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云计算变革技术栈 加速工业数字化转型
双击自动滚屏 发布时间:2022/11/11 阅读:67次

  11月3日,阿里云智能总裁张建锋在2022云栖大会上指出,历经十多年的发展,云计算带来的变革依然被严重低估,它正在重构整个IT软硬件和终端世界,形成一个全新的计算体系。


  在自身不断进行技术变革的同时,云计算已经深入到ICT领域的各个细节。云计算正在变革、融合周边的技术栈,大数据、人工智能、网络、边缘计算因之而改变。云计算成为无处不在的新型IT基础设施,加速了产业数字化进程。


  当前,我国产业数字化转型全面推进,智能制造发展水平稳步提升,工业互联网数字底座更为坚实。随着云计算等新一代信息技术与制造业的不断融合,钢铁、水泥、煤炭、汽车等传统行业正在以前所未有的速度发生变革。


  钢铁行业:智能制造成效显著


  在构建新发展格局中实现高质量发展,钢铁行业智能制造“生态圈”正在不断丰富,日渐繁荣。以阿里云为代表的云计算和人工智能科技公司,以自身先进技术为钢铁行业赋能,正在成为行业的“新宠”。


  以云计算为底座,阿里云运用DTwin工业数字孪生、人工智能、机器视觉、数理模型、区块链、产业智能OpenTrek等新技术,聚焦智能制造、数字化管理和产业互联三大方面,为钢铁企业打造钢铁数字化工厂、优化生产工艺、建设钢铁行业工业数据中台以及优化企业供应链。


  在首钢京唐公司,阿里云为京唐设备部建设了新一代设备智能运维平台,系统运用逻辑规则AI算法对设备进行智能诊断,将结果推送给工程师,有效降低点巡检的工作量,实现点巡检过程的无人化和少人化,在设备维护阶段可降低30%的人员投入,检修成本降低20%。


  不仅如此,阿里云将AI引入生产制造环节,优化生产工艺、降低能耗、提高废钢流转效率及定级精度、降低关键设备检维修成本。攀钢集团有限公司(以下简称攀钢)是钢铁行业拥抱人工智能和大数据技术较早的企业之一。阿里云协同积微物联在攀钢西昌,通过炼钢工艺优化,攀钢降低钢铁料消耗1kg/吨,按钢产量440万吨/年计算,每年节省生产成本约1500万元。


  阿里云为首钢迁钢公司提供热轧加热炉智能烧钢系统,基于加热炉燃烧优化机理模型和大数据推优模型,对加热炉的燃烧控制参量进行寻优控制,以实现对加热炉的自动烧炉,进而降低人工成本和能耗损失,实现板材加热炉智能优化。南京钢铁股份有限公司通过阿里云深度学习算法,成功解决了中厚板表检中正常背底与表面缺陷的识别问题。缺陷检出率达98%,准确率达90%。


  基于大数据产品体系结构,阿里云构建了钢铁行业工业数据中台方案。借助阿里云数据中台,德龙钢铁有限公司建立了“一总部多基地”的数据标准体系,实现成本、设备、生产、能源等关键运营指标的体系化管理;河钢集团打通了集团和子分公司的数据断层,为集团的采销一体化平台提供统一的主数据和数据标准,实现八个生产基地产品、原燃料、客户、供应商统一编码,8000多种钢铁产品统一标识,集团一体化销售流程耗时减少90%;柳钢在原有的信息化建设基础上,拥抱钉钉移动端和宜搭低代码平台,自动室三个人开发了上百个应用,450多张表单和流程,覆盖了销售、采购、生产和安全管理整个环节。


  在南京钢铁,C2M电商平台依托阿里云业务中台技术体系重构商城系统,使客户与企业交流更加便捷,线上支付更加便利;河北钢谷物联科技股份有限公司通过阿里云为其设计的“一云五平台两场景”蓝图规划,实现数字化战略落地。


  水泥行业:智能化促进绿色发展


  我国是全球水泥制造第一大国,水泥行业碳排放量占全国碳排放总量的约9%,是制造业中主要的二氧化碳排放源之一。随着“双控”“双碳”政策的推进,水泥企业正在通过数字化转型,实现行业智能化、高端化、绿色化发展。


  作为行业龙头,华新水泥拥有领先的生产工艺和装备制造能力,并且积极引入云计算、大数据、AI等数字技术,成为水泥低碳制造智能化的排头兵。


  华新水泥拥有全球最大的环保协同处置的水泥产线。到2030年,华新水泥替代燃料能源占一次能源消费比重要达到25%以上。既要进一步节能减碳,又要确保质量,而大规模环保协同处置增加了稳定工况和质量的控制难度。


