)據(jù)再對(duì)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，那就晚了。現(xiàn)在參數(shù)推薦的間隔時(shí)間越來越短，讓我們的心里更有底了。”項(xiàng)瑞生說。

打造“銅陵模式”

“阿里云的出發(fā)點(diǎn)立足于工廠、立足于產(chǎn)線，做產(chǎn)線的智能中樞，它的手段就是以數(shù)據(jù)為核心，提升整個(gè)生產(chǎn)的效能，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。”馬健認(rèn)為，阿里云將工業(yè)大腦的定義實(shí)實(shí)在在地落在了工廠里。

2019年末，六國化工的這一數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目入選工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨行業(yè)跨領(lǐng)域平臺(tái)典型應(yīng)用案列，推薦語是：“工業(yè)大腦”模式將行業(yè)痛點(diǎn)問題的解決方案通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)沉淀、復(fù)制、開放，對(duì)中國100多座老工業(yè)城市的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有非常強(qiáng)的借鑒意義。

作為一個(gè)云計(jì)算廠商，阿里云清楚地知道自己的強(qiáng)項(xiàng)與弱勢，“我們擅長的地方就是IT+DT的技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)有一定的處理能力，但我們?nèi)狈?duì)行業(yè)know-how。”阿里云數(shù)據(jù)智能事業(yè)部總經(jīng)理潘立維說，“如果沒有行業(yè)機(jī)理的模型，行業(yè)老專家的經(jīng)驗(yàn)，靠我們的算法專家在現(xiàn)場收集再多數(shù)據(jù)都沒有用。”他表示，磷酸萃取率的提高是算法專家與六國工人師傅們共創(chuàng)的結(jié)果。

現(xiàn)在六國化工當(dāng)中的”工業(yè)大腦”僅僅是圍繞核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)來打造。潘立維認(rèn)為還不夠，“接下來，從原料到生產(chǎn)工藝到最后的安全保障環(huán)節(jié)，阿里云與六國化工一起還要加大數(shù)據(jù)智能和人工智能的投入。”

更遠(yuǎn)一點(diǎn)的目標(biāo)，阿里云是要依托工業(yè)大腦的技術(shù)，賦能整個(gè)銅陵的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，“如何把銅陵這樣一個(gè)工業(yè)城市，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式，通過工業(yè)大腦的技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)銅陵工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如何打造生態(tài)、構(gòu)建生態(tài)、創(chuàng)造企業(yè)價(jià)值，形成點(diǎn)線面的區(qū)域協(xié)同，跟省市政府的聯(lián)動(dòng)，這是接下去我們要在銅陵深挖的地方”。潘立維表示。

長江工業(yè)大數(shù)據(jù)公司總經(jīng)理曹陽表示，“銅陵模式”就是將互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)完整的產(chǎn)品技術(shù)、海量多維的數(shù)據(jù)、賦能的生態(tài)體系落地于銅陵，和當(dāng)?shù)仄髽I(yè)痛點(diǎn)和需求密切結(jié)合，利用“天時(shí)、地利、人和”構(gòu)建區(qū)域級(jí)“多對(duì)多”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，再造和升級(jí)生產(chǎn)關(guān)系。

六國化工“工業(yè)大腦”的示范意義已經(jīng)不僅僅局限于自身。馬健感慨道：“在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的時(shí)代，我們也想?yún)⑴c一下，搭上阿里騰飛的翅膀，哪怕做一根小羽毛，也能貢獻(xiàn)一點(diǎn)力量。”