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华为云AI赋能隆达铝业实现智慧工厂转型

华为云AI赋能隆达铝业实现智慧工厂转型

  • 在山东自贸试验区烟台片区,一家名为隆达铝业(烟台)有限公司(以下简称“隆达铝业”)的生产车间内,正呈现出一派热火朝天的工作场景:生产线有序运转,叉车来回穿梭,工人们有条不紊地开展生产工作;经预处理、熔炼、精炼、铸锭等生产 工序 后,一个个再生铝锭就这样被生产出来。


    在这热火朝天的场景中,配料工程师的工作则显得“冷清”许多。只见配料师在电脑上输入各项指标数据,电脑随后输出最优配比方案,他即依照电脑给出的方案开始配料工作。其实,隆达铝业的配料工程师的工作并非一直如此“冷清”:如果说其他工序上的工作人员是挥汗如雨,而配料师们则是“焦头烂额”。


    此前,配料工程师需要对原材料足够了解,并拥有丰富的配比经验,还需要进行繁杂的计算过程,才能得出比较好的配比方案;经常需要在生产过程中进行多次配料添加,再计算再配比,如此往复,直至产品质量符合最终要求。现在,隆达铝业的配料工程师之所以能如此高效率地完成工作,正是因为有了华为云“AI配料师”的帮忙,这也成就了隆达铝业智慧工厂转型的精彩故事。


    在这则故事中,华为云充当了技术赋能者的角色,通过与隆达铝业的联合创新,为其打造了“AI配料师”——智能配料解决方案,真正实现了对于配料师经验的固化与传承。这位“AI配料师”通过收集生产过程中的原材料数据、以往配比方案数据、生产工艺数据,根据原料配比和加入量,预测合金炉终点产出物中Si、Fe、Mg、Zn、Mn、Cu等金属含量。当需要铸造高品质的再生铝时,“AI配料师”还可通过分析已有数据,利用机器学习优化算法,快速计算出输出最优的原料配比,如铝渣A%、废铝合金B%、生铝复化锭C%……直接提供最优方案,大大提升配比效率,节省人财物资源。得益于华为云“AI配料师”,隆达铝业的配料时间节省50%以上,年成本节省近百万元,废品率降低20%,真正助力隆达铝业降本增效,实现从传统制造向智慧制造的转型。


    那么,这则隆达铝业转型智慧工厂的故事,该从何说起呢?


    再生铝配料痛点何解?隆达铝业向AI寻求优化之道


    当前,铝冶炼行业主要分为氧化铝、电解铝和再生铝三大板块,其中再生铝能耗、碳排放量不足电解铝的3%,节能减排优势明显。因而,随着国家“双碳”目标的提出,以及对循环经济、低碳发展的重视,再生铝行业迎来新的发展机遇,越来越多的企业加入再生铝铸造的赛道。


    隆达铝业坐落于山东自贸试验区烟台片区,不仅是当地制造行业的重点企业,也是国内各大汽车厂商的主要合金铝供应商,主要铸造铝合金材料、汽车发动机用轻量化材料、有色金属复合材料,满足汽车及零部件产业轻量化新材料需求配套供应。在再生铝铸造的赛道上,隆达铝业即是选手之一,并依托自身在再生资源的回收加工利用方面的经验优势,在再生铝生产方面处于行业领先地位。


    在激烈的市场竞争和企业发展要求下,隆达铝业意识到,唯有不断降低生产成本、同时提升产品质量,才能提高市场竞争力,牢牢占据市场领先地位。如何兼顾成本与品质?再生铝原材料配比的优化是关键所在。具体而言,隆达铝业的产品是根据客户需求定制的,产品质量的标准和指标不同,因此几乎每炉都需要单独进行配料,在传统工艺中,配料师需多次调整配料方案以达到客户要求,无形中增加了很多重复劳动,同时造成材料浪费及能源消耗,增加了生产成本。

    正是因为配比优化的重要性,连带着使配料师成为再生铝铸造企业的“宝藏资源”。一个好的配料师需要对原材料有充分了解、拥有过硬的专业能力,以及长期的配料经验积累等,可以说是可遇不可求。然而,宝藏难寻,公司一旦出现人事变化,配料师离职或退休等,将对企业生产造成较大影响。因而对于配料师的强“依赖”,无形中也增加了企业成本。


    如何破解以上难题,实现成本与品质的双赢?隆达铝业开始寻求AI技术的帮助,希望通过搭建AI系统,解决产品定制化程度高的情况下配料工作繁琐的问题,实现“一键式”生成精准配料方案,帮助配料师更快的实现最优配料,从源头降低生产成本。通过烟台片区对人工智能技术扶持政策的“牵线搭桥”,隆达铝业携手华为(烟台)人工智能创新中心开展智能配料项目研究,借助华为云AI技术深度赋能,探究再生铝配料优化之道。


    华为云ModelArts使能,助力隆达铝业实现再生铝智能配料


    工欲善其事,必先利其器。在双方合力攻关智能配料项目过程中,华为云ModelArts发挥了重要作用。ModelArts作为华为云面向AI开发者的一站式开发平台,提供了海量数据预处理及半自动化标注、大规模分布式训练、自动化模型生成及端-边-云模型按需部署能力,帮助用户快速创建和部署模型,管理全周期AI工作流。


    基于华为云ModelArts平台,通过输入原辅料数据、生产工艺数据、铝水成分等生产数据,利用机器学习优化算法来寻找最优的原料配比,构建铝水配料优化、铝水成分预测等AI模型,为配料工艺人员提供最优方案。至此,隆达铝业有了自己的“AI配料师”——基于AI的智能配料解决方案,实现了再生铝智能配料。


    通过应用该方案,对比人工配料,隆达铝业的配料工作在人力、物力、以及时间等方面都得到优化:人力上,有效解决了对配料师经验的依赖;物力上,配料调整次数实现由3-4次降低为1-2次,减少了原材料浪费;时间上,节省配料时间50%以上。与此同时,隆达铝业还实现高精度配料成分预测和最优合金配比,节省原辅料年成本百万元以上,同时有效降低废品率,最终真正达成了降本增效的预期效果。

    此外,隆达铝材和华为云还就配料信息化达成合作,进行了配料过程中的数据关联性分析,保障每炉产品质量的一致性。依托智能配料业务管理系统,将不同物料所适宜的最佳温度、炉压、融化时间等数据实时传输到系统中,在生产过程中通过实时监测给出最佳控制范围,避免参数设置不当导致材料损失,给再生智能配料提供较为准确的数据支持,最终助力隆达铝业降低生产成本、稳定产品质量。


    制造业智能化是智能时代的发展必然。随着智能制造的不断推进,铝材生产企业传统的生产配料方式,愈发成为企业发展瓶颈,提高配料效率、整合数据分析、智能化生产已成为大势所趋,企业必须通过更高效便捷的生产方式优化产品质量,提高生产效率。依托华为云ModelArts平台,华为(烟台)人工智能创新中心助力隆达铝业打造了智能配料管理方案,助力隆达铝业实现再生铝智能配料,向智能制造迈出跨越式的一步。


    到目前为止,华为云已上线超过220个云服务、超过210个解决方案,聚合超180万全球开发者。未来,华为云将继续推进实现“用得起、用得好、用得放心”的普惠AI,携手千行百业持续创新,助力制造业、政务、互联网、金融、园区等各行各业智能升级。

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