  2021年,华新水泥基于阿里云工业控制优化平台AICS,搭建出一套水泥低碳制造智能先进控制系统HIAC,成功实现了大规模环保协同处置时的工况稳定控制,进一步提升了燃煤替代率与质量稳定性。


  “传统的‘万吨线’每年要烧42万吨标准煤,基本上我们可以每年替代12万吨用煤量。光这一项,差不多就有30多万吨减碳。另外煤炭的成本差不多可以节省1.5亿元以上,经济效益非常好。”在华新水泥座谈会上,华新水泥万吨线厂长刘文兵自豪地说。


  企业引进新技术是否能真正起到效果,系统的使用率也就是智能投运率是核心指标。该套智能控制系统的智能投运率达90%以上。对此,浙江大学控制科学与工程学院博士生导师杨春节搞了差不多30年自动化,他的感觉是“很震撼”。


  煤炭行业:智慧矿山步入快车道


  近几年,“智慧矿山”“智能矿井”“智慧矿区”等成了煤炭行业的高频词。截至去年底,全国建成800多处智能化采掘工作面,今年部分首批国家级智能化示范煤矿已通过验收。


  2022杭州云栖大会上,陕煤曹家滩矿区从毛乌素沙漠“走到”现场,首次亮相并打造“曹家滩智慧矿山”互动展项,立体化展示曹家滩智慧矿山的建设理念和成果。


  该展区展示了矿工远程控制井下的开采设施,其中包括了由曹家滩自研创新的全国首套智能快速掘锚成套装备,实现从机械化掘进迈进到智能化快速掘进的历史性跨越。


  早在2020年,曹家滩与阿里云携手,全方位打造一个井上井下全线智能新矿区。阿里云产业智能OpenTrek以数字孪生、仿真推演等智能技术,激发数据潜能,助力智慧矿区实现矿上生活便利、矿下工作安全、设备精准感知、生产高效分析,协同煤炭企业推动煤炭产业生产模式“智能化、实时化、少人化、无人化”深刻变革。


  云栖大会制造业高质量发展峰会上,中煤科工集团智能矿山有限公司副总经理兼总工程师刘道园在谈及智慧矿山未来发展时提出四个方向:一是需要探索新型智能化技术与煤炭产业的深度融合。二是需要探索Mems技术的应用。三是需要探索煤矿生产装备与智能化的深度融合。四是矿井智能化人才建设。


  汽车工业:智能化华丽转身


  汽车企业身处智能化转型洪流,云计算、物联网、大数据技术应用将随之深入至汽车工业体系各关键环节。企业的智能化转型并非一瞬,而是要经过不断破立的理论论证、实践证明得以发展。


  在云栖大会展区,一条汽车产线的数字孪生工厂首度呈现,带来汽车数智工厂“数字孪生”初体验。在长达9米长微缩产线上,现实生产在数字世界里的孪生,参观者可现场体验通过VR眼镜,现场感知动态产线的异常数据、维修需求等。


  由一汽红旗、阿里云、机械九院为一汽红旗繁荣新能源工厂打造的汽车数字孪生工厂,是国内目前场景覆盖最完整、数据规模最大的汽车工厂数字孪生工程。“我们利用7000个设备的模型搭建起汽车冲压、焊装、涂装、总装、电池五大车间的两万台设备的孪生画面。从而实现了一汽红旗繁荣工厂数字化运营,提升整个工厂运营效率。利用数字孪生和大数据分析技术,当汽车出现质量故障的时候,可以实时进行生产过程还原,找到发生故障的工艺点位,帮助优化工艺,提升产品质量。”现场负责人介绍道。


  小结


  钢铁、水泥、煤炭、汽车,这些看似传统的制造行业正在经历一场变革。它们是中国制造业技术升级和智能发展的一个缩影。


  当前,以云计算为代表的新一代信息技术在制造业的应用已经由最初的理念普及、试点示范迈向深入应用、全面推广新阶段。云计算正成为中国制造业转型升级的关键路径之一。


  未来,随着全新计算体系的进一步发展,工业制造类企业在计划、研发、生产、质量、物流、设备、安全、环保等关键业务环节与数字技术将进一步深度融合。以智能语音和视觉识别为代表的人工智能技术的应用场景也将逐步拓宽,进而改变企业生产效率,提升生产安全,加速工业数字化转型。所以,这些行业龙头的创新探索,哪怕试错,都是极为宝贵的。


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